时间的本质—时间是人对物质的运动过程的表述
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时间的本质
——时间是人对物质的运动过程的表述
张鹏凌
物质是存在着的。
各种强子、轻子、传播子等微观粒子是存在着的,由质子、中子、电子构成的原子、分子以及分子集团是存在着的,星体和星际物质以及由它们构成的星系是存在着的,物体本身所具有的质量和能量是存在着的,各种相互作用力以及空间是存在着的,生物是存在着的,人及人类社会是存在着的,我们还没有认识到的物质是存在着的。
物质是以各种方式存在着的。
物质的存在方式包括物质的构成和物质的运动。
物质是以夸克和胶子构成强子,质子、中子、电子等构成原子,原子构成分子,原子、分子等大量聚集在一起构成星体,星体以及分散存在的星际物质构成星系的方式存在着的;是各种力及其空间的形式存在着的;是以生物的形式存在着的;是以人及人类社会的形式存在着的;是以其它的或者我们不知道的构成方式存在着的。
物质是在运动的过程中存在着的。
物质是在各自的空间中、在各种力的作用下、在相互作用的运动过程中存在着的。
我们现在认识到的相互作用力有四种:强相互作用力、弱相互作用力、电磁力和万有引力。虽然人们已经建立了弱电统一理论,还希望建立大统一理论,并且认为万有引力是质量使时空弯曲的效应,但是我们还是以四种相互作用力讲一下物质之间的相互作用。
各种强子、轻子、传播子等微观粒子会受到相互作用力的作用在各自的空间里进行运动。原子、分子等会受到相互作用力的作用在各自的空间里进行运动。各种星体以及构成它们的各种物体会受到相互作用力的作用在各自空间里进行运动。构成生物体以及人体的物质会受到相互作用力的作用进行运动。我们还没有认识到的物质在相应的力的作用下在它们的空间里进行运动。另外,物质也会因为它本来就具有的能量进行运动。这些能量来自于物质诞生的过程,而不是通过相互作用力做功获得的。
人总是努力地认识物质的存在以及物质的各种存在方式。
要认识物质,首先我们要对物质的存在及存在方式进行观测,把观测的结果作为认识物质的基础。
再就是我们要提出概念,把物质的存在及存在方式表述出来。对于物质的有些存在方式来说,我们不仅要提出概念来描述它们,还需要对它们进行度量。
然后我们要在观测、提出概念和度量的基础上建立相应的理论体系,用文字说明物质的存在方式,并通过建立数学模型,定量地描述物质的存在方式。
最后我们再通过观测和实践来检验理论和数学模型是否正确地反映了物质的存在方式。
物质的有些存在及存在方式是需要我们对它们进行度量的。物质的这类存在或存在方式有空间、质量、电流、温度、物质的量、发光强度等。
我们要认识物质的存在和物质的各种存在方式就需要确定物质的空间距离、空间位置、大小尺寸等。这就需要我们能够对空间进行度量。要度量空间就需要有空间的基本长度单位。我们是用特定的空间长度作为基本长度单位的。我们规定的基本长度单位是米。以前人们是用地球经线的长度来确定米的长度。我们现在对长度的基本单位米的定义是:光(电磁波)在299792458分之一秒的时间间隔内在真空中行程的长度。
对于质量、电流、温度、物质的量、发光强度,我们也规定了相应的基本单
位。
除了物质的这几种需要提出概念进行描述并且进行度量的存在或存在方式之外,无论要观测、认识、描述物质的哪种运动,我们首先都需要提出一个概念把物质的运动过程本身表述出来。我们需要确定物质的运动过程的起点和终点,确定运动过程的长度,确定运动过程中的某一个点,确定运动过程中的前一个点和后一个点之间的长度。为了确定物质运动过程中的特定的点和运动过程的特定的长度,我们需要设定一个基本单位来度量物质的运动过程。
那么,什么可以用来作为度量物质的运动过程的基本单位呢?我们当然只能用具有特定长度的物质的运动过程,比如固定周而复始的运动过程,来度量其它物质的运动过程。我们把这一特定的周而复始的运动过程的长度作为度量物质的运动过程的基本单位,比如我们可以把地球自转一周这一运动过程的长度作为度量物质的运动过程的基本单位。有了这样的基本单位,人就可以对物质的运动过程进行度量。
而这正是时间这一概念的内涵。
时间这一概念能够把物质的运动过程表述出来。我们也规定了时间的基本单位,来度量物质的运动过程。这样我们就可以确定物质运动过程中的特定的点和运动过程的特定的长度。
所以时间的本质就是物质的运动过程;或者说时间是人提出的一个概念,这一概念是人对物质的运动过程的表述。
我们现在规定的时间的基本单位是秒。秒的定义是:构成铯133原子基态的两个超精细能阶间跃迁辐射振荡9192631770个周期的运动过程的长度。除了时间的基本单位秒以外,我们还规定了纳秒、微秒、毫秒、分、小时、天、年等时间单位。
有了各种概念,有了度量单位,我们就可以在观测的基础上认识物质的存在、认识物质的存在方式、认识物质的构成和运动方式。人们建立了许多理论体系来描述物质的存在及存在方式;建立了许多数学模型来定量描述物质的运动方式。人们建立了物理学、化学、生物学、人类学等。
通过建立各种理论体系和数学模型,人们对自己周围的物质的存在及其存在方式有了准确的认识。我们能够准确认识的物质包括从原子到我们周围的各种物
体再到地球附近的星体。我们也正是基于这些认识来改造物质和利用物质。
我们也是在改造和利用物质的过程中来检验对物质的认识是否正确。
在了解了时间的本质之后,我们需要看一下与时间有关的几种情况。
为什么说时间就是对物质的运动过程的表述
一方面,长期以来,时间这一概念都让人迷惑。它是人自己提出的、频繁使用的概念,但是却是一个没有明确的定义、没有确切所指的概念。
现代汉语词典对时间的定义是:物质运动中的一种存在方式。
但是这一定义中并没有明确指出时间是物质运动中的哪种存在方式。
我们在认识物质的时候提出的其它概念,像光子、作用力、空间等都有明确的内涵,唯独时间这一概念是个例外。
另一方面,我们在前文叙述物质的存在以及物质的存在方式的时候并没有用到时间这一概念。而我们提到了一个说法就是物质的运动过程,对这一说法却没有一个对应的概念来表述。
但是,我们规定的时间的基本单位不管是天还是秒,都是物质的特定的有一定长度的运动过程。天是地球自转一周这样长的物质的运动过程。秒是构成铯133原子基态的两个超精细能阶间跃迁辐射振荡9192631770个周期这样长的物质的运动过程。
而我们用时间单位度量的都是物质的运动过程。我们说一个人活了八十岁,这也就是说,如果我们用年这一时间单位来度量,那么构成这一人体的物质的运动过程持续了八十年。我们说月球围绕地球旋转一周需要28.32天,这也就是说,如果我们用天这一时间单位来度量,那么构成月球的物质完成这个运动过程需要28.32天。我们说光从太阳表面发出到达地球需要500秒,这也就是说,如果我们用秒这一时间单位去度量,那么光这种物质的这个运动过程需要进行500秒。
所以,我们说时间这一概念正是对物质的运动过程的表述,而我们对时间的度量正是对物质的运动过程的度量。
知道了时间这一概念的本质,我们就可以直接用“物质的运动过程”这一说法代替时间这一概念来描述和度量物质的运动过程。但是为了习惯和简便我们还是可以继续用时间这一概念。只是我们以后再使用时间这一概念的时候始终要记得时间不再是那个让人迷惑的存在,而是指物质的运动过程。