世界到底存在不存在時間?時間是不是人類自己創造的?
2022-06-11由 鍾銘聊科學 發表于 農業
什麼叫週期性變化
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時間到底是什麼?
從古至今就一直有很多學者在思考“時間”的問題。我們國家的孔子就曾說過:
逝者如斯夫。
意思就是說,時間就像流水一樣,飛快地流逝。
而在經濟學當中,時間被看成是一種成本,叫做:
時間成本
。所以,我們很容易發現,時間其實在不同的學科領域,不同的方法論之下,得出來的結論也就不同。
如果從科學家的角度來思考這個問題呢?那時間到底是什麼?
在科學上要研究一個東西,其實需要先對這個研究物件進行定義。但是我們會發現,時間根本沒有辦法直接定義。
不過,這其實並不影響我們定義時間。因為,我們可以找其他的辦法。這辦法叫做
測量定義法
。
測量定義法
測量定義法說的就是利用測量的方式來定義。具體是這樣的,我們雖然不知道時間是啥,但我們知道如何測量時間。古人就知道這個事情,他們主要是看天象。一個晝夜就是一天,月亮繞地球一圈就是一月,太陽繞地球一圈就是一年。(這裡補充一下,因為古人是地心說的思想,所以會覺得是太陽繞著地球在轉,實際上可以理解成太陽在天球上移動一圈。)
所以,中國古人就有曾經這麼總結:
上下四方曰宇,往古來今曰宙。
意思是,
宇宙=時間+空間
。這其實總結得已經非常深刻,也非常接近於目前宇宙學對於宇宙的定義。
說回到測量定義法上,如果我們仔細琢磨一下古人看時間的方式,你就會發現,古人測試時間的本質其實是在測一個週期。所以,我們可以這麼去定義時間:
時間是週期性的變化。
我們回過頭來思考一下,平時我們如何看時間,其實還是一天就是一晝夜,一年就是太陽繞地球一週。而小時、分鐘、秒其實靠鐘錶部件的週期性運動來實現的。
而科學家還發現,宇宙中存在一種天體叫做:
脈衝星
。它們會週期性地閃爍。
所以,中子星也可以作為非常合適的測量時間的東西。
而
時間單位“秒”,是國際單位制中的7大基本單位的其中之一
。
而對於“秒”的定義是:“133號銫原子”處於非擾動基態的時候,兩個超精細能級間躍遷所對應的輻射週期的 9,192,631,770倍為1秒。看不懂?沒關係,你可以理解成科學家找到了一個精度最佳的基礎單位來定義秒。而
這個基礎單位其實也是週期性的變化
。
所以,我們可以來總結一下科學家對於時間的定義:
週期性的變化
。
而這種變化並不是人為創造的,但是是
人為
觀測的。
時間有方向麼?
關於“時間是否有方向”,很多人都有疑問。其實科學家也沒有研究出來。關於這個問題,更多的是假說,而不是實實在在的理論。這個假說認為
時間的方向應該是熵增的方向
。那該如何理解呢?
要理解這個問題,我們就得先搞清楚什麼是熵增?
熵其實是系統的混亂程度的狀態數。當然,這並不好理解。我們可以這麼想,你的房間如果收拾得整整齊齊,但是隨著時間的流逝,就會越來越混亂。如果,我們把宇宙看成是一個系統,那這個系統也是往混亂程度更加劇烈的方向發展,也就是從有序向無序去發展。
所以,按照熵增的原理,宇宙最終將達到一個狀態,這個狀態就是處處的溫度都一樣,宇宙各處處於熱平衡,沒有任何的能量傳遞,也就有沒有資訊的傳遞,這也就是意味著沒有變化,宇宙也就處於了熱寂的狀態。
因此,熵增某種程度上預示著“變化”的存在。而時間本身就和“變化”有關。所以,才會有人認為熵增的方向就是時間流逝的方向。不過,目前還沒有任何確鑿的證據可以證明這一點,僅僅是假說。