时间对于我们每一个人来说都是非常重要的,从古至今,人类一直都在探索时间的奥秘,在古代由于人类的科技不够发达,古人遵循日出而作日入而息的自然规律,不过随着人类科技的进步,人类发明了电灯,电灯出现以后,人类在夜晚的时候也能够做很多事情,比如说工作、学习、吃饭、娱乐等等,电灯的出现其实是延长了人类活动的时间,如果没有电灯,人们到了晚上之后基本上都睡觉了,有了电灯之后,很多人能够彻夜工作,不过任何事情都是有利有弊的,虽然电灯能够延长人类活动的时间,但同时也给人类的身体带来了很多的负荷。很多人因为休息不好而生病、甚至死亡。
其实劳逸结合才是最重要的,人类应该遵循大自然的作息规律,因为每一个人的一天都是24小时,怎样合理的分配时间才是最重要的,时间作为一个基本到不能在基本的存在,其实很多人都忽略了它的重要性,很少有人想过时间的本质是什么,是秒针的转动?还是生命的流逝?时间作为一个计量单位,从古代人类就发明了很多记载时间的工具,在很早的时候,人类的科技非常落后,当时人类看时间是依靠太阳,看太阳在太空中变化的位置,来判断一天内的时间,唐尧时有一首古歌谣《击壤歌》,里面有关于太阳计时的说法。原文记载如下:日出而作,日入而息,凿井而饮,耕田而歌。这句话说明了古代人类利用太阳来看时间的变化。
后代随着人类科技的进步,人类发明了圭表,其实这种看时间的方式也很简单,在地上竖起一个竹竿,以此通过竹竿的影子方向和长短来判断时间,再后来人类发明了日晷,日晷的工作原理也是根据太阳每天升起和落下时,逐渐变化的投影方向来得知时间的,现存的古代日晷,通常都是由铜制的指针和石制圆盘组成的,日晷用于显示时间,被人类沿用了数千年之久。根据日晷表面所放的位置,以及摆放角度,还有使用地区的不同,可分成地平式、赤道式、子午式、卯酉式、立晷等多种,应用范围也不尽相同。不过日晷有一个缺点,就是遇到阴天没有太阳的时候,无法显示时间。
后来人类有发明了滴漏,当时人类通过观察岩洞里水落滴石的现象,总结出了通过水滴来计时的规律,当时以水漏三下为1秒,180次就是一分钟,以这样的方式类推每分、每时、每日,再后来人类发明了以香计时,一般来说一炷香的时间大约是半个小时,现在人类计时更加精准,我们可以通过电子表来计算时间的变化,虽然我们每时每刻都在和时间打交道,但时间到底是什么?现在科学家也在积极的研究当中,自古以来,这个问题困扰着很多哲学家、科学家,根据目前物理学对时间的阐述,至少在微观世界时间确实不存在,或者是在微观世界中时间是没有意义的。
时间是虚拟的,它是看不见摸不着的东西,是人类主观意识赋予了时间重要的意义,从物理学的角度来说,时间只是一个抽象的概念,是物质的运动、变化的连续性、顺序性的表现,现代科学认为,时间从宇宙大爆炸开始算起,著名的物理学家牛顿认为,时间是绝对的,它和任何特殊的参照物都没有关系,按照牛顿的理解,我们可以理解为静止安放在不同惯性系中的钟表,对同一运动过程的计时结构都是一样的,牛顿认为绝对时间只能够由数字的形式表达,而人类也只能够透过物体的移动来观察时间的流逝,一直以来,牛顿的绝对时间观影响了几代人,对于我们普通人来说,时间的确是绝对的。
因为每一个人的时间流逝都是一样的,富人和穷人的一天都是24小时,时间的流逝不会因为富人而变慢,也不会因为穷人而变快,在很多人眼中,时间是最公平的,因为它对待每一个人、每一个事物都是一样的,不过著名的物理学家爱因斯坦出现后,打破了牛顿的绝对时空观,爱因斯坦是近代人类历史上最伟大的物理学家之一,如果说牛顿的出现给人类打开了宇宙的大门,那么爱因斯坦出现以后就给人类探索宇宙指明了方向,在爱因斯坦的相对论中,赋予了时空新的概念,1905年爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》,提出了区别于牛顿时空观的新看法,里面包含了平直时空理论、时间膨胀、长度收缩、多普勒效应、质能关系等等。
爱因斯坦认为,时间会随着物体运动速度的快慢而变化,如果物体的运动速度达到光速,那么时间就会停止,如果物体的飞行速度接近光速,那么时间的流逝就会变得越来越慢,如果按照爱因斯坦的说法,那么乘坐飞机上人的时间和地面上人的时间是不一样的。为了证明爱因斯坦的理论是正确的,科学家们还专门做了实验,在1971年,科学家利用高精度的原子钟验证了相对论中的钟慢效应,实验过程是这样的:将四台原子钟分别放在两个飞机上,地面上放置一台原子钟作为参照钟,之所以科学家选择原子钟,是因为它的精确度极高,在千万年内,误差还不到一秒钟。
两架飞机分别向东、向西飞行,向东飞行的飞机,由于顺着地球自转的方向飞行,相对于地面的速度就是飞机本身的速度加上地球自转的速度,而向西飞行的飞机,是逆着地球自转方向飞行的,所以相对于地面的速度就需要减去地球自转的速度,最终实验得出,向东飞行的飞机,原子钟的时间比地面原子钟慢了59纳秒,向西飞行的原子钟比地面原子钟开了273纳秒,通过相对论钟慢效应理论计算出来的数据,和科学家实验中得出的结果是一致的,这个实验证明了爱因斯坦的时间观点是正确的。目前人类发明的导航就是利用爱因斯坦的时间观点制造的。
时间除了受到速度影响之外,还受到重力的影响,根据科学家的研究我们能够知道,在宇宙中任何物质都是有质量的,物体的质量越大,它的引力就越大,而时间的流逝会因为物质引力的大小而发生变化,简单来说就是质量越大的天体,它附近的时间流逝就越慢,在宇宙中,目前人类发现的引力最大的天体就是黑洞,黑洞能够吞噬周围任何物质,只要进入黑洞的视界范围内,就会被黑洞吞噬,连光都无法逃离黑洞的引力,如果说一个人在黑洞附近生活一年的时间,等他再次回到地球后,地球上可能已经过去了1000年的时间。这个现象其实就是相对论中的引力时间膨胀效应。
引力时间膨胀的原理也非常简单,具有质量的物体能够弯曲时空结构,产生我们所知道的引力,虽然质量能够扭曲时间本身的结构,导致它移动得更快或者更慢,虽然在引力下时间过得较慢,但是对于生活在其中的人来说,他们对时间的体验是正常的,同样的原理,在弱引力下时间过得比较快,对于其中的人来说,他们对时间的体验是正常的。只不过他们相对于地球上的人来说,时间流逝非常慢,爱因斯坦的时间观点,在当时受到了很多人的质疑,不过经过100多年的时间,最终验证了爱因斯坦的理论是对的。
之所以我们很难感受到速度和引力对时间的影响,主要是因为我们生活在一个低速、低引力的世界中,我们平时开车、坐火车、坐飞机,相对于光速来说可以忽略不计,光速是人类目前发现的最快的飞行速度,光速是每秒30万公里,这个速度对于人类来说就是天文数字,人类现在的飞行速度和光速相比,相差的实在是太多了,按照狭义相对论的解释,只有速度达到亚光速时,时间变慢也就是时间膨胀效应才会明显的体现出来,而且地球相比于其它天体来说,引力也非常小,所以我们很难感受到时间的变化。
在爱因斯坦的时间膨胀效应中,存在一个双生子佯谬,比如说哥哥和弟弟,弟弟在地球上生活,而哥哥乘坐一艘亚光速飞船离开地球,一年后哥哥回到地球,这时候哥哥和弟弟到底谁年轻?由于速度是相对的,所以在弟弟眼中,哥哥的时间变慢了,但是在哥哥的眼中,弟弟的时间也变慢了,其实哥哥和弟弟的看法都没有错,因为他们都在以自己的时间作为标准,两个人的标准参照系本来就不一样,自然也会得出不一样的结果,不过等到哥哥回到地球后,就能够明显的看出哥哥和弟弟的时间变化。爱因斯坦的相对时间观点,改变了人类对时间的认知,同时也改变了人类的生活方式。
爱因斯坦相对论对时间的解释和验证,直接冲击了当时的哲学家对时间的固有观点,时间从此不再是每个人都相等的了,不同速度不同引力环境下的人所经历的时间都变得不一样了,难道说时间真的是人类的错觉吗?科学家认为,时间从宇宙大爆炸开始就一直往前走,期间没有任何停顿,也不可能有任何停顿,可以说时间是宇宙诞生以来的基本属性之一,就好像光速一样,只不过对于时间的本质,现在科学家也还在积极的研究当中,虽然爱因斯坦的相对时间观是正确的,但是对于我们普通人来说,基本上没有作用,因为在远低于光速的情况下,牛顿的绝对时空观完全适用我们每一个人。
为了能够更好的解释时间,曾经爱因斯坦提出了四维空间,四维空间就是在三维空间的基础上加上了一个时间维度,这时候就变成了四维空间,在四维空间中,时间是能够量化的,时间就像是看电影一样,能够随意的调动时间轴,在四维生物的眼中,世界应该是一幅幅三维立体的画面,比如说我们站在一个箱子面前,在不借助任何工具的情况下,我们只能够看到三维画面,也就是箱子的六个面,在四维空间中,没有任何封闭的物体存在,任何物体都没有遮挡,所有的事物完全暴露在了外面,这种场景视觉冲击非常明显,对于四维空间来说,大家只能够在脑海中想象。
不过目前科学家并没有在宇宙中找到四维空间,科学家认为,在我们的宇宙中除了三维空间之外,还存在一维空间、二维空间、四维空间、五维空间、六维空间、七维空间、八维空间、九维空间、十维空间、十一维空间,目前人类只对三维空间有足够的认知,对于其它维度空间,科学家也只能够猜测,或许在不同的维度空间中,时间的表现形式都是不一样的,小编认为,人类作为地球上最有智慧的生命,从诞生以后就开始不断的探索世界的奥秘,经过几千年的科技发展,现在人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度很快。
未来随着人类科技的进步,说不定人类真的能够在宇宙中找到其它维度的空间,目前人类对宇宙的认知还非常浅薄,所以人类还需要继续努力才行,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,能够早日解开宇宙的奥秘,期待这一天的到来,对此,大家有什么想说的吗?