時間,一直守在我們身邊,但讓我們感覺又如此陌生,就像是那個“最熟悉的陌生人”一樣,至今我們都不知道時間的本質到底是什么。
時間,看不見摸不著,給人虛無縹緲的感覺,也正因為如此,很多人宣稱,時間根本就不存在,它只是人們的一種錯覺或者幻覺。甚至借助科學家們的名義在網絡上大肆宣揚,好像看透了時間的本質一樣。
比如說,有人經常拿愛因斯坦來說事,因為愛因斯坦曾說過“時間是幻覺”。那么,愛因斯坦真的說過這句話嗎?
真的說過!但是,我們不能孤立看到任何一句話,需要把這句話放在當時的環境中去分析,不然我們很可能得到片面的信息。
其實想一想愛因斯坦提出的相對論, 就是時間和空間,也就是四維時空為基礎,如果愛因斯坦真的承認時間是幻覺,不就等于否定自己創建的相對論嗎?自己打自己的臉?這明顯前后矛盾站不住腳。
那么,真相到底是什么呢?愛因斯坦是在什么背景下說出“時間是幻覺”這樣的話呢?
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長話短說,愛因斯坦曾有一位摯友名叫貝索,兩人關系非常好。不幸的是,貝索1955年去世了,當時的愛因斯坦悲痛萬分,給貝索的妹妹寫了一封信。在信中,愛因斯坦這樣說道:
如今,貝索先我一步離開了這個世界,他成為了過去,但對我來講,所謂的過去,現在和未來,只不過是某些頑固的幻覺罷了。
于是,很多人都抓住了這句話不放,作為愛因斯坦否定時間存在的證據。但如果我們結合愛因斯坦當時說這句話的背景,不難發現,愛因斯坦其實并沒有把“時間是幻覺”當作客觀不變的真理,更多的是緬懷摯友的悼詞罷了。
其實,只要我們對愛因斯坦的相對論有一定了解,自然會明白,愛因斯坦所謂的“時間是幻覺”顯然不是否定時間的存在,只是盡量用一種通俗的方式表述一種時空觀。對于每個人來講,時間并不是開弓不能回頭的箭。時間是相對的,意味著每個人經歷的時間并不完全一致,只要你的速度足夠快,就可以讓時間駐留,甚至有可能讓時間倒流。
某種意義上講,去世的人其實并未走遠,只是目前的我們無法觸及到過去罷了。因此,死亡對于我們來講,就是頑固的幻覺。
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來個思想實驗,假如未來某天人類制造出了時間機器,可以讓我們回到過去,那么我們就有機會拜訪已故的親朋好友。
如果那一天真的到來了,時間對于人們來講就是一個玩具罷了,可以被人們隨意擺弄,時間徹底變成了可進可退,可快可慢的維度了。
時間真的可以這樣嗎?真的可以被人類操縱嗎?
我們需要從人類對時間的認知開始講起,首先從牛頓的絕對時空觀說起。
在愛因斯坦之前,人們堅信沒有任何東西可以影響時間,改變時間。時間就是絕對的,是永遠無法改變的,每個人的時間流逝速度都是一樣的,時間是這個世界上最公平的東西。
這也是牛頓經典力學的基本前提,絕對時空觀,認為時間和空間都是絕對的,同時時間和空間都是獨立存在,互不影響的。
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絕對時空觀很符合我們的日常生活認知,畢竟對于生活在地球上的人們來講,日常感知到的確實是絕對的時間和空間。不過,隨著電磁學的不斷發展,人們意識到了有些不對勁的東西存在,牛頓經典力學的基礎,絕對時空觀也受到了空前的挑戰。
第一個打臉牛頓的就是奇怪的光速。
按照牛頓經典力學,任何速度都應該是相對的,都需要有參照系才有意義,而且,不同的參照系下,速度應該都是不一樣的。
這很好理解,舉個例子就明白了,比如說你和朋友駕駛一輛小汽車高速行駛,對于馬路邊的人來講,你的速度確實很快。但在你朋友眼里,你的速度為零,你是靜止的。
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但是,當物理學家們深入研究光速時,發現不是那回事了。無論在什么情況下測量光速,光速都保持恒定不變。最重要的是,麥克斯韋方程組推導出來的光速公式,光速竟然也是一個常數,意味著光速與參照系無關。
這怎么能行呢?當時的物理學界絕對不能容忍如此“霸道”的光速存在,他們堅信牛頓經典力學不可能出錯,因此想盡各種辦法給光速尋找參照系,而“以太”就是這么一個參照系,絕對靜止的參照系,也是光速的參照系。
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但物理學家也知道,以太只是一個假設的概念,必須找到以太存在的證據才可以。于是,物理學家們通過實驗尋找以太存在的證據,比如說著名的“邁克爾遜莫雷實驗”。但結果無一例外,都表明以太并不存在。
后來,偉大的愛因斯坦秉承著“如無必要勿增實體”的原則,用“奧卡姆剃刀”一下把以太的概念“咔嚓”掉了,在光速不變原理的基礎上,加上狹義相對性原理,提出了偉大的狹義相對論。
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愛因斯坦認為,時間并不是絕對的,而是相對的,每個人經歷的時間都是不一樣的。
在愛因斯坦眼里,運動不僅僅意味著速度的改變,更意味著時間和空間的改變。這也是光速不變原理的精髓所在,既然光速在任何參照系下都保持不變,那么必然有某些東西時刻發生改變,才能保持光速的絕對性。
而這些東西正是時間和空間,這很好理解,因為速度只與時間和空間有關,既然光速保持絕對不變,那么時間和空間必須隨時改變,才能迎合光速的絕對性。
舉個例子,你和我觀察同一束光,我靜止在地面上不動,你以0.9倍光速飛行,方向與那束光的方向一致,在我們眼里,這束光的速度竟然都是光速!
按照牛頓經典力學來解釋,這是沒有道理的,在你眼里,那束光的速度應該是0.1倍光速才對。但事實并非如此。這就說明了你和我的時間和空間發生了改變,最終才能保證我們看到的光速都是一樣的。
愛因斯坦的狹義相對論中,有著名的兩大效應,時間膨脹效應和尺縮效應,兩者是等價的,因為時間和空間是有機的整體,兩者不可分割。
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時間膨脹效應表明,速度越快,時間就越慢。如果達到光速,時間就靜止。那么假設你能超光速,會發生什么?時間就變成了一個虛數,意味著時間會倒流。當然在我們的四維空間里超光速是不被允許的,但或許在更高的維度,比如說五維度時空,時間就不再是單向的,而是雙向的,我們可以回到過去,前往未來。
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如果你明白了這些,再回過頭來想一想,就會明白,其實愛因斯坦所謂的“時間是幻覺”并不是否定時間的存在,更多的是否定牛頓的絕對時空觀,同時對未來人們能夠操控時間的美好愿望!
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