您讀過《時間之箭》嗎?時間客觀上是什么?時間對于我們“人”的物理學意義是什么?謝謝!

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時間是什么? 2001年9月26日 科技日報   愛菲斯哲人赫拉克利特說過,人不能再次踏進同一條河流。 有一個與人類一樣古老的問題──時間是什么?   “時間”是現代物理學的重要研究課題。   伽利略為提高記時工具的精確性做出了很大貢獻。   從古人類到愛因斯坦,我們試圖描述人類時間觀的演化過程。   一元復始,萬象更新。歲月匆匆,如白駒過隙,稍縱即逝,令人生發出無限感慨。我們面對著一個古老而又始終新奇的話題:時間是什么?時間是什么?它從往昔流向未來,從不曾逆轉,也不曾停頓;發生過的同一事件便不可再現;當人身心愉悅的時候,時間轉瞬即逝;當人百無聊賴的時候,便感到度日如年。時間對現代物理學來說也是重要研究課題之一,我們可以舉出許多試圖解釋時間的活躍議論,像“黑洞時間”、“虛數時間”、“時空旅行”、“時間粒子”等等,可謂奇想篇,不勝枚舉。這些議論的共同特征就是相信終有一天人類會實現在時間長河中的任意遨游。超時空旅行是人類無數世代的夢想,古今亦然。1895年,英國著名科幻作家威爾斯在他的《時間機器》這部小說中,第一次把人類的夢想化為一部形象的文字。在這部小說中,主人公乘著時間機器 前往公元80萬2701年的未來探尋了一番。在威爾斯之后若干年,愛因斯坦創立的“相對論”從理論上證實這種超時空旅行是可能的。在一部名為《背向未來》的膾炙人口的科幻電影中,主人公實現了前往已逝歲月的旅行。這種旅行可能性一直困擾著包括當代著名物理學家斯蒂芬·霍金在內的不少科學家,他們尚未對此做出是否可能的回答。對這種可能性有人斥之以異端邪說無稽之談,如果哪個人真的實現了回返往昔的時空旅行,就必得否定父母,請問他自己是如何來到世上的呢?時間是什么?它是人類具有“時間”這一概念以來,世世代代經年累月尋求其答案的最深不可測的謎。我們不妨試著描述一下從往古人類到愛因斯坦的相對論問世,人類時間觀的演化過程。   時間:周而復始之物公元前3000年前后,古埃及人發現,當東方既白出現大犬座的天狼星,這便是尼羅河將要泛濫的前兆。據此,他們把一年分成了泛濫期、土地恢復期、干期三部分,沿尼羅河創立了農耕業。古埃及和古巴比倫都是以農耕業為中心的文明,所以詳細了解一年中季節的轉換是必要的。可以想見,他們會認真觀察形形色色的星辰、太陽和月亮的運行,努力理解時間推移的含義。經過長時間觀測和經驗的積累,他們發現,太陽在天空規則地改變著位置,經過一定時間后,月亮在天空的移動也有一定的周期。擁有了這樣的知識,古代人類當然很快就明白了,這些天文現象與自己的生活有著密切的關聯。久而久之,古代人類知道了天文現象各有其固有的周期性,具有了歷法和時間的概念。在古埃及遺留下來的卡爾納克神廟中,就有能夠正確判斷夏至日日沒 、冬至日日出方向的回廊。古埃及人通過觀測太陽在天空經過的“路徑”,了解了一年的長短,據此制訂了“太陽歷”。通過詳細的天文觀測,他們發現一年之長為三百六十五又四分之一天,天狼星拂曉前升上東天的周期是1460年。根據天文現象計算時間推移的不光是埃及人。英國有一座巨石陣,其中有一條被稱為“大街”的平坦道路。它指向可以看到夏至日日出的方向,這里還可以觀測冬至日日出的方向,一年里月亮在天空的移動情況,形狀各異的巨石被安排得各有其位。古代蘇美爾人和巴比倫人通過觀測裝點著夜空的星群,發現一年之長差不多是365天,還找到了與之對應的36個星座,通過星座的移動,了解一年中四季的變換。在這些星座中,他們把位于太陽運行“路徑”上的12個星座稱為“獸帶座”,一直保留至今。他們根據月亮在天空的運行,把表示月亮在每天晚上位置的星座劃分為28個星宿,通過觀測這些星宿來判斷時間。其實,月亮在天空運行一周的時間是二十七又三分之一天左右,28個星宿的劃分并不正確,可是古代人類并沒有分數和小數的概念,他們只能想象月亮停留在28個星宿上。迄今為止,我們劃分時間的方法都是周期性的,可以想到,古代人類會覺得一天也好一年也好都是循環往復的,正因為如此,他們才憑著時間周而復始的想象,制訂了歷法。   古人的達觀和對時間的追求古埃及人把一年分為360天與5天之和,把5天加在一年的末尾,并用“360”將天空分割開,作為測量角度的基準。測量角度的“六十進制”正是基于這一實踐被發明的。古埃及人把天空劃分為36個星座,觀測這些星座在一年時間里橫貫天空,從而利用星座計算時間。夏夜大約有8個小時,而在這段時間里有12個星座橫過天空,于是古埃及人把夜晚確定為12個小時,同樣,白晝也被確定為12小時,由此看來,在當時人們的心目中,一年中的時間是可以伸縮的。由于晝夜每小時的長短在一年中是“靈活”的,依今天的眼光來看實在是太別扭了。古人如此滿不在乎時間的精確性,真是過于達觀了。每天24小時,午前、午后各12小時,這是我們能夠追溯到的時間劃分。為了在一天內把握時間的進程,古人研究出了計算時間的機械,這就是我們現在已經知道的沙漏和水時計。在古埃及,人們把木板裝訂成“T”字形,豎板前端彎成90度,這樣就可以根據橫板在豎板上投下的影子來判斷時間。這種工具看上去很像今天的剃須刀。在古人具有的時間概念中,每天、每年都是循環往復的,沒有必要把握準確的時間。不過,古人萌發了這樣的思考:固然無須把握循環往復的時間,然而接踵發生的事件卻是不會重復的,時間總是朝著一個方向前進不會倒流和停頓。信仰古代猶太教的古代猶太人就對這種“直線性”的時間有過思考。人們認為,他們所信仰的神會讓特定的歷史事件只發生一次,歷史是神為達到目的而創造出來的。所以,那種以為歷史事件是周期性重復的想法是對神的褻瀆。在基督教的教義中,最中心的事件是耶穌基督的死和復活,因此同樣的事件會周期性重復的看法是不可想象的。由此可知,這種來自宗教教義的見 解成就了這種思考,即沿著直線前進的時間也就是直線性的時間。在中世紀的歐洲,人們對于時間和日期似乎并不怎么上心,如果時間是循環往復的,那么日期差不多也沒什么意義了。然而慢慢地人們在日常生活中發現,正確計算時間是必要的。進入14世紀后,有人研制了具有機械結構的記時工具,時間以不變的速度延伸成為人們的共識。   時間之子   ——伽利略與愛因斯坦為提高記時工具精度做出很大貢獻的是偉大的科學家伽利略。有一樁廣為人知的軼事:伽利略通過觀察意大利港口小城比薩某座寺院天井下搖擺的油燈,發現了振子的等時性。所謂等時性也就是振子的振動周期,僅由振子的長度決定,而與重量無關。應用這種振子的等時性原理,有人研究成功了鐘表的調整裝置。把它變成現實的是荷蘭物理學家克里斯琴安·惠更斯,那是在伽利略辭世14年后1656年的事。計算一定周期運動的次數的方式,直到今天在精密的原子鐘上仍在使用。時間的測算方法從那時至今沒有什么變化。伽利略還有這樣的見解:時間的步伐不依人們的主觀愿望所轉移,時間在這個宇宙的任何角落都在以同樣的方式在流逝。他計算了在自由落體運動中速度和距離與時間的關系,發現距離與物體從下落開始后的時間的平方成正比。伽利略根據在船上所做的實驗確認,這種自由落體運動的模式,在沿地表以等速運動的情況下也沒有什么兩樣。1632年,伽利略觀察了一個密封船艙中發生的現象,他寫道:在這里(只要船的運動是等速的),你在一切現象中都觀察不出絲毫改變,也無法根據任何現象來判斷船在運動還是停在原——當你在船板上跳躍時,你跳過的距離和你在靜止的船上跳過的距離完全相同;也就是說,當你向船尾跳去時,并不會——由于船在很快地運動——比向船頭跳去時跳得更遠,雖然當你跳起在空中時,你下面的船板正在向著相反的方向奔馳;而且,你若要把一件東西拋給你的朋友,如果你的朋友靠近船頭而你靠近船尾,你也不必比你倆調換位置后費更大的力氣;從掛在天花板上的裝水杯子中灑出的水滴,會豎直地落在船板上,而沒有任何一滴水偏向船尾,雖然水滴尚在空中時船正向前進。蒼蠅繼續飛來飛去,在各個方向毫無不同;它們絕不會聚向船尾,為追逐疾駛的船而疲于奔命。伽利略發現的是一個相對原理:在一個封閉的系統中,不論進行怎樣的力學實驗,都不能判斷一個慣性系統是處于靜止狀態或是在作等速直線運動。根據這一結果可知,相對于靜止的某參照系,以等速向著某確定方向運動的參照系也是與時間同步前進的。這一參照系被稱為“慣性參照系”。時間的進程不受慣性參照系的任何影響。如果時間的推移在任何慣性參照系中都同步前進的話,那么是不是可以設想,存在超脫于這類參照系的共同的時間呢?阿爾伯特·愛因斯坦把這種時間稱為“絕對時間”。然而這個“絕對時間”由于阿爾伯特·愛因斯坦登上科學舞臺而分崩離析了。愛因斯坦以實驗事實出發,對空間、時間的概念進行了深刻的分析,從而建立了新的時空觀念,在此基礎上他提出了狹義相對論。在狹義相對論中,空間和時間是彼此密切聯系的統一體,空間距離是相對的,時間也是相對的,在相對于尺和鐘做勻速運動的慣性參照系中的觀察者看來,尺變短了鐘變慢了。在這個意義上,尺的長短,時間的長短都是相對的??梢钥隙ǖ氖牵祟悓τ跁r間的認識仍然在深化,在逐漸逼近那個真理──時間是什么? 來源:光明網 。

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按照愛因斯坦相對論,時間就是一維空間。我們生存的空間從本質上來講是四維空間,或稱四維時空。然而物質和空間是聯系在一起的。如果宇宙確實起源于一次大爆炸,(當今科學界一般認為如此)那么整個宇宙質量曾經聚集在一個點上,那時的引力就會大到把整個空間也卷縮成一個點。(這是愛因斯坦廣義相對論的觀點)由此可以推論:空間、物質是聯系在一起的。沒有物質就沒有空間,也就沒有時間。時間的本質就是物質。

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一個點運動,我們發現了直線;一條直線運動,我們發現了平面……立體的運動,使我們有了時間的概念。如果物體沒有相對的運動,時間也就消失了。時間只是我們用來量度運動的理由罷了。

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時間是物體運動的度量,沒有物質就沒有時間,同樣不存在沒有時間的物質運動。宇宙是物質的,所以時間是宇宙的一個重要特征。

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時間就是物質。

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建議讀一讀 霍金 的“時間簡史”!

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時間的本質是物質!!!

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時間是抽象的東西,當你在超光速飛行器中行駛時,你就知道并且能感覺什么是時間了.時間是物質衰變的過程。