与我们日常生活相关的许多概念,严格说来它们都是物理量。其中,有一些物理量具有一个非常有意思的属性,那就是“肤浅”与“高深”兼具。也许骤然说来有点摸不着头脑,但是举个例子就很简单了。比如人们都非常熟悉的温度,说它肤浅,是因为它简单到原始社会时期的人类也可以轻易理解,并且依靠它的变化,加减衣物、烹饪食物。然而就在所有人都以为“温度”是一个再简单不过的概念时,它却具备着“绝对零度”这样高深莫测的属性。根据科学家的研究,宇宙间一切事物都无法达到绝对零度,从理论上来说,如果有一种概念能够达到它,那么就会带来时间停止的可怕后果,“温度”的这一面是不是非常高深呢?
这种被人们熟知,却又在另一面非常“高深”的物理量虽然不多,但是也不少。比如光照、重力、速度等等。但是如果要在它们当中选出一个能够登上“王位”的人,比其他所有概念都更加平凡,却又更加高深莫测,那一定非“时间”莫属。
因为,从我们人类有历史开始,甚至历史本身,乃至一切的物理概念,都和时间息息相关。然而,直到现在,它也是让科学家搞不懂的那个概念。
最早的精确计时来自我国,在西周之前,古人把一天划分为100刻,使用漏壶上的100个箭杆来刻画它,一刻约等于14分24秒,这个称谓也是现代人用“一刻”表示大约15分钟的来源。在汉代之后,古人发明了使用圭表测量太阳射影长短的“太阳方位计时法”,使用12个区间来划分一天的时间,这也是词语“时辰”的来历。直到现代,正式采用的计时方法里,我国依然走在世界前列。我国使用的原子钟计时法,依靠原子共振频率来确保计时的准确性,可以达到100万年的误差在1秒以内的精确度。而在科研界,美国NIST的量子逻辑时钟,在锶晶格钟的基础上改良了测量方法,它能够区分出地球重力对钟的影响,因此达到了50亿年误差不超过1秒的超高精确度,走在了计时方法的最前沿。
不难看出,时间对于人类有着至关重要的意义,所以各个国家总是非常重视时间测量技术的改良。然而你知道吗,虽然时间如此重要,但是在科学家的眼里,“时间”这种东西是否存在,却一直处于无法确定的状态,围绕它产生的争议也从未停止过。
也许你会感到纳闷,时间如此清晰地被我们人类感知着,为什么科学家会怀疑它的存在呢?
问题正在于此,因为人类能感知的东西,不一定真的就存在。借用我国明星科学家施一公的观点:人类感知客观世界,依靠的不过是那屈指可数的几十种氨基酸传感原理,甚至简陋到连许多其他物种都比人类的感知更加丰富,所以人类能够“感受”到的事物,必然是主观的,这时千万不能和科学划等号。举个简单的例子也许你就能理解这句深奥的话:人眼中的星光全部都是一样的冷白色,而真正用光谱分析看到的星空,却是五颜六色的。人眼能够看到影子,其实并不是因为自然界真的有“影子”这种事物,真正有的只是光线的遮挡。同样的道理,时间是否真的存在,需要确凿的验证才能回答。
而这也是事情最麻烦的地方,因为科学家只要试图使用量子力学接近“时间验证”的问题时,所有的实验都会显现出一个共同特点,那就是:时间根本不存在。最普遍的一个现象就是,所有的物理现象只要到达了量子层面,它在“时间”上都是可以自由变换的,比如某种粒子从A状态成为B状态,再从B变回A,它始终是通行无阻的,“时间”根本无法在这个过程中留下任何痕迹。严格说来就是,这种实验结果,只能证明时间不存在。量子的这个特性,一直以来都是许多科学家的噩梦。
热力学第二定律从“熵值”的角度似乎定义了时间,它代表宇宙整体混乱程度的不可逆变化过程。然而科学家分析认为,这件事虽然从理论上认识了“时间”的本质,但依然无法从实验上证明。这有点像“影子原理”,影子只不过是人脑中的一种主观理解,而自然界真正存在的并不是影子,而是光线。熵值的问题就在于,它无法直接从实验上证明时间这个物理量的确凿存在。
爱因斯坦相对论非常巧妙地解释了时间,爱因斯坦认为,“时间”和“空间”只不过是“时空”这个事物在两个不同端点的两种形态而已,真正存在的只有“时空”而已。似乎相对论把时间问题上升到了一定的高度,然而,这也是后来噩梦的来源。
当科学家试图把相对论和量子力学的原理结合到一起时,“时间不存在”的暗示就更加强烈地浮现了。从上个世纪50年代,许多数学家开始这项工作时,就得到一个共同的结果:只要把相对论与量子力学放在一起演算,“时间”这个量就会被抵消掉。而发展到现在的弦理论等前沿成果,也全都在这个原则之内。似乎科学家永远也找不到“时间”到底在什么地方。
随着计算机的发展,以及科学家对“费米悖论”研究的推进,一部分理论家认为,时间有一个非常明显的特性,那就是在计算机编码系统中不可或缺,而在自然界并不存在。所以这部分研究者认为,人类存在“时间”概念的感知本身,就能够证明人类是被高等智慧文明创造出的一种复杂程序。我们所有的知识、历史与未来,也都逃不出这个程序框架。虽然这种观点让人感到压抑,但它和黑格尔的“先验论”有着非常多的相符之处,因此也受到不少科学家的支持。
不得不承认,科技越是发展到今天,科学界的各种研究愈发显示“时间”这个物理量是不存在的,越来越多的科学家开始认为,时间是仅存于人类主观中的一种事物,至于这种存在有什么意义,只能交由未来的科学家进一步地探索。
热爱科学的朋友,你们对“时间”有自己的看法吗?欢迎参与讨论!
(好奇心不应在繁琐的生活中磨灭,找回探索的初心,一起漫步星空与远方。欢迎关注隔壁青少年说,让我们在这里探讨那些重要的问题!)
转载请超链接注明:头条资讯 » 量子研究者:“时间”概念或许只是人类错觉,因果报应并不存在
免责声明 :非本网注明原创的信息,皆为程序自动获取互联网,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责;如此页面有侵犯到您的权益,请给站长发送邮件,并提供相关证明(版权证明、身份证正反面、侵权链接),站长将在收到邮件24小时内删除。