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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 專業(yè)學科區(qū) » 物理 » 其他交流 » 給時間下個精確的物理定義
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給時間下個精確的物理定義 已有25人參與
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時間是什么？千百年來讓無數(shù)科學家和哲學家頭痛不已。這篇文章給大家一個全新的、精確的解釋。 時間在物理學中是個基本但又不容易定義的概念，如果我們問一句，時間到底是什么？恐怕這個世界任何一個物理學家都不好回答。 1 5 0 0 年前的北非希波主教圣•奧古斯丁說過這樣的話：" 至于時間是什么？如果沒有人問我，我知道, 如果我想要向詢問者加以說明，我便不知道" 。這個家伙說的是要無賴的話，意思大概是時間是什么這個問題只能意會卻不能言傳。 牛頓認為：" 絕對的、真實的數(shù)學時間就其本質而論，是自行均勻地流逝的，與任何外界的事物無關。" 在牛頓看來，時間就像一條川流不息、永遠不變的河流。 很多哲學家、物理學家將時間與運動相聯(lián)系在一起。 比如柏拉圖認為：時間是運動著的永恒的形象。 亞里斯多德說：只有當我們已經(jīng)把握住運動時，才能領悟時間。 馬克思、恩格斯指出：時間是一種客觀的存在，是運動著物質存在的一種形式。 愛因斯坦也說過：" 時間實際上是鐘的讀數(shù)，這個鐘可以是地球的轉動，沙漏、脈搏的計數(shù)，地球沉積的厚度、輻射衰變的產(chǎn)物、或銫原子振動的計量，他們具有一種共同的標準，都是自然的機械裝置。 但也有一些哲學家、物理學家給時間下的定義很古怪，比如： 洛克說：時間是一切存在的公共尺度。 康德說：時間是感性直觀的純形式。 法國哲學家柏格森堅持認為時間是人的直覺和神秘的" 創(chuàng)造性的破裂。" 這句話很是讓人摸不著頭腦。 也有很多哲學家、物理學家，比如貝克萊，休漠•馬赫都傾向將時間歸于人的意識在一種表現(xiàn)。 相比之下，哲學家黑格爾給時間下的定義很簡單：時間只不過是我們?nèi)藢^去的一種回憶而已。但就是這最簡單的定義，又是最接近正確的答案，這將在以后詳細地加以說明。 時間有很多原因讓人捉摸不定。 我們在生理上和心理上的經(jīng)驗上，都能感到時間在流逝，可是，如果時間流逝的速度是多少，每秒鐘流過多少？這顯然是一個荒謬的問題，時間的流逝速度要有一個超時間的東西加以衡量，但這個超時間本身也在流逝，那就要有一個超超時間加以衡量……如此等等，以至無窮。時間本身是不是一個隨時間變化的過程這一問題，往往把人們引入一個無法擺脫的惡性循環(huán)中。 時間在邏輯上要加以證明也歷來出現(xiàn)麻煩，歷來的邏輯學家們往往對時間懷有特殊憎惡的心情。比如說我們要定義" 過去" ，可以把" 現(xiàn)在" 作為參照系，但又怎么定義" 現(xiàn)在" 呢？如果用" 過去" 定義" 現(xiàn)在" ，那又是同意反復，如果用" 現(xiàn)在" 本身定義著自己，又陷入循環(huán)定義的矛盾之中。此外，過去可以視為不可改變的，決定了的，但要在邏輯上根據(jù)某些規(guī)律，卻無法說明為什么是決定了的。不可改變的？ 難怪哲學家懷特海無限感慨地說：要對時間這個大自然的創(chuàng)造過程加以沉思而不痛感人類知識的有限實不可能！" 要想搞清楚時間具有什么樣的物理性質，給時間下個嚴格的物理定義，讓我們先從討論" 事" 和" 物" 開始。 對于生活在這個自然界中，我們所觀察到的各種東西和各種現(xiàn)象那可真是五花八門、形形色色復雜到了極點。但是仔細一分析，可以把他們分為兩大類，一類為物、一類為事。像我們眼前的一座山、一棵樹、一個人、一條河……這都是物；人的思想，河水的流動，樹的生長……這些都是事。物是產(chǎn)生事的根源，事是物的表現(xiàn)，通過事我們可以認識物，事是依據(jù)物而存在的。沒有物就不會有事，反過來未必是正確的，沒有事物卻照樣存在。 我們在認識這個自然界時，應該要嚴格區(qū)分什么是物，什么是事。遺憾的是，我們有很多物理學家（不單單是普通人）常犯這方面的錯誤，他們常常把某些事說成是物，或者對某些事不了解，簡單地認為是一種特殊的物質所起的作用。 比如，歷史上人們對熱的認識，十七世紀，人們認為熱是物體里所含的一種特殊的物質，稱之為" 熱質" 。甚至有的學者認為" 熱質" 是守恒的，物體所得到的" 熱質" 總是另一些物體所失去的而不是憑空產(chǎn)生的，現(xiàn)代人們很清楚" 熱質" 說是錯誤的。熱現(xiàn)象只不過是物體內(nèi)分子無規(guī)則運動的結果，熱只是一種現(xiàn)象而已，它屬于" 事" 的范疇，把它看則是物，這就是典型的" 事" 和" 物" 不分的思想。 這個有關" 事" 和" 物" 的討論有助于我們搞清楚物理概念是如何產(chǎn)生的。 物理學是借助物理概念而展開的。物理學剛開始處于萌芽時也好，發(fā)展到今天也好，所有的物理概念無非是人們對自己所處的物質世界的認識結果。我們是怎么認識這個物質世界的呢？首先是通過感覺，感覺到這個我們所處的物質世界的各種現(xiàn)象，然后我們大腦把這些感覺加以分析、概括，最后再形成物理概念。 比如，人們用眼睛看到花草的紅紅綠綠，天空的湛藍，人們再用頭腦一加工，便有了顏色的概念。人們用皮膚去感覺冰的冷、開水的燙，大腦再一加工，便有了溫度的概念。某處有物體振動，引發(fā)周圍的空氣發(fā)生振動，我們用耳朵去感覺到這空氣的振動，我們再去用大腦這么一分析，這樣又有了聲音的概念。還有我們躺在床上，閉上眼睛、不去看、不去聽，但卻老是覺得一個東西在流逝，這樣人們又有了時間的概念。 通過以上所列舉的例子，可以得出這樣的看法，我們所處的物質世界的某些現(xiàn)象給了我們?nèi)四承└杏X，我們大腦對這些感覺加以分析，概括這樣便產(chǎn)生了物理概念。這樣說來，物理概念來自于我們對自己的某種感覺的描述。 為了進一步搞清楚物理概念是如何產(chǎn)生的，接下來。我們應當分析物質世界的各種現(xiàn)象是如何引起了我們?nèi)说母鞣N感覺的。 顏色是不同波長電磁波刺激我們眼睛的結果。 熱是無規(guī)則運動的分子猛烈撞擊我們皮膚，我們才有熱的感覺。 聲音是空氣中出現(xiàn)的縱波擊到我們的耳膜，我們才有了聲音的感覺。 ……………… 總結以上的分析，物質世界以不同的方式運動引起我們?nèi)说母鞣N感覺，我們?nèi)藢@些不同的感覺加以分析、概括便形成了不同的物理概念。這樣說來物理概念不能脫離我們?nèi)硕毩⒌拇嬖谥f明白點，物理概念只是人對自己感覺的一種描述（當然人的這些感覺并非憑空產(chǎn)生的，而是客觀存在的東西刺激了我們?nèi)耍┳x者很多人對這個看法可能會反感，或者轉不開彎子，下面通過幾個例子使讀者比較容易理解這些看法。 設想在一個房間里，正放著優(yōu)美的C D 唱碟，人們常不加思索地認為只要這C D 唱機開著，而不管我們?nèi)嗽诓辉趫觯@個聲音總會是客觀的存在著。仔細地分析一下，房間里有聲音時，房間的空氣便出現(xiàn)一股縱波，沒有聲音便沒有縱波，可見有聲音沒有聲音的區(qū)別只是房間里空氣的位置不一樣。沒有人在房間里去感覺，那里會有聲音的概念。聲音的概念是不能脫離我們?nèi)硕毩⒌卮嬖诘�，有聲音比起沒有聲音并沒有多出一件什么東西，所以你不能把聲音看則是一個像物體那樣具體存在的東西，聲音只是一個現(xiàn)象而已。在前面討論的" 事" " 和" 物" 中，聲音明顯屬于" 事" 的范疇。 顏色也是類似的，我們看到眼前的花草的紅紅綠綠是電磁波經(jīng)花草反射到我們眼球的結果，這個顏色的概念同樣不能脫離我們?nèi)硕毩⒌卮嬖谥�。物體顏色的不同只是物體反射不同波長電磁波的原因造成。顏色不是物體自身的性質，而是由物體照射到它的各種波長的光的反射和吸收決定的。這個原理是牛頓最早發(fā)現(xiàn)的，歷史上甚至現(xiàn)代有很多人固執(zhí)地認為物體所呈現(xiàn)的顏色是物體固有的屬性、與外界無關。比如德國詩人歌德就曾寫文章以非常激情的語言叫人們不要相信牛頓的理論，但牛頓在光學中有關顏色理論的正確性實踐證明無須懷疑。 溫度的概念起源于外界分子無規(guī)則地撞擊我們?nèi)似つw的程度，當然脫離了人也是不能獨立存在的。 時間的概念與我們?nèi)说母杏X也有關系，但時間的概念，比較抽象，在以后再詳細地加以分析。 既然物理概念是人的一種感覺，脫離我們?nèi)硕荒塥毩⒌拇嬖�，在前面有關" 事" 和" 物" 的討論中，物理概念明顯屬于" 事" 的范疇，因而它不能像" 物" 那樣客觀的存在著，它的存在有它的虛假性，這一章節(jié)的標題上所說的物理世界存在的虛假性正是指這個。 但是，并非所有的東西它的存在都是虛假的，比如空間、各式各樣的物體，它們總是客觀地存在著，脫離我們?nèi)怂鼈冋諛哟嬖�，它們不管我們�(nèi)四芊窀杏X到它們，它們總是客觀地存在著。 然而，空間、物體（也可稱為物質點）這些都可以稱為幾何概念，在前面討論的" 事" 和" 物" 中，它們明顯屬于" 物" 的范疇，它們不依賴于我們?nèi)说母杏X而客觀獨立的存在著。至此我們明白，物理概念來自于我們?nèi)说母杏X，脫離我們?nèi)硕荒塥毩⒌卮嬖冢承⿴缀胃拍�，比如空間、物質點不依賴于我們?nèi)说母杏X而客觀、獨立地存在著。對此，物理學的開山鼻祖伽利略早就說過：我們五官感覺到的世界它的存在是虛假的，而真實存在的卻是它背后的幾何世界…… 這些用幾何概念描述的空間、物質點和我們對感覺描述出來的物理概念有什么關系呢？ 對這些，筆者有著這樣的看法： 宇宙中真正存在的只有物質點和它周圍的空間，不存在第三種形態(tài)能與之并存的東西，一切物理現(xiàn)象只不過是點在它周圍空間運動的一種表現(xiàn)而已。 這些現(xiàn)象如能引起我們?nèi)说母杏X, 我們對這些感覺加以分析, 概括便形成了物理概念。 前面有關" 事" 和" 物" 的討論應該使我們明白只有物質點和它周圍空間是物，客觀存在的，而物理概念，比如聲音、顏色、熱、力、速度……等只不過是現(xiàn)象，是物的一種表現(xiàn)，屬于" 事" 的范疇。我們一定要嚴格地區(qū)分它們，不能把" 事" 簡單地看作是一種特殊的物質。 以上加粗的一段話非常重要，它是本書的基本思想和基本理論，這個基本原理又叫物理世界存在的虛假性定義, 它直接否定了" 場" 是一種特殊的物質，場要么是空間、要么是物質點！ 值得注意的是該基本原理還否定了時間是客觀獨立于我們?nèi)硕嬖诘�，是構成宇宙的基本要素。時間也只是一種現(xiàn)象，脫離了我們?nèi)硕荒塥毩⒌卮嬖谥@一點可能絕大多數(shù)讀者都不會相信，在以后我們再來詳細地分析時間。 以上加粗的一段話提到了：一切物理現(xiàn)象都是點在它周圍空間運動形成的。點在它周圍空間運動是什么運動？只是機械運動而已。這個原理如果是正確的話，可見機械運動雖是簡單的運動，各種復雜的現(xiàn)象，以及各種復雜的運動，比如電力、磁力這都是由機械運動構成的。非但如此，對于有些物理現(xiàn)象，我們還不太了解他們的本質，比如質量、電荷,各種場……這些本質上人們還不太清楚，但我們可以肯定的是它是由物質點在它周圍空間如何運動而形成的。 前面列舉的數(shù)名哲學家、物理學家給時間下的定義，除去那幾個較古怪的定義，大體上可以分為兩大類，一類認為時間是一個客觀存在的東西，與我們?nèi)说拇嬖谑遣幌喔傻�，脫離了我們?nèi)苏諛哟嬖�；另一類認為時間是我們?nèi)说囊环N感覺、一種意識，脫離了我們?nèi)瞬荒塥毩⒋嬖凇?br /> 上面的物理世界存在的虛假性定義中明確指出宇宙中真實存在的東西只有物質點和它周圍的空間，不存在第三種能夠與之并存的東西。時間既不屬于空間、也不屬于物質點，因而時間也只是一種現(xiàn)象，在第二節(jié)中討論的" 事" 和" 物" 中看時間也應該屬于" 事" 的范疇，因而不能像物質點那樣把它看作是一個具體存在的東西，它不能脫離我們?nèi)硕毩⒌卮嬖谥Ｒ痪湓�，時間也只是人的一種感覺而已。 上節(jié)中指出，除了空間和物質點，所有的物理概念都是某某物質點在 它周圍空間運動引起我們觀測者的某種感覺，我們對這種感覺加以分析、概括，再形成物理概念。因而時間這個物理概念也可以這樣認為：時間是某某物體在它周圍空間運動引起我們?nèi)说囊环N感覺。為了精確的定義時間，現(xiàn)在我們只要搞清楚兩個問題，第一個問題：什么東西在空間運動引起我們有時間的感覺；第二問題是：這個東西是如何在它周圍空間運動的。 什么物體在它周圍空間運動才使我們觀測者具有時間的感覺？這個物體是我們賴以生活的地球嗎？ 當宇航員登上月球他們?nèi)匀痪哂袝r間的感覺。這個物體同樣的道理不會是恒星和太陽，也許會有人認為：會不會是很多物體共同影響我們觀測者，才使我們有了時間的感覺，仔細地分析一下，這個看法也是靠不住的，讓我們做個假想實驗，答案將一目了然。 設想：現(xiàn)在用宇宙飛船把一個人從地球上接走，送到某處空間區(qū)域里，在這處空間區(qū)域里，沒有一個物體，別的星球離這兒都非常非常遙遠。宇宙飛船把這個人送到這里丟下后立即返回，而在這種情況下，我們可以設想這個人仍然具有時間的感覺，在他心中時間仍然是一分一秒地走。根據(jù)我們前面的看法，他獲得時間的感覺起因是某某物體在空間位置中以某種方式變化，而在這種情況下，這個物體只有這個人的身體而已。因此，唯一合理的看法則是：時間是觀測者對自身在空間位置中以某種方式不斷變化，運動的一種感受。 至于觀測者是以什么方式在空間運動才具有時間的感受，這個問題將在以后加以討論。在多數(shù)場合可以簡單地認為：時間只是我們?nèi)藢ψ陨碓诳臻g位置中變動的一種感受。 這個有關時間的物理定義如果的確是正確的話，可能人們?nèi)匀挥性S多疑問。 一、 在人類沒有出現(xiàn)之前的時間如何理解 人在地球上生活也不過只有一百多萬年歷史，單地球形成至今就有四十六億年，那么在人出現(xiàn)之前早就有了時間，如果認為時間是人的一種感受，這段時間在沒有人的情況下存在著，那怎能說是人的感受呢？ 時間的過去和未來同樣都是以現(xiàn)在作為參照系來定義的，換句話，只要有現(xiàn)在，便就有過去和未來。 如果地球上從來沒有人的話，那也就無所謂過去和未來。因為沒有了人，又哪來的" 沒有人之前" 或" 沒有人之后" 的時間。 時間的先后、現(xiàn)在如同地理位置的東西南北，任何地方的東西南北都不是絕對的，都是相對于我們?nèi)藖碚f的，想想看沒有我們?nèi)�，哪來的東西南北？哪來的上下左右？哪來的先后？ 二、 時間會不會是豬、牛之類動物的感受 對于我這個有關時間的物理定義，有人問：時間會不會是豬、牛之類動物的感受，如果是又怎能精確定義為人對自身在空間位置上變動的一種感受，或者干脆稱為豬對自身在空間位置中變動的一種感受，如果不是原因是什么？僅僅是因為豬大腦不及人大腦聰明？ 其實，時間的定義廣義的可理解為：能夠對運動感知的物體對自身在空間位置變動的一種感受，人把這種感受用時間這個詞來表達出來，而豬也許只會用" 哼哼" 這個詞來表達這種感受。 三、時間如何同一個運動的物體相聯(lián)系 我們描述一個物體在空間中運動，最簡單我們需要了解某段時間在空間中移動了多遠。在我們不清楚時間是什么尚不顯露問題，一旦確認時間只是人的一種感受，我們的問題自然而然地講出來了；這個運動的物體能夠和我們這種感受聯(lián)系得上嗎？退一步問：我們不在這個場合，這個物體的運動就不能描述嗎？或者說沒有一個確定的運動形式嗎？ 在物理學中強調的是效果。有一個物體在觀測者我們看來是靜止的，則完全能夠把這個物體和我們合二為一看則是一個物體（盡管我們?nèi)擞醒腥�、頭腦發(fā)達、化學性質同這個物體可能千差萬別），對于我們描述一個物體相對于另一個物體來說完全可以的。這樣的話，在描述一個物體在空間位置變動時，有觀測者在場時，觀測者會說它某段時間內(nèi)該物體走了多遠，觀測者不在場時，觀測者總會尋找一個參照性的物體，暗暗地把自己與之等同起來，認為這個參照物體與觀測者合二為一，實際上大家也是這么做的，我們描述一個物體運動總要指出它相對于我們觀測者的位置如何如何變化- - - - - 或者相對于我們認為靜止的物體（觀測者把它同自己合二為一、看作一個物體）如何如何變化。 四、時間的公共尺度問題 時間可能是張三對自身在空間位置變動的一種感受，也可能是李四對自身在空間位置變動的一種感受，單地球就這么多人，大家怎么會有一個公共的測量時間的尺度？ 所有的運動的觀測者、感知者對自身在空間位置上變動的感受理所當然會在頭腦中記錄下來，然后把它同地球的轉動、太陽的運動、銫原子的振動、脈搏的跳動……等其中的某種運動等同起來，大家最后約定把自'身在時間位置上變動于其中某種運動等同起來，這樣便有了一個公共的測量時間的尺度。 五、如何看待" 時間只是個過程" 有的人認為：客觀冷靜地分析" 時間只是個過程" ，這個判斷不會出錯，則反過來證明，時間是人的感受的觀點是錯誤的。 觀測者在空間位置不斷地變化當然也是個過程，認為時間是個過程當然不會出錯，這種時間的看法對于時間的本質上認識只是不清晰、不夠深罷了，并不是兩種觀點相互抵觸。 六、認為時間是人的一種感覺會不會是一種唯心主義觀點？ 如果認為時間是人大腦里想象出來的，與所有的物體和空間都不相干，這才是真正的唯心主義觀點。從以上有關時間的定義可知，時間是人對自身在空間位置中變動的一種感受，它顯然與人這個物體有關，并且是在空間（當然也是實實在在地存在著）里變化，描述一個實實在在的物體在客觀存在著的空間中運動，怎能簡單地認為是唯心主義呢？ 七、如何重新看待相對論中關于描述單一物體在空間中運動是沒有意義的 相對論認為：描述物體在空間位置中運動變化必須相對另一個物體才具有物理意義，描述單一物體在空間中運動是沒有物理意義的。而在以上的時間定義中，明確指出時間的概念的獲得源自于觀測者一個人在空間中運動，這二者顯然矛盾，那么，究竟需要修改那一種思想呢？ 在筆者看來，要描述某個物體在空間中變化具有物理意義，必須指明相對于某個觀測者而言的。描述物體在空間中運動只有相對于某個確定的觀測者才具有物理意義。描述一個物體相對于另一個物體的位置變化未必就一定有物理意義。在上一節(jié)曾提到過：一切物理現(xiàn)象只不過是物質點在它周圍空間運動的一種表現(xiàn)而已，點在它周圍空間運動引起了觀測者的感覺，觀測者對其加以分析，總結便形成了物理概念。一句話描述物體在空間位置中變化，只有相對于一個明確觀測者才具有物理意義，在沒有觀測者或不指明哪一觀測的情況下，描述物體在空間位置中運動都毫無意義。 我們在描述地球上的物體（比如人造衛(wèi)星）常以地球作為參照物，實際上我們觀測者把自己所處的位置與地面所處的位置等同起來，換句話來說，我們?nèi)伺c地球合二為一看成為一個物體，在問題（三）中我們就討論過這個問題。 有關運動的牛頓力學相對性原理以及相對論的相對性原理都不夠徹底，更徹底的運動相對性原理應該是： 描述物體在空間位置中的運動變化只有相對于某一個確定的觀測者才具有物理意義。 八、觀測者為什么一定會在空間位置中變動 按照以上有關時間的物理定義，如果處于空間某處的觀測者不在空間位置變動，那么這個觀測者將不具有時間的感覺�，F(xiàn)實世界中從來未發(fā)生過那個人沒有時間的感覺，這從反面說明處在任何一處空間區(qū)域里觀測者的位置總是要變化。至于為什么一定要變化，以及如何變化在我其他文章中以有詳細的描述。在這里我簡單地講一下： 在物理學中運動狀態(tài)和幾何中的垂直狀態(tài)是等價的，一個物質點處于垂直狀態(tài)中其位置一定會變化。 九、觀察者是以什么方式在空間中運動的？ 這個問題的論證非常復雜，在我其他文章中有詳細的描述。 在這里我只是簡單地講一下。我們觀察者是以螺旋式在空間中運動的 十、觀察者能否感覺到自己在空間中運動的？ 我們知道一個人坐在一個勻速運動的船里面，他是感覺不到自己在運動的。 但是人對加速度是有感覺的，比如人在運動的電梯里，在剛起飛的飛機里，上面說的觀察者是以螺旋式在空間中運動變化的，人們雖然覺得時間是在勻速變化、流逝，但實際上不是觀察者在空間中以勻速直線運動獲得的。 我們知道人有聽、嗅、味、色、觸五大感覺�？諝獾恼饎觽鞯轿覀兊亩洌覀冇辛寺犛X，嗅覺是我們通過鼻子獲得的，味覺是我們通過舌頭獲得的，光照射到我們的眼睛，我們有了顏色的感覺。觸覺是物體直接撞擊我們皮膚的結果，熱也可以說是觸覺的一種。 對于一些人不明白的的感覺，人們統(tǒng)稱為第六感覺，人們往往對第六感覺很神秘。我認為還有一種加速度感覺也是很常見的一種感覺。 在一個上升或者下降的電梯里，在一個起飛或者降落的飛機里，在一個剛啟動或者要停止的汽車里，人們對速度的變化（也就是加速度）感覺是很明顯的。這種感覺和以上的五種感覺明顯對不上號，它屬于人的另外一種感覺。人生活在地球上對重力的感覺肯定是對加速度感覺的一樣的。人對重力的感覺常常不以為然，宇航員一旦到了太空，處于失重狀態(tài)，人對于重力感覺的差異的體會可就太深刻了。 人的聽、嗅、味、色覺本質上應該都是觸覺，前面我們討論過一切物理現(xiàn)象都是物質點在空間運動所形成的�？諝庵蟹肿幼饔梦覀兊亩涫刮覀冇新曇舻母杏X。嗅覺和味覺也是分子作用于我們的鼻子和舌頭。顏色的感覺是光刺激了我們眼球的結果，而光實際上也是一些微小的粒子。但是人對加速度的感覺與這些是不同的，它是人自己在空間中加速運動形成的。 人身體可以說是由各種組織構成的，而各種組織又是由分子構成的，這些分子由分子之間的相互作用力而構成一個整體，人在做加速度運動時，影響了這些分子之間的作用力，這個應該是人對加速度感覺的根本原因。 人對時間的感覺與對加速度的感覺有相似的地方。本質上都是我們自己身體在空間中運動引起我們自己的一種感覺，雖然我們暫時不了解，但我們不能夠就說不存在。 我們還可以做個試驗，把一個人蒙上眼睛，用一個金屬棒緩慢的貼近這個人的耳朵，你問他是左耳朵還是右耳朵，一般人回答正確的概率是非常高的，人的這種感覺明顯不同于前面的六種感覺。有關人的感覺，我們知道的并不多，所以有的人用這個來攻擊我的有關時間的物理定義是不可取的。 以上有關時間的物理定義如果確是正確的話,不說明我們對時間認識已經(jīng)完成，而只是對時間的真實面目認識的第一步，因為在這以前絕大多數(shù)人都認為時間是一種客觀存在的東西，是宇宙的組成部分。從以上的分析來看，這種看法是根本上錯誤的。 回顧一下歷史,牛頓力學認為時間自行流逝,于我們觀測者無關.相對論力學認為時間于我們觀測者的運動有關.在這里我們進一步指出,時間不僅于我們觀測者的運動有關,而且就是我們觀測者自己在空間中運動所造成的. 在文章的最后，我來給大家講一下時間的物理定義于光速不變性之間的關系。 時間的物理定義是：我們觀察者對自己在空間中運動變化的一種感受，帶有數(shù)學的定義是：時間與我們觀察者自己在空間中走過的路程成正比。 自然界中任何一個物體，包括我們觀察者自己的身體，看起來是靜止的，都不是真正靜止的，都在以光速作穿越空間運動，這個就是產(chǎn)生時間的更本原因，在物理學中可以稱為時間的背景運動。 設想有兩個觀察者甲和乙，相對靜止，并且位置重合。甲和乙都以光速穿越空間運動，打個比方，空間的運動如同一條以光速流動的河水，甲乙二人象隨水流運動的小船，如果其中有一個觀察者乙以水流速度逆流而行，在另外一個觀察者甲看來乙相對于河岸是靜止的，把河水換成時間，如果其中有一個觀察者乙相對于甲以光速穿越空間運動，在另外一個觀察者甲看來乙的時間是靜止的，這個看法和相對論是一樣的。 設想在某個時刻，乙和甲分開，乙以光速隨河水流動又以速度v朝岸邊行駛，甲繼續(xù)隨河水流動，這樣在時間為t內(nèi)，甲走了 A = C* t *是點乘的意思，t是甲的時間。 而乙走了 B = 【（vT）² + （A）²】二分之一次方。 T是乙的時間。由于時間與觀察者自己在空間中走過的路程成正比，這樣甲的時間t和乙的時間T相比較 A/ t = C =B/T 經(jīng)過運算，可以得出： t = T* √【1－（v/c）²】 觀察者甲和乙在空間中以光速運動，乙相對于甲多走了vT這么遠的路程，但是時間相應的又增加了，這個光速的分子位移B增大了，分母時間T也相應的增大了，結果導致穿越空間的光速不變。 兩個相互勻速運動的觀察者如果認為哪一個在運動，他的時間要大于靜止觀察者的時間，這樣得出的結果和相對論的結果是一樣的。 以上只是簡單的說一下時間和光速不變之間的關系，詳細的證明可以看看張祥前的其他文章。 修改分類 [ Last edited by 華麗的飄過 on 2013-3-16 at 09:03 ] |
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在相對論中，時間是四維空間的一維，和空間類似。時空是相對的，和觀察者有關，離開觀察者談論時間就是絕對時空觀了。對于某一觀察者來說，整個世界就在四維時空中運行。因為時間是相對的，人們可以利用雙生子佯謬效應，穿越時空到達未來。 我們可以感受到空間也可以感受到時間，是因為時空是和我們觀察者相聯(lián)系的客觀存在。但空間和時間有些不同。對于空間，我們可以到達空間的任何地方。但對于時間，我們只能處于現(xiàn)在，并向未來前進。這是由于熱力學第二定律。有人認為由于平行宇宙的存在，人們可以穿越時空回到過去。但我認為這違反因果律，違反熱力學第二定律。 時間一直以來比空間更能讓哲學家感興趣，就是因為時間是單向的。我們能感覺到時間，感覺到它的流逝，但是我們就是不能在時間里任意遨游。 |
9樓2011-07-11 13:25:42
racoon01
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