时间到底存不存在,这个问题看起来好像特别的简单,但是如果你仔细思考的话就会发现在,这个问题,其中其实包含了很深奥的,很神奇的哲学问题。
大家好,今天我们来聊时间,还是老规矩,点赞,关注,安排上我们开始今天的话题。
那么我先问大家一个问题,你认为时间有开端吗?如果没有的话,那么也就意味着从过去到现在有无限长那么远。因此,过去的时间,永远都不可能到达我们现在的此时此刻。
在爱因斯坦的相对论里认为,时间,空间,物质他们是不能单独存在的,所以当时就提出了一个时空的概念,而霍金则认为时间是从宇宙大爆炸那个时候开始诞生的。在宇宙大爆炸之前。没有宇宙一说,也没有任何物质存在,所以当时就根本没有任何可以参照的物体。进而就可以得出时间在那个时候,也就是宇宙大爆炸之前,也就不存在。
不管时间是无限的也好,还是从宇宙大爆炸开始诞生的也罢,那么大家会认为时间是连续的吗?我给大家举一个例子,大家可能就会一目了然。
就拿龟兔赛跑的例子来说,有一天兔子想要侮辱乌龟走路走得太慢,于是准备和乌龟来一场真正的较量。他调侃乌龟说我让你十秒怎么样?乌龟说,如果你让我十秒的话,那么你可能永远都不会追上我。比赛就这样开始了。兔子先让乌龟跑出十秒,乌龟的速度是1m每秒的速度行走。
在十秒过后,兔子这时开始从起点出发。而在兔子出发的这时候,乌龟已经到达了10m的位置。兔子的速度是两米每秒。在五秒之后,兔子跑到了10m的位置,但是此时的乌龟已经到达了15m的位置。于是兔子不服气,继续追赶了5m。那么此时的乌龟,按照他的速度,他已经到达了17.5m的位置,兔子继续追赶。又跑了2.5m。用时是1.25秒,而此时乌龟到达的位置是17.5m,+1.25m,也就是18.75m。
大家明白我的意思吗?如果继续这样追下去的话,那么兔子永远不可能追上乌龟,因为我们在不停地给他们的时间段进行分割。永远处于一个无限接近的位置,但是不可能到达。
假设我们宇宙的时间只有十秒,那么我们每一次都选择一半的时间去度过。第一次度过五秒,第二次度过2.5秒,第三次渡过1.25秒。那么如果这样继续永无止境的分割下去的话,我们永远都不可能到达10秒的时候。如果时间是连续的话,那么我们就可以任意地就这样永无止境的分割下去,但事实却并非如此。
我们就拿龟兔赛跑的例子继续来说,其实兔子在从起跑开始的时候,到追赶上的时候,只需要十秒的时间就可以了。兔子的速度是2m每秒,乘以它所用的时间十秒就是20m。而乌龟它的速度是1m每秒。他和兔子一起跑的时间加上他自己走的那十秒,一共是20秒。同样也是走过了20m的距离。
于是就得出一个结论,其实时间他并不是连续的,而是也有最小粒子的存在。
这个最小粒子的时间,就是普朗克时间。
最小单位就是0点43个0,1秒的时间。所以说最小单位的时间非常短暂,我们根本无法感觉到它是间断的。
在爱因斯坦的相对论里认为,速度越快,时间越慢。我们接下来就举一个在爱因斯坦时期比较有名的一个思想实验。由于时间的变化非常的微妙,所以在整个思想实验中,就必须要有一个非常精准的钟表。原子钟甚至都不能满足这个实验的要求,所以科学家就用光子钟来假想实验。
假设有甲乙两个人参与整个实验。乙站在地面上,而甲带着光子钟坐上了宇宙飞船。甲看到的距离计算,我们就用t甲来代表。而已看到的距离计算,我们就用t乙来代表。那么站在地面上的乙这个人看到的飞船飞过的距离就是V飞船乘以t乙。而坐在飞船里的甲看到的光子从下到上移动过的距离就是c光束乘以t甲。
在这里给大家科普一个光子钟的原理,为什么要选择光子钟呢?光子钟的原理就是采用镜面反射原理来计算时间的,因为光速是恒定的,所以光子在两个挡板之间移动的时间它是恒定的。
此时此刻,站在地面上的已看到光子移动的这段距离,就是c光速乘以t乙。由此我们就可以根据勾股定理得出c光速乘以t乙的平方等于,c光速乘以t甲的平方,加上v飞船乘以t乙的平方。大家应该不难理解吧。
那么接下来我们经过公式变换就可以得出这样一个公式。
当v飞船的速度特别大的时候,它接近于光速的时候,那么在根号里边的这个数,最后得出来的结果,就是一个特别小的数,一除以一个特别小的数,那么最后得出来的时间就是一个特别大的时间。
那么为什么我们平时会感觉不到速度越快,时间越慢呢?因为我们平时的速度。离光速还非常的远。
中间这一个部分,就被爱因斯坦称作是相对论因子。那么他为什么总是会说,在整个宇宙中光速是最快的,任何速度都不可能超过光速,其实从这个公式中,我们也可以找到答案。
大家看,假设v飞船的平方大于了c光速的平方,那么会是什么结果呢?结果就是开根号里面的计算结果最后是一个负数。负数开根号最后是是什么结果?负数没有平方根,负数开完平方根就是一个虚数,虚数是没有任何实际意义的。
也就意味着如果速度大于光速的话,那么也就意味着我们这个世界就是一个虚拟的世界。好了,本期话题就到这里了,大家对时间有什么看法呢,或者你认为这一套假想理论是否正确。欢迎大家在评论区留言讨论,我们下期再会。
页面更新:2024-05-21
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