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

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

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

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

大爆炸之后的宇宙，只有以光速運動的基本粒子，比如光子和膠子，它們的時間是靜止的，也就說，時間對于光子和膠子來說沒有意義，誕生即毀滅。所以要讓時間真正失去意義，要么就是不存在一切的大爆炸之前，要么就是以光速運動的基本粒子。而這兩種情況本質(zhì)來說都是無變化狀態(tài)。

所以時間對應(yīng)的語境本身就是變化，有變化才有時間，無變化，則不存在時間。

但是要記住，宇宙中的任何時空發(fā)生的事件對于觀測者來說，不存在絕對靜止的存在。

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。宇宙中沒有絕對真空的存在。任何區(qū)域都有變化在進行。

所以宇宙中任何事件對于觀測者來說都需要用變化來度量，度量的本身就是時間。

而對于達到光速，時間靜止的說法，這只是針對光子本身而言的，對光子來說，時間靜止，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非光速運動的觀測者來說，對光子本身來說，不存在所謂的紅移。

這時候有人就可能疑惑了，明明光線紅移是確定發(fā)生的事實，為什么對于光子本身來說不存在紅移。我們接收到遙遠星系發(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？

其實這就是對狹義相對論典型的誤解造成的。這個問題類似于雙生子佯謬。

我們都知道，速度越快時間越慢，這個時間變慢是針對觀察者來說，這里要注意的是，這個觀察者是針對非自身的參考系。

對于雙胞胎來說，一個留在地球上，另一個乘坐宇宙飛船高速遠離地球。而不管是留在地球上的弟弟，還是乘坐飛船的哥哥，他們都無法感受到自己的時間流逝有任何變化。而只有留在地球的弟弟觀測宇宙飛船中的哥哥時，才發(fā)現(xiàn)哥哥的時間相對自己變慢。各自的時間流逝快慢是通過對比才體現(xiàn)出來的。

這里面的時間變慢是真實發(fā)生的，并不是視覺效果。

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的哥哥會變得更年輕，而不是留在地球的弟弟。

關(guān)于這個問題，最常見的一種錯誤解釋是，因為乘坐飛船的人要回到地球，會經(jīng)歷減速和加速的過程，這種變速運動就等同于加速度，而加速度在等效原理中又等同于引力場，所以是引力場造成乘坐飛船的人的時間變慢了。

這樣的解釋就強行將雙生子佯謬問題拓展到廣義相對論了，事實上，廣義相對論的引力場造成時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，完全無需廣義相對論。當(dāng)然如果涉及實際計算的過程，肯定需要廣義相對論參與，畢竟涉及到變速問題。

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

如果AB的連線是直線，那就表示AB兩個事件之間以恒速進行，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論框架，所以AB兩點的時間并不是絕對的，而是相對的，所以B減A，并不是AB兩個事件的時間差。

而如果一個人站在a點不動，僅隨著時間的流逝到達b點，那這時候B減A就是這個人靜止不動經(jīng)歷的時間差。而如果涉及到太空旅行，從a到b，涉及到的時間差，就不能用勾股定理來計算，這個時候x2+t2就不等于E2！

而正確的表述方式是E2＝t2-x2。

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

而事實上，時間t是相對的，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題。

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

為什么會這樣呢，其實本質(zhì)還是由于光速不變導(dǎo)致的。

光速等于經(jīng)歷的空間除以時間。光速不變就意味著，在空間移動的越多，時間只能通過膨脹，來維持光速恒定，所以時間就會變慢，相對于經(jīng)歷的時間就會變少。

而對雙生子佯謬來說，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，時間也就變得更慢。

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

即便物體不運動，但處于彎曲時空坐標(biāo)內(nèi)的物體，經(jīng)過的空間也會增加，E2變小，從而導(dǎo)致時間變慢。

事實上，不管是速度造成的時間膨脹，還是引力場造成的時間膨脹，本質(zhì)都是由于處于時空線的事物經(jīng)歷的空間變長，該事物完成一個周期，比如新陳代謝的時間也會隨之改變，所以對于更低速，更弱場的第三方觀測者來看，他的時間就變慢了。

要注意，對于時間膨脹的自身者來說，他自身是無法察覺到任何時間上的改變，也感受不到自身細(xì)胞新陳代謝變慢。因為他自身和所處的環(huán)境處于同一參考系，相同的參考系，時空規(guī)律是一樣的。

所以僅從相對論的角度來看，時間是對變化事物的度量。變化的快慢由速度和引力場決定。

而速度和引力場的本質(zhì)是時空線造成的。

時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，而時間記錄了事物變化程度的快慢。

說到這里，我相信很多人已經(jīng)茅塞頓開了，我們再從微觀和熵增的角度來看時間的本質(zhì)到底是什么？

我們常常用熵增表述時間的不可逆，這主要是因為一個熵系統(tǒng)內(nèi)包含無數(shù)個微觀粒子，一旦開始計時，系統(tǒng)內(nèi)的各個微觀都開始做無規(guī)則運動(或許有規(guī)則，但無法精確預(yù)測)，對于單一微觀粒子來說，時間或許沒有方向，因為單一微觀粒子或許可以回到起初狀態(tài)，但是整體的系統(tǒng)卻總是從有序到無序演變，混亂程度只會越來越大。所以時間貌似有了方向。

但事實上，單一微觀粒子也無法回到上一秒的狀態(tài)。宇宙中沒有絕對孤立的系統(tǒng)，任何微觀粒子都需在空間中運動，即便一個微觀粒子只是重復(fù)的做簡諧運動，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)，那所處的空間也無法回到過去了。

說一千道一萬，時間的本質(zhì)就是對變化的度量，而變化沒有孤立系統(tǒng)，過去某一時刻的變化再也無法完全重現(xiàn)。

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

所以時間的語境就等效于變化。兩者沒有任何區(qū)別。

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

如果你執(zhí)意認(rèn)為時間不存在，那要表達一個小時，那就得說銫-133輻射周期多少倍了。

說時間不存在，就如同說溫度不存在，基本作用力不存在一樣的道理。

因為溫度的本質(zhì)是微觀粒子運動的劇烈程度，基本作用力的本質(zhì)是變速運動現(xiàn)象。

這種名詞解釋我之前就討論過，有人認(rèn)為力并不存在，因為力是抽象的，而真實存在的是物質(zhì)的相互作用。

對于這種觀點，我必須重新解釋一遍，首先是先有相互作用，我們?yōu)榱撕喕枋鲞@種相互作用的表達語境，所以發(fā)明了一個詞，也就是力。所以一說到力，自然而然對應(yīng)物質(zhì)相互作用這種現(xiàn)象。人們也不能無聊到發(fā)明一個空洞而毫無意義的名詞。引力，電磁力，弱力，強力這些詞本身就是某種相互作用的簡稱而已。糾結(jié)這些只會陷入語境悖論之中。

如果按照力并不存在的邏輯，那我可以說張三不存在，因為張三的本質(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的，而張三并不存在。

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