时间是什么(时间的本质问题今天终于解决了) 时间是什么?这个问题已经争论了几百年了,今天我自以为终于把它解决了。当然啦,我的观点也可能不对,不过,即使我的观点是完全错误的,但是本文至少可以给你一些启发,保证你看了不会白看。 世界上有很多现象,一开始都是很神秘的,可是当我们认清了它们的本质之后,我们就会感觉索然无味了,时间也是这样。 那么时间到底是什么呢?答:时间是物体周期运动或变化的次数。 一 下面对这个定义进行解释: 1 首先要知道,时间是由物体的运动或变化产生的,如果宇宙中什么都没有,或者有物体,但这些物体都没有丝毫的运动或变化,那么就没有时间。我想这个道理大家都早已知道了,我也不想在这里多浪费口舌了。 上面一点确定之后,接下来再看看时间是怎样产生的。 2 时间的产生 假设宇宙中一切物体都是静止的,只有地球上的一个叫张三的人在A、B两点之间来回走动,那么这就产生了时间。如果把张三的一个来回叫一分钟,那么我们通过数张三来回的次数,就可以说,除了张三之外,宇宙已经静止了多少多少分钟;如果后来又有个叫李四的人从C点走到D点,那么他用了多少时间呢?就看他这一过程包含张三几个来回,如果包含十个来回,那么李四从C点走到D点就花了十分钟。 这种情况下,张三的运动就成了计时器。为什么单以张三的运动作为计时器?对于李四来说,这是没有办法的事,因为整个宇宙只有张三在运动,没有肉就只好吃鱼了。如果还有很多物体在运动,那么就可以随便选了,任何物体的运动都可以作为计时器,例如地球的自转、水星的公转、电子的振动。不仅圆周运动、往复运动可以作计时器,曲线和直线运动也都可以做计时器,例如李四的运动反过来也可以作为张三的计时器;树叶的下落也可以作为计时器。曲线和直线运动怎样表示时间?可以把把物体的运动路线分成等长的段,把物体通过这些线段的次数作为时间。 虽然每个物体的运动都产生时间,都可以作为计时器,但严格说来,并不是每个物体的运动都适合作为计时器,这就好象人人都有当官的权利,但并不是人人都适合当官一样,因为这涉及了计时是否准确的问题。 因为任何计时器都不是天生下来就是计时器,其它物体的运动都产生时间,所以计时器产生的时间就不是至高无上的,就不能与其它物体的运动过程发生矛盾。例如,我们现在是用钟表计时,平常都是一天24小时,可是有一天却变成了25小时,究竟是地球转慢了,还是钟表走快了?人们并不会因为钟表是计时器,就肯定认为是地球转慢了。再拿开始的那个例子来说,李四把张三的运动作为计时器,而张三的运动又很难保证是匀速的(按理来说,讨论时间的时候,是不应该牵扯到速度的,我这样说,只是为了便于大家理解),可能一开始走得快,后来累了,就慢下来了,这样李四计算出来的自己的速度就肯定会与实际速度不符合,或者说与动量产生矛盾。所以,要保证计时器准确,就要尽量选用运动受外因和内因影响小的物体。 以上谈的是运动产生的时间,下面再谈谈变化产生的时间。一棵树,从发芽到落叶再到发芽,这是一个变化过程,用这一过程也可以计时。但这一过程受天气的影响很大,所以计时也不准确。如果用物体的变化过程作为计时器,就应该尽量选用变化过程受外因和内因影响小的物体。 当然,从上面可以看出,运动变化就是运动变化,本不是什么时间,因为有了人,它们才成为时间。 二 时间的作用 时间是记录物体维持某种状态长短的标准,以及比较物体运动变化快慢的标准。 三 时间的准确性 时间是否准确,取决于作为计时器的物体是否匀速运动或变化,而看计时器是否匀速运动或变化,又需要准确的时间,这是个两难的问题,所以世界上没有绝对准确的时间。 四 理想时间(绝对准确的时间) 理想时间就是均匀流逝的时间,上面说过了,在现实中,这样的时间是不存在的,或者说是很难找到的。但物理理论(不包括相对论)上用的时间都是理想时间,这样就必然造成实际结果与理论结果不符,也就是说,如果没有理想时间,物理理论就不能成立,或者只能相对成立。所以,如果能找到理想时间就好了。 那么能不能找到理想时间呢?关键就是要找到匀速运动或变化的物体。那么这样的物体在哪里呢? 哈哈,如果地球的自转或公转是匀速的就好了,我们可就使用方便了。可是,即使地球的自转或公转在一段时间内是匀速的,谁能保证是永远匀速的?那么到底有没有永远匀速运动的物体呢? 根据牛顿第一定律可知,不受外力或受合外力为0的运动物体即为永远匀速运动的物体。可是,这一定律是否正确,怎样验证?另外,真空中光速恒定能否验证?如果这两者有一个能得到验证,那么理想时间就有可能找到了。 五 与时间有关的物理理论的成立条件 正是因为现实中没有理想时间,所以有很多与时间有关的物理理论只在一定条件下才能成立,即相对成立。这个条件就是:各个事件经历的时间必须是用同一个计时器同时测定出来的。 例如,公式ft=mv说的是两个物体同被力f作用了时间t后,它们增加的动量相等,这个结论就只是相对成立的。 假设有两个球,有两个力f同时分别作用于它们,用一个明显忽快忽慢的破钟来测定作用时间。当破钟走了t时间后,同时撤去两个作用力,那么这两个球增加的动量当然是相等的。可是如果不是同时实验,而是有先有后,那么测定出来的两个t就有可能不等,不管换多么精密的钟来测定,两个t都有可能不等,这样两个球增加的动量也就有可能不等了,上式也就不成立了。 再例如,在距我们一光年的地方,一年前有一个物体从A点运动到B点,在我们跟前,有一个物体从C点运动到D点,用一个破钟同时测定它们用的时间都是t,那么根据这个t计算出来的它们的速度之比当然是正确的(当然这要以光速恒定为前提),可是如果换两个钟来测定,不管这两个钟多么精密,测出来的时间都有可能不同,最后计算出来的速度之比当然就有可能是错的。 再打个比方来说,有一杆短了半截的秤,当然就称不准了,可是如果两个物体都是用这杆秤称的,那么计算出来的它们的相对质量(质量之比)就肯定是正确的,如果两个物体是分别用两台天平称的,不管这两台天平多么精密,最终得到的相对质量都有可能是错的。这个道理很简单吧。 如果有了理想时间,就没有上面的那个限制条件了。
1 时间是均匀流逝的吗? 这个问题本身问得就不正确,因为宇宙中每个物体的运动或变化都是时间,即使有一个物体的运动是匀速的,也不能说时间是均匀流逝的,所以上面的问题应该改为“有没有均匀流逝的时间”或“能否找到均匀流逝的时间”才合理。 正文中已经说了,这样的时间是很难找到的,甚至是不可能找到或制造出来的。 正是因为时间的这种相对准确性,所以物理上一些与时间有关的数据在先后上就没有可比性。例如,今天12点到13点测到的一个速度2米/秒,在理论上就不能说比昨天测到的1米/秒大。只有是用同一个钟在同一时间段内测到的速度才能互相比较。这就好比现在的围棋九段比现在的围棋一段的水平高,但不能说比100年前的围棋一段的水平高。 如果有理想时间,就可以前后左右的随便比较了。 请注意,我这里说时间是相对准确的,和相对论中说时间是相对的,不是一回事,请不要怀疑我在为相对论添砖加瓦。 2 时间有始终吗? 时间是由物体的运动变化产生的,原来一直认为时间是永恒的,但是,自从出了个“宇宙大爆炸”理论之后,人们就认为时间是有始有终的了。该理论认为,时间起于大爆炸开始的那一刻,最后当所有物体都蹋缩到一点而消失时,时间也就结束了。 对于“宇宙大爆炸”理论,我还没有任何理由说它错,就好象人们想推翻“上帝造人”,也找不到任何直接证据一样。可是,即使它正确,时间就一定不能永恒了吗?如果真是这样的话,下面的矛盾怎样解决? 假设把现在的物质叫第一代物质,那么当这代物质消失之后,会不会有第二代物质产生?如果有,那么两代物质之间间隔多长时间? 对于第一个问题,大爆炸理论不能否认,因为既然能爆炸出第一代,为什么就不能爆炸出第二代?既然有第二代物质产生,那么在第一代物质和第二代物质之间有没有时间?如果说有时间,宇宙中一片真空,哪来的时间,时间是多少?如果说没有时间,那么第二代物质产生的那一刻就能和第一代物质消失的那一刻衔接起来,这样就等于第一代物质刚要消失的时候,第二代物质马上就产生了,不会出现时间断线的情况,也不会有第一代物质和第二代物质之分。如果再往前往后推下去,在我们这一代物质之前还有前一代物质、前二代物质……在第二代物质之后还有第三代、第四代……我们还能说时间有始终吗? 其实,当你知道了时间是什么的时候,你就知道“时间有始终吗”这个问题是很无聊的。 |