罗汉松

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TUhjnbcbe - 2022/8/26 1:51:00

在这几年有一种说法悄悄在网络上流传——时间根本不存在,人类对于时间的观念实际上都是错的。过去的时间其实只是人类的记忆功能产生的错觉,回看过去其实只是回看记忆的历史。这种玄之又玄的说法,真的靠谱吗?

错误认知的由来

在过去,时间被当作一种绝对客观的存在。根据牛顿的经典物理学所描述的那样,时间作为一种绝对客观的存在,在任何时候都是均匀地流逝着,不会受到任何参考系及外部环境的变化的干扰。

在牛顿的时间观中,时间是一种不变的常量。作为物理学的泰斗,牛顿的思想影响了许多物理学家,在接下来的很长的一段时间,人们都认为时间是不会变化的。

在20世纪,另一位天才驳倒了牛顿的绝对时间观念。他就是物理学界的另一位泰斗,爱因斯坦。

年爱因斯坦提出了狭义相对论,提出运动中的时钟变慢的效应。爱因斯坦以时钟为例举例,当观察者相对于时钟来说处于静止状态时,时钟的走幅对于观察者来说是相对较快的,而当观察者相对于时钟来说处于运动状态时,时钟的走幅是相对较快。

爱因斯坦的狭义相对论彻底颠覆了牛顿经典物理学的观念,在狭义相对论中,爱因斯坦第一次提出时间是会变化的这一观点,至于时间因什么而变,则还需要验证。

紧接着在年,爱因斯坦找到了使时间变慢的原因——引力。同时,爱因斯坦提出,不能将时间与空间分开讨论,时间与空间是相辅而成的。

受益于当时天文学的发展迅速,人们能在茫茫的宇宙中,找到爱因斯坦相对论的支撑支点。为何地球会围绕着太阳转?因为太阳的质量太大,产生的引力使时空发生了扭曲,所以地球等一众天体才会围绕着整个太阳系中最重的星体——太阳做公转运动。

在月球上,时间的流速明显能感觉到比地球上快上一些,只是因为在月球上的引力常量是地球的六分之一,受到不同的引力导致二者的时间流速不太一样。

而后,爱因斯坦的相对论在天文学上起了大用。天文学家通过对奥伯斯佯谬的解答,推导出了可观测宇宙理论。

我们观测宇宙其实是在观察宇宙的历史时间。我们向往观察这些天上星体的过程,其实是观察的宇宙过往的历史。观察宇宙观察的是宇宙年龄。所以我们能观察到的年龄是有限的。

如果宇宙是无限的稳定态,那处在无限宇宙的恒星的光也是无限大,那么夜晚该是永远光亮的。——奥伯斯

因为爱因斯坦的相对论,以及其在天文学上做出的巨大贡献,牛顿的时间是客观绝对的理论被打破了。根据爱因斯坦的理论来说,时空才是一个客观绝对的,引力能扭曲的是一个时空场。

那么时间这个东西是不是从头到尾就是一个骗局呢?世界上只存在着能被引力扭曲时空,而时间则只是由人类人类记忆功能所产生的一种错觉,其实时间并不存在呢?

复杂的人类记忆模式

要说明时间这个复杂的概念之前,我们得先看人类的记忆模式到底是个什么样的运作法的。

根据生物学家亚历山大卡缅斯的理论,人类有三大记忆方式。

第一种记忆方式为遗传记忆,这指的是我们从上一代继承的遗传基因,比如你的鼻子,耳朵之类的器官就是从上一代而来,遗传记忆保证你的上一代是人,你就肯定也是人而不是什么其他动物。

第二种记忆方式免疫记忆。淋巴细胞会对已入侵过体内的病毒产生抗体,进而能够更快制服这些再次到来的同种病毒,疫苗就是因为人类的免疫记忆而诞生的一种预防疾病的手段。

第三种记忆是神经记忆,也就是我们平常说的那种用于记事情的记忆。神经记忆非常复杂,科研学家对神经记忆研究很久,也不知道其到底是怎么运作。

只能得知人类的神经只要受到刺激,接受了某种信息后就开始记忆。神经记忆的过程主要由识记、保持、回忆三个环节构成。

识记指的是人类通过对眼前事物的特征进行辨认,区分并留下一定的印象。比如人脸上的大鼻子,猫的耳朵和杂毛,长得奇形怪状的食虫草,这些事物的特征都能帮助你的识记。

而当你不需要努力,无需费力就能对某些事情产生印象,这个过程叫无意识记。当你费很大的劲才能理解并记忆某些事物时,比如上课记住老师所讲的知识点,这个过程就叫有意识记。

遗忘是记忆过程不可避免的过程。根据德国心理学家艾宾浩斯绘制的遗忘曲线,如果不重新记忆,人类在七日之后就会把七天前的记忆机会忘得一干二净。这是一个正常的心理现象,同时也和我们至今仍未研究透的脑神经的运作有关。

记忆的最后一个步骤是回忆。回忆与再认过去接触或经历过的事情,把过去经历过的事情再在大脑里重现过程。比如你考试前复习,或者重回以前居住地就是对过去的回忆。

在完成了神经记忆的一套流程后,人就可以记住过去发生的已经经历的事情。认为时间是虚假概念的人,就认为人类的记忆系统其实是“历史的重现”,人类的记忆其实是回忆你在过去的时空里所作所为的一个再现。

也就是说,把我们所处的地方作为一个三维坐标系,把我们的每日作为一条在这条坐标系上运动的线段。我们的每日相当于这个线段的定点。我们所处的“每日”是绝对向前的。我们的记忆不过是对过去运动经过的地方的一个追忆。

对于我们这些抱有信念的物理学家来说,过去、现在和未来之差别的唯一意义,只不过是一种纵然有些顽固的幻觉而已。——爱因斯坦

时间的概念

时间究竟是什么呢?从物理学的角度来说,时间是一种确定物质永恒运动,持续变化的一个概念,时间是人类用来确定物体变化或者事件发生的一个参数。

做数学计算时,时间就是一个单纯的数学参数,它的基本单位是秒,作用是标注事件发生瞬间以及持续历程。时间是一个基本的物理量,在很多数学计算中,我们都能用到时间这个点。

放在现实中,时间是不能单独存在的。爱因斯坦在相对论中早已提出,要把时间、空间、物质三者放在一起解释。爱因斯坦认为宇宙是由时间、空间、物质三者共同构成的四维空间,所以单拎出时间、空间、物质任何一者在宇宙这个四维空间下讨论都是没有意义的。

所以,时间从广义上应该是这样定义的:一个点在确定的坐标系中运动时,这个点运动而成的直线,线段亦或是曲线,与未运动时坐标系的静止的点所对应,这个对应的点就代表时间。每个点都对应多个时间。

在每个时间,这个时间对应的坐标系的静止的点开始运动,静止的点运动的越快,时间过得越慢,当静止的点的运动速度与正在运动的点速度相同时,时间将静止。

当这个静止的点的运动速度超过正在这个坐标系运动的点的运动速度时,这个点将会让时间倒流——也就是回到过去。

以简单的例子来说明,这个坐标系相当于我们所处的由长宽高组成的几何学上的三维空间,我们在这个三维空间中,开着飞行器向太空飞行,我们相当于在这个几何三维空间的那个静止的点。

在爱因斯坦相对论中,光速绝对不变,光速在这个坐标系中就相当于那个正在运动的点。当我们的飞行器飞行的速度等于光速的时候,在宇宙这一时空中,我们的时间就相当于被静止了,而当我们驾驶的飞行器超越光速的时候,我们就回到了过去。

正因如此,爱因斯坦才会认为现在,过去,将来只是一种错觉。但这并不表示时间就不存在。有很多现象都证明了时间的存在。

生物机体衰老的生物钟与昼夜更替

生物机体是有衰老的一天的。生物衰老的过程其实与细胞内的化学反应,原子辐射,单摆运动三方面的影响下产生的。

细胞内的化学反应很好理解,每日的新陈代谢就是最好的解释,而蛋白运动和原子辐射则是要从围观的角度来观察,它是由于分子受到引力作用而做出跃迁和辐射的运动,生物体的细胞受重引力的影响下,加速了细胞分子的衰老的过程。

而引力影响最大的就是其所在的时空。可以说生物机体的衰老有力地证明了时间的存在。

另一个能证明时间存在的例子是昼夜交替。地球由于自转而产生了昼夜交替的现象。假设宇宙有以太这一保持持续运动的存在,地球的自传受制于以太的作用力与太阳的吸引力。

由于地球所处的时空相对稳定,这个昼夜交替的过程也一直保持稳定。地球自转一圈的时间是23小时56分4秒。你每日能看到日出与日落,也是直接证明了时间是存在的。

结语

时间是一个很复杂并且抽象的概念。这么多年以来,许多科学家都试着参透它,但最终敢给时间下定义的只有两个物理学泰斗:牛顿与爱因斯坦。

目前来看,在我们所处的这个,爱因斯坦所说的由时间、空间、物质构成的四维空间中,想要弄明白时间这个点实在是太复杂了。因为按照爱因斯坦的相对论,我们一定会存在由引力而扭曲改变的平行宇宙的。

人类的眼睛只能接受几何三维及其更低维度的图像的,让人类理解更高维度的世界未免有一点强人所难,事实上,历史上目前也就只有一个爱因斯坦。

不过,不管怎么说,时间都是相对存在的。虽然在现实中时间要与空间同时出现,并且时间不参与常规的物理计算,但是时间是存在的。

物种衰老、昼夜更替都是因为有时间的存在才会产生的现象。时间绝对不是虚构的存在,也不是人类记忆功能所产生的错觉。

随着年引力波的发现,爱因斯坦相对论中越来越多的猜想被我们证实了,或许未来有一天,我们能参悟宇宙这个维度空间。

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