时间的本质究竟是什么?
时间是宇宙中最基本的物理量之一,我们生活中的所有事情基本上都和时间相关,时间对于我们来说其熟悉又陌生。人类一直试图用某种办法掌控时间,回到过去弥补自己的遗憾,可惜的是,古往今来没有一个人可以做到。
古人常说,时间是最公平的,对于所有人来说,不论你贫穷还是富有时间,时间都会以同样的速度流失。但是现代科学认为,宇宙中不同区域的时间流速不同,一些区域的时间流速要比正常区域的更慢一些。
时间的本质究竟是什么呢?为什么爱因斯坦要说“时间其实并不存在”?从严格意义上来说,时间只是一个抽象概念,并不是真实存在的一种物质或者能量,时间只是人类创造出来衡量物体运动快慢的度量单位。
所以,从本质上来说,“时间”其实本身就不存在,只是人类为了方便创造出来的一个概念,只不过因为人类日常时候中对时间的使用频率很高,逐渐把时间的概念给物化了,还有很多科幻作品中会出现掌控时间的情节,最终导致大部分人心中潜意识的认为时间是一种可以被修改掌控的东西。
宇宙中的任何物质和能量都在不断的运动,没有绝对静止的粒子,自从138.2亿年前宇宙大爆炸发生后,宇宙中的一切物质和能量就没有静止过,时间也是从宇宙大爆炸的那个瞬间和空间一起诞生的。
爱因斯坦认为,时间和空间二者是不可分割的,少了对方都无法单独存在,如果一个空间里没有时间,也就等于这个空间中不存在任何物质和能量,否则这些物质的运动就会产生时间的概念,同理,如果只有时间没有空间,就等于没有任何物质和能量运动,时间也就没有了存在的意义。
时间和空间一起组合成了“时空”,我们的宇宙就是一个“四维时空”,可能你很好奇,我们不是三维的吗?为什么宇宙是一个“四维时空”呢?答案其实很简单,我们的宇宙是一个三维空间再加上一个“额外维”组成的四维时空,这个额外维就是“时间”。
爱因斯坦的广义相对论中,对“时空”的解释更加深入,因为时间和空间不可分割,如果有办法改变空间,那么时间也会同时被改变,而引力这个基本力在广义相对论中就被解释为物体质量引起的“时空弯曲”。
也就是说,引力其实也不是力,而是物体的质量对时空产生的影响,任何有质量的物体都会对周围的时空产生影响,这就是引力的本质。而质量越大的物体对时空的影响就越大,相对来说产生的引力就越强。
空间弯曲产生了引力,而空间和时间本就是一体的,所以时间也会产生弯曲,这就导致了一个很有趣的现象,在一些引力势能比较强的天体上,时间流速要比正常情况下更慢一些。
这就是我们常说的“钟慢效应”,引力势能越强大的星球,这种效应就越明显。地球的引力也会让产生一定的误差,不过这个误差很小,差不多可以忽略,不会对我们的生活造成什么影响。
我们都知道,黑洞视界范围内的引力无穷大从理论上来说,物质被黑洞吸收后,需要难以想象的漫长时间才能抵达奇点,因为黑洞中的时空曲率趋于无限大,我们的物理定律在奇点附近都会失效,所以科学家也无法断言黑洞中的时间是以怎样扭曲的形式流逝的。
不仅仅引力可以扭曲时空,一个物体的运动在高速移动的状态下,经历的时间流速会比正常物体更慢,越接近光速这个现象就越明显。
总体来看,时间的本质就是物体的运动和能量的转移,但是时间又和空间不可分割,这是相互融合在一起的,整体改变任何一方都会让对方发生相应的变化,如果在未来人类制造的能量可以强大到某种地步后,或许就可以做到扭曲时空,实现想象中的“时间旅行”。
时间究竟是什么,其实没有人可以搞清楚。因为宇宙中还有太多的未知,那现在的物理理论也不够完善,很可能在未来出现全新的理论解释引力,到时候“时空”的概念也会发生一定的变化,在比我们宇宙更高的维度中,或许时间这个纬度就是可以被改变的,对于更高维度的生物来说,时间可能根本没有意义。