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時(shí)間會(huì)停止嗎?

 大科技雜志社 2019-11-08

1.26秒是一束光從月球到達(dá)地球所需要的時(shí)間。一個(gè)小時(shí)由60分鐘組成。宇宙已經(jīng)138億歲了。也許你認(rèn)為所有這些都是事實(shí),因?yàn)檫@些都可以用滴滴答答的鐘表來(lái)證明。

然而,阿爾伯特·愛(ài)因斯坦,這位可以說(shuō)是有史以來(lái)最著名、最偉大的物理學(xué)家卻說(shuō)道:“時(shí)間是人們的一種認(rèn)知錯(cuò)覺(jué)?!边@似乎在暗示著時(shí)間只存在于時(shí)鐘和日歷上。那么,時(shí)間是真實(shí)存在的,還是我們的主觀(guān)幻覺(jué)?它可以變慢、暫停嗎?有沒(méi)有不存在時(shí)間的地方?

盡管人類(lèi)對(duì)時(shí)間的理解已經(jīng)有上千年,但仍然沒(méi)有找到一個(gè)令人滿(mǎn)意的答案。為了了解探索神秘的時(shí)間,我們踏上了探索時(shí)間的旅程。


“現(xiàn)在”有幾秒?

子在川上曰:逝者如斯夫,不舍晝夜。大多數(shù)人的心中基本認(rèn)為時(shí)間一去不回頭,時(shí)間的行走就像是一支離弦之箭,將永不復(fù)返,把過(guò)去永遠(yuǎn)留在后面。雖然我們常常后悔,巴不得挽回以前的過(guò)失,但常理會(huì)告訴我們,時(shí)間不會(huì)倒流,要珍惜現(xiàn)在。

人類(lèi)能感知時(shí)間的流逝,而人們所說(shuō)的“現(xiàn)在”,實(shí)際上是時(shí)間以一個(gè)恒定的速度往未來(lái)移動(dòng)時(shí),過(guò)去和未來(lái)之間的某一個(gè)點(diǎn)。人類(lèi)經(jīng)歷的時(shí)間可以利用工具測(cè)量,比如使用時(shí)鐘、日歷。自17世紀(jì)中期,荷蘭物理學(xué)家惠更斯成功發(fā)明第一個(gè)擺鐘開(kāi)始,“計(jì)時(shí)”的進(jìn)度不斷提高。鐘表利用運(yùn)動(dòng),把時(shí)間的流逝轉(zhuǎn)換成容易測(cè)量的量。

那么,人類(lèi)知覺(jué)里的“現(xiàn)在”有多久呢?原則上,“現(xiàn)在”是稍縱即逝的一個(gè)點(diǎn)。但根據(jù)一些說(shuō)法,人類(lèi)對(duì)時(shí)間流逝的感覺(jué)中,“現(xiàn)在”大約有2.7秒。在這之前的一切都是歷史,其余的都屬于未來(lái)。


誰(shuí)的時(shí)間走得最快?

然而在某些狀況下,時(shí)間流逝的速度并不總是一樣的。這種現(xiàn)象被物理學(xué)家稱(chēng)為時(shí)間膨脹。根據(jù)廣義相對(duì)論,引力就可以造成時(shí)間膨脹,引力越強(qiáng)的地方時(shí)間流逝得越慢。例如,海平面上的原子鐘就比珠峰頂上的原子鐘慢些,因?yàn)楹F矫娴囊Ρ壬巾數(shù)膹?qiáng),盡管它們之間的偏差微乎其微,大概只有十萬(wàn)分之三。

影響時(shí)間行走速度的不僅有引力,還有物體的運(yùn)動(dòng)速度。根據(jù)狹義相對(duì)論,當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度越快時(shí),時(shí)間就越慢。有人計(jì)算過(guò),如果你能將車(chē)子開(kāi)到近光速(每秒30萬(wàn)千米)的速度,時(shí)間會(huì)比正常情況下慢7000倍。

如果人類(lèi)一直圍著地球高速運(yùn)行,時(shí)間上也會(huì)出現(xiàn)“跨越”。比如說(shuō),待在太空最久紀(jì)錄的保持者帕達(dá)卡,這名俄羅斯宇航員花了大約兩年半(879天)的時(shí)間生活在環(huán)繞地球的軌道上,在這期間,太空船上的時(shí)鐘和地球上的時(shí)鐘之間累積的時(shí)間差約為0.02秒。換句話(huà)說(shuō),帕達(dá)卡是來(lái)自0.02秒后的未來(lái)人,他應(yīng)該算是真正的時(shí)間旅行者了!


沒(méi)有時(shí)間的地方

宇宙任何地方都存在時(shí)間嗎?其實(shí)不然,科學(xué)家認(rèn)為黑洞中心是一個(gè)沒(méi)有時(shí)間的地方,這個(gè)空間被壓縮到最小的點(diǎn),是一個(gè)擁有無(wú)限密度的時(shí)空點(diǎn)——奇點(diǎn)。這里是難以想象的,因?yàn)楹诙幢旧砭哂蟹浅>薮蟮囊Γ魏喂庾佣紱](méi)能逃離它的“魔力”,因此沒(méi)有人能看得到它的內(nèi)部,即使是利用世界上最強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡。

時(shí)間會(huì)不會(huì)停止或者消失呢?宇宙學(xué)家認(rèn)為時(shí)間和宇宙的死亡密切相關(guān)。如果宇宙在未來(lái)發(fā)生了“大崩塌”,即里面所有的物質(zhì)就好像跌入了黑洞一般,坍縮到一個(gè)點(diǎn),那么宇宙也就終結(jié)了,同時(shí),這也是時(shí)間的盡頭。但還有另一版本的時(shí)間“死亡”設(shè)想,它是由英國(guó)物理學(xué)家羅杰·彭羅斯提出的。他預(yù)言數(shù)億年后,宇宙會(huì)走向“熱寂”——所有的恒星耗盡了燃料,黑洞也耗盡了能量,所有的物質(zhì)都衰亡了。屆時(shí)空間將不存在任何原子,時(shí)間也將不復(fù)存在。


彭羅斯提出的這個(gè)版本的時(shí)間終結(jié)和一個(gè)人的死亡很像:人是由數(shù)十億個(gè)細(xì)胞組成的,而細(xì)胞又由原子和分子構(gòu)成。這些沒(méi)有生命的成分以奇跡般的方式組織起來(lái),創(chuàng)造了生命。而人類(lèi)走向死亡后,身體又變成了一堆原子。宇宙也許也一樣,或許是宇宙的組成部分創(chuàng)造了時(shí)間,沒(méi)有這些組成部分,宇宙就沒(méi)有過(guò)去,沒(méi)有現(xiàn)在,也沒(méi)有未來(lái)。

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