時間不存在?知名物理學家:別瞎說,當然存在

2022年11月07日21:39:04 科學 1173

時間是不是真的不存在呢?一些自媒體喜歡說時間不存在,說時間「僅僅是人的幻覺」。

早在2019年,我「懷疑探索者」就看見過一篇《愛因斯坦為何說「時間並不存在,人類被記憶欺騙了」》的文章,文章中提及作者在機場採訪復旦大學物理學教授、中國量子力學學會副會長施郁,說施郁認為這個問題「說不清」。文章說,「施郁教授的回答是很難說,因為宇宙大爆炸學說也是人類對於宇宙形成的一種猜想,時間的性質究竟如何也是一種猜想,並沒有一個確切的定論。」

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時間不存在嗎?當然不是!

當時,我在微信上特意去詢問了施郁教授。他於1994年獲得理論物理博士學位,曾經與英國物理學家霍金在一起共事過,是電子刊物《知識分子》的審稿專家。

施郁教授向我表示,當初由於急於趕時間,所以簡單應付了記者幾句。「當時有位記者問了個問題,也沒說清問題,我也只是應付了一下。」

他對我說:「目前科學上還是定義時間存在的。這是主流的觀點。說時間不存在的,都是沒有證實的五花八門的猜測而已。」

我在這裡強調,宇宙大爆炸雖然是一種猜想,但屬於科學假說,有一系列科學證據的支持,所以並非異想天開。

我還經常看見有人提問:「科學家發現時間根本不存在,它只是人類記憶功能所產生的一種錯覺,是這樣嗎?」我簡略的解釋一下。

首先要強調,世界上還不存在「發現時間根本不存在」的「科學家」。說那些話的,只不過是一些主流科學界以外的人士,或者說就是一群民科或者民哲。

時間在物理學上,是一個衡量運動程度的量。而在一些方程公式的計算裡面,時間這個量是可以被其他的量取代的,所以有些不明白的人就胡說「時間不存在」。這是犯了思維邏輯的錯誤。我打一個比喻,有一款戰爭遊戲,曹操是這款遊戲之中的一員武將,則這員武將可以被其他類似的武將取代。這時候,遊戲玩家就說,現實之中的曹操肯定也是不存在的。你認為他這樣的說法合理嗎?

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時間是什麼?

關於時間到底是什麼,從古至今的很多宗教家和哲學家都給出了自己的解釋。但是,這些解釋都是他們在不懂科學理論,在沒有任何依據的情況下,依靠個人的想像力做出的胡亂解釋。說得客氣一點,就是靠猜。比如,古希臘的哲學家對時間的性狀提出一種觀點,他們認為:時間是不連續的,或者說是不存在的。時間就類似於播放電影,電影不是一片光影疊加一片光影嗎,時間也是和播放電影差不多,一個物體經歷的時間,其實是無數片段存在於一格一格中的瞬間。古希臘對於時間的描述思想,後來被雅利安人傳入了古印度,古印度又發展起來了佛教,而佛教就參考了古希臘對於時間的哲學觀念,建立起自己的時間理念。

很多人被某些自媒體忽悠,口口聲聲說什麼時間並不存在,說時間只是某種人為設置的一種刻度,只是為了方便計算或者適應人的思維方式而想像出來的。這是一種錯誤的觀點,因為這說法否認了愛因斯坦的四維時空。在愛因斯坦看來,時空是密不可分的,時間和空間並不是獨立存在,而是一體兩面。在他的對於相對論的闡述中,我們生活著的宇宙是由時間和空間構成的。時間當然是存在的,只不過與空間是一體的。時間與空間並非水與海綿的關係,而是時空的一種深層次的本質。時空的關係,也是在空間的架構上比普通數學三維空間的長、寬、高三條軸外,又加了一條虛數值的時間軸。根據相對論,時間這個要素的量是可以被改變的。

假設有一隻老鷹,它立在黃埔江邊的一座尖塔上一動不動,這時候它還沒有穿越空間,即穿越空間的量為0,但是它在相對論的描述裡面也是在做運動的。因為這隻老鷹在穿越時間。這隻老鷹本質上並沒有靜止不動,它在穿越時間。又假設這隻原本不動的老鷹起飛了,在它起飛的一剎那,這隻老鷹就在同時做兩種運動,一種運動是穿越空間,一種運動是穿越時間。

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這隻老鷹並沒有靜止不動,它在穿越時間

這隻在飛翔狀態中的老鷹,它這時候等於是用一部分時間換取了穿越的空間,結果是穿越時間的量減少。一旦有物質發生穿越空間的行為,就會立即導致造成穿越時間的減少。空間和時間是一個物理上的互補關係,時空的量在互相轉化,一方面發生增加,另一方面就會減少。這隻老鷹既然在穿越空間,它穿越時間的運動速度就會減慢。如果這隻老鷹有精確的感覺,它就會感覺到,它飛行所經歷的時間流逝會變慢。

所以說,時間和空間,它們時時刻刻在發生密不可分的聯繫,根本是分不開的。時間是思維時空上一個至關重要、不可或缺的維度。如果時間不存在,空間也不會存在。如果空間不存在,就不存在說「時間不存在」的人。

這就否認了「時間不存在」的個人主觀謬論。他們所謂的不存在時間維度的那個「時空」,不是現實世界的四維時空,只是一個類似數學遊戲的東西。如果分不清現實和虛擬,才會說出「時間不存在」的昏話來。

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愛因斯坦的四維時空

此外,假設時間真的不存在的話,我們現實中的四維時空將立即退化,也就是退化為一個純粹的數學上的三維空間。在這個沒有時間維度的三維宇宙中,僅僅存在能量的動態變化。如果是這樣的話,就不可能存在什麼光速限制了,任何物體可以無限的超過光速運行,無論它的速度有多快,哪怕是無限,都不會發生時間膨脹效應。這顯然不符合物理法則的基礎概念。一個沒有任何物理規則限制,可以隨心所欲的宇宙,我們既不能精確的描述它的規律,也不可能在裡面生存下來。

此外,還有一些新現代流的幻想小說,提出了一個所謂「時間晶體」的概念。比如,我的朋友,旅美華人作家寶樹寫了一部《時間之墟》,其實是把時間看成是一種威力巨大的能量晶體,人類操縱了這種能量晶體,就可以擁有逆轉生死的無盡魔力,相當於宇宙中神的存在。當然,這些都是一些科幻上的概念,並沒有得到科學界的證實,只能說是開了一個腦洞而已。我們看著圖個樂就行,不用當真。

時間與熱力學有密切關係。按照熱力學定律,一切的物質、能量,到了最後都得停止運動,這時候發生了一個物理學上叫做熱寂的狀態。在熱寂狀態下,宇宙中的一切都無限接近於絕對零度,任何的微觀粒子都不會運動,互相之間也不可能有熱傳遞,沒有任何信息的傳遞,而是皆處於絕對靜止狀態之中。既然沒有了運動,也就不存在時間。

時間也是有方向的,即熵增的方向。

熵也是一個熱力學裡面的概念,代表了系統的混亂程度。系統的混亂程度越高,則熵的值就越大。而我們的宇宙,物理學家們已經認定它的一個不可逆轉的趨勢就是,熵的值會越來越大,最終就走到了熱寂。很好理解,宇宙最終是無序的,因為一切能量最終將耗散掉,而人類這樣的高級文明的任務,就是把散亂的系統整合,減少能量的無序耗散。有組織的社會秩序,就是一種人為減少熵增的行為。

比如,過去講究一家一戶住著很遠,一家就佔據一座山林,到了冬天死命的砍樹燒柴火。要麼就是幾個人佔據一個島,隨心所欲的使用島上的資源。這不是浪費自然資源嗎?所以文明的必然階段就是要建立城市,有了城市之後,管理者把各地散落的人都集中起來,自然資源都集中起來進行分配,避免了不必要的浪費。有研究數據表明,城市對資源的利用率要遠遠高於農村。不僅僅是自然資源,城市裡面集中了絕大多數優秀的醫生,有很高水準的醫院設施,而農村的居民就享受不了這種醫療資源。

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城市

所以,社會組織程度越有序,越對人類文明的延續有利。如果宇宙中還有人類以外的其他文明,其文明的特徵也是儘可能地逆轉熵值。

只是無論科技程度到了哪一步,宇宙熱寂還是不可避免的。文明的能量來源於恆星,恆星燒完了,能量就沒了。你無法逆轉這種過程。恆星就如同一堆煤炭,煤炭被燃燒後轉化釋放出熱能,最終會被燒成焦炭渣滓。你可以逆轉這個過程,把焦炭渣滓重新轉化為具有化學能的煤炭嗎?不能!即使是神級文明也做不到。

而時間的方向,就是這一堆煤炭在燃燒過程中轉化釋放熱能的不可逆轉的方向。焦炭渣滓無法反方向演化為煤炭,同樣時間也無法逆轉方向。時間的箭頭就是一往無前的。既然時間是有方向的,你又怎麼可以說時間是不存在的呢?


作者:懷疑探索者

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