牛顿当初的时间观是错的!爱因斯坦告诉你真相!
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同志们,今天我们来讨论一下人类对现实世界的认识中最大的一个错误,也是这个世界给我们制造的一个幻觉。
时间这个概念我们每天都在使用,而且时时刻刻都在运用,但是当物理学发展到现在,我们突然发现这个概念实际上根本不存在。
最初,牛顿曾说过时间是宇宙的一个基本结构,是一个单向且不可逆的维度。
在那个时代,大多数人的基本认知也是如此。
大家普遍认为,自从宇宙形成以来,时间一直以一个恒定不变的速度流逝。
然而,直到爱因斯坦的相对论问世之后,这种观念被彻底颠覆了。
狭义相对论指出,时间的流逝速度并非恒定不变,而是随速度的增加而减慢。
这个结论是如何得出的呢?是因为科学家们发现了另一个颠覆人类认知的事实,即光速是恒定不变的。
假设有一辆小汽车,它以80英里/小时的速度行驶,而我站在原地观察,它就从我身边呼啸而过,速度就是80英里/小时。
如果我也有一辆汽车,我以80英里/小时的速度追赶它,那么在我的视角中,它对于我来说就停止了移动。
然而,光速却不遵循这个规律。
就如同地球在宇宙中高速运行,但无论光是从前方接近、后方追赶还是从各个方向照射过来,它的测量速度始终是每秒300,000公里。
现在存在一个问题,假设有一艘超级快的飞船,它的速度甚至可以达到29.99999万公里/秒,只比光速慢一丁点。
那么,有一天你喝点酒和手电筒比赛,不,你不是要挡住我,今天我只是要把一个电棍插进去,你才不会振动,你凭什么和我比赛呢?然后,你拿出飞船的钥匙准备启动飞船,你一启动,手电筒也打开了,加油向上飞,而我呢,我则用一个高速摄像机在我的视角中观察你,你和手电筒里的光几乎是并行的,然后光速慢慢超过了你,我观察了一个多小时,最后这束光才完全超过了你并飞走了。
但是对于你来说,事情是完全不同的,因为根据光速不变的原理,无论你的速度有多快,你看到的光速还是光速,一开关手电筒,那束光就瞬间消失了。
所以,我们其实观察到的是同一个过程,即光超过了你,但我在那里观察了一个多小时,而对于你来说,只是一瞬间的事情。
因此,相对于我来说,你的时间就慢了一个多小时。
这个理论已经通过实验证实了,例如拿两块钟,它们的精确度可以达到万分之一秒,放一块在地面上,另一块带上飞机飞行一圈,然后对比两块钟的时间,你会发现飞机上的那块钟比地面上的慢。
同样的道理,在地球上,高处的时间流速比低处的时间慢,这是因为地球在自转,高处的运动速度快,因此时间较慢。
就像你随着年龄的增长,你脑部处于高处,偶尔仍然会想起年轻的时光,但是你的身体处于低处,往往无法实现这种愿望。
所以,即使是同一个人,他们经历的时间流速也完全不同。
而且,我们现在对时间的概念并没有一个描述时间本身的定义。
例如,一秒描述的是
从某个点到另一个点的过程,一天描述的是地球自转一圈的过程,一年描述的是地球绕太阳一周的过程。
总的来说,所有关于时间的概念都是描述其他物体运动的变量。
在宏观世界中,这种描述是适用的,但在微观世界中,有时这种描述是行不通的。
举个例子,我们在初中时学过电子围绕原子核做着不规则的运动,实际上这种运动方式和我们当时的认知完全不同。
它既存在于这个位置,又存在于那个位置,同一时间存在于原子核范围内的所有位置。
只不过,越靠边存在的概率越小,这就是物质的波动性表现出来的叠加态。
宏观世界为什么存在时间的概念?因为宏观世界中的所有运动,如针头移动、地球自转、太阳运动等,都有轨迹和过程可言,我们用时间来描述这些轨迹和过程。
但是在微观世界中,比如电子的运动,是完全没有轨迹、方向和过程的。
因此,我们所谓的时间概念在这种运动方式下根本不存在。
然而,电子和我们一样,都是实体物质。
换句话说,我也具有波动性,也可以表现出叠加态。
从理论上讲,下一秒我完全有可能出现在你床上,就在你眼前。
为什么我没有出现呢?这是因为我的波长太小了,也就是说我的波动性太弱。
实际上,我的物质波的波长是可以计算出来的,有一个公式是波长等于普朗克常数除以我的动量,我的质量和运动速度决定了我的动量。
然而,如果你把这个数值代入公式计算,会发现它比普朗克常数还要小。
也就是说,下一秒出现在你身边的概率可能是十分之一亿年才会发生一次,而且概率如此之小的原因仅仅是因为我的质量太大了。
现在让我们想象一下,如果从今天开始,我每天喝三顿炖黄连汤,相信以我的体质,我的体重会迅速接近于零。
那时,我的波属性将充分展现出来,到那时,我是否可以体验到瞬间出现在宇宙中任何一个角落的叠加态呢?不管怎样,思考这个问题本身就让人过瘾。