时间真的存在吗?或者时间只是运动粒子的存在轨迹?

文章作者:治理一号 | 2019-11-16
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咱们需求好好思考一下这个问题:“简直有时间这个工具存在吗,或许世界只是移运动粒子的运动轨迹”。

咱们经过比照两个差异的假设来证实这个问题到底是哪个答案。这里提出了两个可能性:

A世界上存在一种叫时间的工具

B时间只是运动粒子的运动轨迹

细心思考一下,不难发现A和B并不是完全纷歧样,B其实是A的一个具体体现。

或者你可以将B换个说法:

时间确实是存在的,但他只是运动粒子的运动轨道的体现方式

时间真的存在吗?或者时间只是运动粒子的存在轨迹?

图解:particle是原子。它很小很小,肉眼看不到。原子是化学变化中的最小微粒。是人类最经典的、运用最为广泛的基本假设。图源:baidu

所以在你问问题的时分,就已经预设了时刻是存在的。恭喜你很优秀,由于这是物理学家们公认的看法。

在专业领域中,物理学家们最感兴趣的一个方面是时间为什么会存在。具体来说即是“为什么人类以线性的方式来渡过每一分每一秒,在这个历程中咱们只能是往前行走而不能倒回去”。

时间真的存在吗?或者时间只是运动粒子的存在轨迹?

我们可以将这个问题具象化,用另一个简朴的问题论述出来:

“为什么我们总是先看到原因后看到结果?”

这个问题的答案是值得咱们注重的,由于如今的物理学数学还无法解释这个现象。咱们目前所研究出的时刻模型来源于广义相对论,他将空间与时刻塑造成了一个单一的四维接连体,且切合一切的数据理论。但这又引发了一个问题:

“为什么物体能够自在的沿着空间曲线运动,但却在时刻曲线上受限制呢?”

问题的答案仍旧扑朔迷离。

时间真的存在吗?或者时间只是运动粒子的存在轨迹?

图解:途中为被歪曲180度的时刻曲线。在这样的曲线上,咱们才干回到已往完成时刻旅行。但实际上时刻曲线是永无止境的,在曲线上只能是向单一偏向运动的。图源:baidu

所以尽管物理学家一致同意时刻是存在的,但他是怎么泛起的(特别是为什么我们会以现有的要领渡过时刻),仍然是一个迷。

现代物理是神秘的,但也不是那么神秘。

我总是很疑惑,为什么甚至是一些专业的物理学家,都喜爱提出一些离奇的问题,好比他们总是喜爱质疑一些最普通最客观的工具的存在。时间是否存在?(看手表不就知道了)。世界是否存在?(看看米尺就知道了)。重力是一种力气吗?(你试试让一块砖砸在你脚面上你再问我这个问题)。运动是幻觉吗?(你先把头往墙上撞,撞完再问我这个问题)。物质是存在的吗?(同样地,我可以引荐一些和上述检验技巧一样令你信服的要领让你认清问题的答案)

时间真的存在吗?或者时间只是运动粒子的存在轨迹?

在学习物理学的时候,尤其是现代物理学,是很困难的。由于他很是笼统,且和日常日子中咱们对事物的感受是相矛盾的。但是物理学的目的并不是去质疑实际,而是为了解释为什么事实是咱们所见到的那样。

时间真的存在吗?或者时间只是运动粒子的存在轨迹?

那么答案很明显了,时刻是真实存在的。你能够重复看看你的手表以便认可一下事实。至于时刻是怎么溜走的,通过已往的一个世纪的研究咱们已经有了许多定论,特别是相对论的泛起,以及咱们发现时刻和空间其实是不行支解的两个方面。不外不行预料的是,在未来,或许会泛起更多的基本理论,然后咱们才会发现原来时空自己其实是一个新式的看法,他来源于实际中更基本的元素。可是,我依旧认为这些只是咱们自己得出的定论,因为咱们无法用任何仪器来证明一些工具是否真实存在,例如用手表证明时刻是存在的。

另有一个看法叫做“世界时”。物理方程中的单元t并不体现世界时,而是代表一些未被界说的时刻身分。所以在物理方程中,t可以指代任意的咱们想要表达的世界性时刻。

【编者语:时间的单元是秒,秒是我们用来纪录一个物体周期运动的单元。但秒的看法只是为了便利人类盘算、视察人间万物的运动周期而发现出来的一个单元,他并不即是时间自身。】

时间真的存在吗?或者时间只是运动粒子的存在轨迹?

图解:时钟是人类用来计时的装置,也是计量和指示时间的精密仪器。图源:baidu

秒是用来丈量移动粒子的最主要的单元。所以时刻其实并不是最早就有的看法,他们只是作为丈量移动粒子的单元而存在的。经过时刻这一看法,我们可以丈量出粒子都是如何运动的。

所以接下来另有一个问题,那就是世界尺度时间的特点是否真的存在。在回覆问题的时候会涉及到电荷巨细的问题,不外这是一个现在还没有界说息争释的看法。电荷的发现阅历了一个漫长的进程,由于如果想要从理论物理学方面对电荷进行解释,电荷的界说就是一个绕不开的根底。在对电荷的官方界说中包罗了单个电荷的带电量,但从未界说过电荷是什么。这就是现在物理学界的现状。如果想要证实这个,我们可以参考电流单元安培的界说。

编者语:我们需要先了解一下库伦这个单元。由于他是凭据安培来“界说”的,所以我们要先了解安培,以确保对电荷性质和库伦单元的界说不被历史直接经验所影响。

时间真的存在吗?或者时间只是运动粒子的存在轨迹?

图解:安培(ampere)是国际单元制中体现电流的基本单元,简称安,符号A。为纪念法国物理学家A.安培而命名,他在1820年提出了著名的安培定律。图源:baidu

缺乏质量与温度的界说和缺乏电荷的界说对实验结果的影响是有巨大差异的。我们可以直接从实验证据中界说质量和温度,再通过相同的实验论据把他体现出来。但电荷不是这样的。我们不仅不能直接从实验的体现中界说电荷,而且还可能由于使用了虚假的库伦界说,从而导致电荷的看法不再属于物理学。

库伦单元是用来丈量一些从未被发现、界说过的工具。要了解电荷本质,只有一个要领:依靠电荷量的宇宙常数来得出结论。无论哪个理论,在方程里都市泛起宇宙常数的存在。接下来的任务就是在界说了质量与温度后,电荷量在实验中的重现点。

时间真的存在吗?或者时间只是运动粒子的存在轨迹?

图解:图为电荷量的表达图。库仑是电荷量单元,简称库,用C体现,用基本单元体现的关系式为“秒·安培(s·A)”。它是为纪念法国物理学家库仑(Coulomb, 1736~1806)而命名的。库仑不是国际单元制基本单元,而是国际单元制导出单元。图源:baidu

当光沿着氢原子半径运动的时候,电荷量就会泛起。在一些测试里,这个半径被丈量出为4.8x10^-11米。更重要的是,事实证明,位于1.602x10^-19秒的时间段是一个时间增量,我们需要将他代入到所有丈量物理性质对时间影响的尺度中。

这样的一个时间周期是所有物理方程在盘算历程中都需要使用到的尺度。换句话说,所有物理方程的性质都可以用其他任何方程的性质来界说。这意味着当质量成为一个不行确定的属性时,方程的统一尺度就会消失,而且影响到所有物理方程。如果设立统一尺度,那么所有的物理效应的发生原因就只有一个:光速和光的偏向发生了变化。

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