時(shí)間到底存在嗎？如果你在網(wǎng)上搜索，得到的結(jié)論大部分是時(shí)間并不存在！

關(guān)于時(shí)間到底存在不存在，本身并不是物理學(xué)的范疇，而是屬于一種對(duì)語(yǔ)言泛式的解讀。

當(dāng)我們經(jīng)常被物理學(xué)中譬如光速不變，時(shí)間膨脹，量子糾纏等反常識(shí)觀念顛覆時(shí)，或許會(huì)慢慢習(xí)慣，所以對(duì)于“時(shí)間并不存在”這樣的反常識(shí)觀念也會(huì)欣然接受。而本期內(nèi)容將用十幾分鐘的時(shí)間幫助你反顛覆，告訴你，或許常識(shí)有時(shí)也是對(duì)的，時(shí)間是客觀存在的。

首先，在我們深入時(shí)間的本質(zhì)時(shí)，先思考一下時(shí)間來(lái)自哪里，現(xiàn)代物理學(xué)已經(jīng)明確告訴我們，時(shí)間來(lái)自宇宙大爆炸，也就說(shuō)在宇宙大爆炸之前，沒(méi)有時(shí)間。當(dāng)宇宙大爆炸開啟的那一刻，時(shí)間仿佛就不可避免的出現(xiàn)了單一的方向，且無(wú)法逆轉(zhuǎn)。

大爆炸之后的宇宙，只有以光速運(yùn)動(dòng)的基本粒子，比如光子和膠子，它們的時(shí)間是靜止的，也就說(shuō)，時(shí)間對(duì)于光子和膠子來(lái)說(shuō)沒(méi)有意義，誕生即毀滅。所以要讓時(shí)間真正失去意義，要么就是不存在一切的大爆炸之前，要么就是以光速運(yùn)動(dòng)的基本粒子。而這兩種情況本質(zhì)來(lái)說(shuō)都是無(wú)變化狀態(tài)。

所以時(shí)間對(duì)應(yīng)的語(yǔ)境本身就是變化，有變化才有時(shí)間，無(wú)變化，則不存在時(shí)間。

但是要記住，宇宙中的任何時(shí)空發(fā)生的事件對(duì)于觀測(cè)者來(lái)說(shuō)，不存在絕對(duì)靜止的存在。

即便是處于宇宙深空中的真空區(qū)域，也存在宇宙背景輻射和量子漲落。宇宙中沒(méi)有絕對(duì)真空的存在。任何區(qū)域都有變化在進(jìn)行。

所以宇宙中任何事件對(duì)于觀測(cè)者來(lái)說(shuō)都需要用變化來(lái)度量，度量的本身就是時(shí)間。

而對(duì)于達(dá)到光速，時(shí)間靜止的說(shuō)法，這只是針對(duì)光子本身而言的，對(duì)光子來(lái)說(shuō)，時(shí)間靜止，宇宙不存在變化，一切都是靜止的。

而所謂的光線紅移是針對(duì)非光速運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)者來(lái)說(shuō)，對(duì)光子本身來(lái)說(shuō)，不存在所謂的紅移。

這時(shí)候有人就可能疑惑了，明明光線紅移是確定發(fā)生的事實(shí)，為什么對(duì)于光子本身來(lái)說(shuō)不存在紅移。我們接收到遙遠(yuǎn)星系發(fā)出的光，幾乎都出現(xiàn)了紅移現(xiàn)象。紅移難道不是光子本身發(fā)生變化才導(dǎo)致的嗎？

其實(shí)這就是對(duì)狹義相對(duì)論典型的誤解造成的。這個(gè)問(wèn)題類似于雙生子佯謬。

我們都知道，速度越快時(shí)間越慢，這個(gè)時(shí)間變慢是針對(duì)觀察者來(lái)說(shuō)，這里要注意的是，這個(gè)觀察者是針對(duì)非自身的參考系。

對(duì)于雙胞胎來(lái)說(shuō)，一個(gè)留在地球上，另一個(gè)乘坐宇宙飛船高速遠(yuǎn)離地球。而不管是留在地球上的弟弟，還是乘坐飛船的哥哥，他們都無(wú)法感受到自己的時(shí)間流逝有任何變化。而只有留在地球的弟弟觀測(cè)宇宙飛船中的哥哥時(shí)，才發(fā)現(xiàn)哥哥的時(shí)間相對(duì)自己變慢。各自的時(shí)間流逝快慢是通過(guò)對(duì)比才體現(xiàn)出來(lái)的。

這里面的時(shí)間變慢是真實(shí)發(fā)生的，并不是視覺(jué)效果。

現(xiàn)在很多人關(guān)于雙生子佯謬最大的疑惑是，為什么乘坐飛船回來(lái)的哥哥會(huì)變得更年輕，而不是留在地球的弟弟。

關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，最常見(jiàn)的一種錯(cuò)誤解釋是，因?yàn)槌俗w船的人要回到地球，會(huì)經(jīng)歷減速和加速的過(guò)程，這種變速運(yùn)動(dòng)就等同于加速度，而加速度在等效原理中又等同于引力場(chǎng)，所以是引力場(chǎng)造成乘坐飛船的人的時(shí)間變慢了。

這樣的解釋就強(qiáng)行將雙生子佯謬問(wèn)題拓展到廣義相對(duì)論了，事實(shí)上，廣義相對(duì)論的引力場(chǎng)造成時(shí)間膨脹在雙生子佯謬中的確發(fā)揮了作用，但這并不是主因，主因還是在狹義相對(duì)論的框架內(nèi)。

如果只解釋“悖論”本身，雙生子佯謬只需用閔可夫斯基空間就能解決，完全無(wú)需廣義相對(duì)論。當(dāng)然如果涉及實(shí)際計(jì)算的過(guò)程，肯定需要廣義相對(duì)論參與，畢竟涉及到變速問(wèn)題。

在閔可夫斯基幾何中，縱坐標(biāo)為時(shí)間t，橫坐標(biāo)為空間x，要注意這個(gè)x代表的三維空間，視頻中的二維坐標(biāo)只是為了簡(jiǎn)化表述。所以坐標(biāo)中的AB兩點(diǎn)代表的是時(shí)間和空間上的兩個(gè)事件。而AB兩點(diǎn)的連線代表的并不是距離，而是AB兩個(gè)事件之間經(jīng)過(guò)的時(shí)間，用字母E表示。

如果AB的連線是直線，那就表示AB兩個(gè)事件之間以恒速進(jìn)行，也就是同屬慣性系。

但是這里要注意，由于閔可夫斯基空間采用的是相對(duì)論框架，所以AB兩點(diǎn)的時(shí)間并不是絕對(duì)的，而是相對(duì)的，所以B減A，并不是AB兩個(gè)事件的時(shí)間差。

而如果一個(gè)人站在a點(diǎn)不動(dòng)，僅隨著時(shí)間的流逝到達(dá)b點(diǎn)，那這時(shí)候B減A就是這個(gè)人靜止不動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間差。而如果涉及到太空旅行，從a到b，涉及到的時(shí)間差，就不能用勾股定理來(lái)計(jì)算，這個(gè)時(shí)候x2+t2就不等于E2！

而正確的表述方式是E2＝t2-x2。

當(dāng)然很多人對(duì)這個(gè)公式看不懂，首先單位對(duì)不上，另外這明顯違背勾股定理。

而事實(shí)上，時(shí)間t是相對(duì)的，是和空間密切關(guān)聯(lián)的，并非二維坐標(biāo)表現(xiàn)的這樣。公式只涉及定性分析。定量分析則需要考慮量綱問(wèn)題。

從這個(gè)方程中就可以看出，如果一個(gè)人在空間上的旅行越長(zhǎng)，那x的平方就越大，經(jīng)歷的時(shí)間E也就越少。

為什么會(huì)這樣呢，其實(shí)本質(zhì)還是由于光速不變導(dǎo)致的。

光速等于經(jīng)歷的空間除以時(shí)間。光速不變就意味著，在空間移動(dòng)的越多，時(shí)間只能通過(guò)膨脹，來(lái)維持光速恒定，所以時(shí)間就會(huì)變慢，相對(duì)于經(jīng)歷的時(shí)間就會(huì)變少。

而對(duì)雙生子佯謬來(lái)說(shuō)，留在地球上的人的閔可夫斯基幾何圖形是左邊，而乘坐飛船的人的圖形是右邊。所以乘坐飛船的人的空間旅行更長(zhǎng)，時(shí)間也就變得更慢。

在簡(jiǎn)單的二維時(shí)空坐標(biāo)中，可以輕易解決雙生子佯謬的問(wèn)題，如果將其拓展到真實(shí)的四維時(shí)空中，就可以表示廣義相對(duì)論的時(shí)空彎曲帶來(lái)的時(shí)間膨脹效應(yīng)。有質(zhì)量的天體會(huì)彎曲周圍的時(shí)空，彎曲的結(jié)果就是引力效應(yīng)。

即便物體不運(yùn)動(dòng)，但處于彎曲時(shí)空坐標(biāo)內(nèi)的物體，經(jīng)過(guò)的空間也會(huì)增加，E2變小，從而導(dǎo)致時(shí)間變慢。

事實(shí)上，不管是速度造成的時(shí)間膨脹，還是引力場(chǎng)造成的時(shí)間膨脹，本質(zhì)都是由于處于時(shí)空線的事物經(jīng)歷的空間變長(zhǎng)，該事物完成一個(gè)周期，比如新陳代謝的時(shí)間也會(huì)隨之改變，所以對(duì)于更低速，更弱場(chǎng)的第三方觀測(cè)者來(lái)看，他的時(shí)間就變慢了。

要注意，對(duì)于時(shí)間膨脹的自身者來(lái)說(shuō)，他自身是無(wú)法察覺(jué)到任何時(shí)間上的改變，也感受不到自身細(xì)胞新陳代謝變慢。因?yàn)樗陨砗退幍沫h(huán)境處于同一參考系，相同的參考系，時(shí)空規(guī)律是一樣的。

所以僅從相對(duì)論的角度來(lái)看，時(shí)間是對(duì)變化事物的度量。變化的快慢由速度和引力場(chǎng)決定。

而速度和引力場(chǎng)的本質(zhì)是時(shí)空線造成的。

時(shí)間和空間因光速不變被捆綁成一體，空間記錄了事物變化的程度，而時(shí)間記錄了事物變化程度的快慢。

說(shuō)到這里，我相信很多人已經(jīng)茅塞頓開了，我們?cè)購(gòu)奈⒂^和熵增的角度來(lái)看時(shí)間的本質(zhì)到底是什么？

我們常常用熵增表述時(shí)間的不可逆，這主要是因?yàn)橐粋€(gè)熵系統(tǒng)內(nèi)包含無(wú)數(shù)個(gè)微觀粒子，一旦開始計(jì)時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)微觀都開始做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(或許有規(guī)則，但無(wú)法精確預(yù)測(cè))，對(duì)于單一微觀粒子來(lái)說(shuō)，時(shí)間或許沒(méi)有方向，因?yàn)閱我晃⒂^粒子或許可以回到起初狀態(tài)，但是整體的系統(tǒng)卻總是從有序到無(wú)序演變，混亂程度只會(huì)越來(lái)越大。所以時(shí)間貌似有了方向。

但事實(shí)上，單一微觀粒子也無(wú)法回到上一秒的狀態(tài)。宇宙中沒(méi)有絕對(duì)孤立的系統(tǒng)，任何微觀粒子都需在空間中運(yùn)動(dòng)，即便一個(gè)微觀粒子只是重復(fù)的做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，那它所處的空間也在不斷膨脹，即使粒子的各種參數(shù)回到上一秒的狀態(tài)，那所處的空間也無(wú)法回到過(guò)去了。

說(shuō)一千道一萬(wàn)，時(shí)間的本質(zhì)就是對(duì)變化的度量，而變化沒(méi)有孤立系統(tǒng)，過(guò)去某一時(shí)刻的變化再也無(wú)法完全重現(xiàn)。

變化之間最小的間隔是普朗克時(shí)間，任何事物在相鄰普朗克時(shí)間內(nèi)不可能絕對(duì)相同，這種不同就造就了時(shí)間。

所以時(shí)間的語(yǔ)境就等效于變化。兩者沒(méi)有任何區(qū)別。

記錄變化需要一個(gè)度量衡，如今我們將銫-133原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)結(jié)構(gòu)能級(jí)之間躍遷相對(duì)應(yīng)輻射周期的9192631770倍所持續(xù)的時(shí)間定義為一秒。

如果你執(zhí)意認(rèn)為時(shí)間不存在，那要表達(dá)一個(gè)小時(shí)，那就得說(shuō)銫-133輻射周期多少倍了。

說(shuō)時(shí)間不存在，就如同說(shuō)溫度不存在，基本作用力不存在一樣的道理。

因?yàn)闇囟鹊谋举|(zhì)是微觀粒子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，基本作用力的本質(zhì)是變速運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。

這種名詞解釋我之前就討論過(guò)，有人認(rèn)為力并不存在，因?yàn)榱κ浅橄蟮?，而真?shí)存在的是物質(zhì)的相互作用。

對(duì)于這種觀點(diǎn)，我必須重新解釋一遍，首先是先有相互作用，我們?yōu)榱撕?jiǎn)化描述這種相互作用的表達(dá)語(yǔ)境，所以發(fā)明了一個(gè)詞，也就是力。所以一說(shuō)到力，自然而然對(duì)應(yīng)物質(zhì)相互作用這種現(xiàn)象。人們也不能無(wú)聊到發(fā)明一個(gè)空洞而毫無(wú)意義的名詞。引力，電磁力，弱力，強(qiáng)力這些詞本身就是某種相互作用的簡(jiǎn)稱而已。糾結(jié)這些只會(huì)陷入語(yǔ)境悖論之中。

如果按照力并不存在的邏輯，那我可以說(shuō)張三不存在，因?yàn)閺埲谋举|(zhì)是微觀粒子特定序列組合成的肉體。這種序列的肉體是真實(shí)的，而張三并不存在。

沒(méi)有變化就沒(méi)有時(shí)間，時(shí)間就等同于變化，所以當(dāng)我們一說(shuō)到時(shí)間，自然而然的就是在說(shuō)變化現(xiàn)象，沒(méi)有脫離變化的時(shí)間，時(shí)間不僅僅是發(fā)明的一個(gè)名詞，而是被賦予變化的內(nèi)核。而變化有無(wú)數(shù)種，比如超新星爆發(fā)，日出日落，潮汐潮落。為了統(tǒng)一簡(jiǎn)化描述所有變化現(xiàn)象，我們發(fā)明了時(shí)間一詞，泛指各種變化現(xiàn)象。所以說(shuō)，時(shí)間不存在的觀點(diǎn)，是無(wú)聊且乏味的。