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时间的本质:我们如何理解并度量这个宇宙的流动

   时间:2024-12-27 13:14:16 来源:大可数学人生工作室作者:大可数学人生工作室编辑:快讯团队 发表评论无障碍通道

在公元5世纪,罗马帝国神学家奥古斯丁创作了《忏悔录》一书,他在书中提出了一项深刻的见解:讨论宇宙诞生之前并无实际意义,因为在宇宙诞生的那一刻,时间本身才开始存在。这一观点与现代大爆炸宇宙学的理论不谋而合,后者认为大爆炸是时空的起点。

然而,加州理工学院的物理学教授肖恩·卡罗尔对此持有不同看法。他在其著作《从永恒到此刻:追寻时间的终极奥秘》中探讨了时间的本质,并提出大爆炸可能并非时空的起始点,而是从一个阶段到另一个阶段的过渡。卡罗尔试图通过日常生活中的现象,引导读者理解宇宙中关于时间的最大谜团,并罗列出可能的答案。

卡罗尔指出,我们从未被宇宙赠予一个包装完好的“时间”概念,而是需要通过观察自然现象,推导出这一概念。例如,熵这一概念并非显而易见,而是通过观察自然界中的不同现象,分辨出一种模式,并将其命名为“熵”。同样,时间这一原始且不可或缺的概念,也并非宇宙直接赋予我们的,而是我们为了理解世界而发明的。

时间在我们的生活中扮演着至关重要的三个角色。首先,时间作为坐标,标记了宇宙中的时刻,帮助我们定位事物。物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒曾将时间定义为“大自然用来避免所有事情同时发生的手段”。这意味着,时间帮助我们区分不同时刻的世界布局,使我们能够区分过去、现在和未来。

其次,时间度量了事件之间的间隔。我们通过钟表来测量时间,而钟表则是基于宇宙中某些物品的连贯一致周期性。例如,地球绕太阳公转一周的时间被定义为一年,而石英表中的水晶振动次数则用于精确测量秒。这些周期性进程为我们提供了一个可靠的时间标准。

最后,时间被视为我们移动的媒介,是变化的动因。我们常说时间从过去流向未来,或者我们在时间中移动。然而,将时间构想成某种具有动力的物质,会带来逻辑上的问题。因为真正的流动是位置随时间的变化,而时间本身并没有“位置”。因此,将时间视为流动的实体并不妥当。

卡罗尔认为,要真正理解时间的意义,我们需要将宇宙(包括我们周围的全部四维时空)视为一个独特的实体,并从外部视角来观测它。只有这样,我们才能摆脱将时间视为在我们周围流动的错觉,并真正领会时间的本质。

通过对时间的深入探讨,卡罗尔揭示了这一看似司空见惯的概念背后所隐藏的深刻而复杂的意义。他的著作不仅挑战了我们对时间的传统理解,还为我们提供了一个全新的视角来审视宇宙和我们在其中的位置。

 
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