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路人甲
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什么是时间 什么是过去 什么是现在 什么是将来
宇宙的时间性 世界上没有什么比「时间」更难捉摸的了。「时间」是宇宙中最神力的,它带着人类、地球、太阳系、银河系和整个宇宙从生命的开始到生命的结束。 没有任何力量可以阻挡「时间」的前进。人类或许在几千年、几万年、几亿年以后,用氢、核,爆炸力摧毁恒星,改变行星轨道。但就是不能改变时间的前进。 时间是什么?广义的说,时间是伴随着物质变化、发展与毁灭的一种力量。它永远使事物改变「现在」,使「现在」变成过去。从近代物理理论观点,有三种不同的时间理论︰ 1,十九世纪牛顿的运动定律基础上的时间不变性,所谓的「古典物理」理论。牛顿的运动第二定律说明了加速度和作用力成正比,即 F=ma,其中加速度a=v/t,速度v=s/t,方程式中的t时间即是不变的。 牛顿在他的名着《数子原理》中说「真正、绝对、合乎改变的时间,跟外物无关。」一般说来,在外物的速度一般情况下,牛顿理论是对的,这可以从任何实验中证实。但在外物的速度以极快速度运动时,时间将会发生变化。
2,二十世纪爱因斯坦的相对论基础上的时间可变性。由于爱因斯坦在测试狭义相对论的许多实验中,都证明牛顿说法不正确。也就是说,静止或慢速情况下的速率和极快速度下的时间速率是不相同。时间和空间不分开存在。它们结合成为时空。由于十九世纪末物理学家的一些实验,已不能被牛顿运动定律所解释。如︰光速与一般物理速度的区别,水星轨道不符合牛顿运动定律计算结论,传统物理无法解释原子幅射等等。而用爱因斯坦的狭义相对论,就能正确解释上述测量结果。狭义相对论的伟大之处,就在于指出时间不是绝对的,而是相对的。 3, 廿一世纪的时间最新理论--时间的不存在性。这是以英国科学家Julian Barbour为首的一些现代物理学家的最新贡献。他们称之为新的物理革命。Julian Barbour认为所谓时间,就是事物的变化。没有事物的变化,就没有时间的存在,实际上时间不存在。 Barbour的时间不存在理论直接挑战爱因斯坦一般相对理论。Barbour认为时间不存在理论是一般相对论与量子力学统一的结果。(爱因斯坦在一生的后几十年里,一直在寻找一种统一的宇宙理论。) 对于牛顿的古典运动定律,一般人们都能理解,在人类生活中处处存在。如均速运动下的速度一定等于距离除以时间。但爱因斯坦的狭义相对论就很难理解。Barbour的时间不存在理论就更不能理解。所以下面作者先解释这两种理论,再提出作者用自己的宇宙理论,解释宇宙的时间性。
爱因斯坦狭义相对论的关键点是「时间是相对可变的」。他的理论建筑在另一个事实上「光速是不变的」。即光速(不论以什么波段出现,如X射线,无线电波,可见光与不可见光波),永远是每秒18万6千哩。下面是一个实验︰ 例如︰A、B、同在地球上,C乘高速宇宙飞船离开地球,如图一(见左页彩图)。 速度为1/4光速,B接受A的光速为18万6千哩/秒,试问︰C接受的光速为18万6千里/秒+1/4 X 18万6千里/秒还是仅仅18万6千哩?答案是肯定的,C接受的A的光速仍为18万6千哩。 飞船以1/4光速前进,地球上A 发射光线至B与C。对B来说,由于AB相对静止,所以B测量的光速度不变。问题在于C测量光速是否等于「光速+1/4光速」呢?还是仅仅等于光速。 事实上,按照爱因斯坦狭义相对论,C接受的光速,等于地球发射的光速,即18.6万哩。 C接受的光速不变,那么什么变了呢?在高速运动的物体以相对静止物体而言,时间变了。只有时间变化情况下,光速才能保持不变,也就是说本来相对地球来说光速×5秒=5×18.6万哩(光发射距离) 相对飞船2×光速×2.5秒=5×18.6万哩,(方程式中2×光速为假设光的度加上飞船速度)。事实上,爱因斯坦的时间相对因素为运动速度等于0.5光速时,时间增长1.15倍,运动速度等于0.75光速时,时间增长1.5倍,运动速度为光速时,时间为无穷大,见下页图二。
以上可以看到,爱因斯坦的狭义相对论只有在相对极高速运动时才显出重要性,而日常生活中观察到的现象上需利用牛顿定律即可解决。所以爱因斯坦认为自己没有推翻牛顿运动定律,而只是把狭义相对论作为牛顿运动定律的一种特例补充。 Barbour的着作「The End of Time」(出版于1999年年底)是对廿一世纪的一个物理学贡献。 英国物理学家Julian Barbour是一位传奇人物,他在1963年青年时代爬山运动休息时,仅因看了另一位物理学家Dirac关于质疑爱因斯坦有关时空理论的文章,而停止爬山,直接去英国剑桥大学拜终生教授Dirac为师,专注于对时间不存在性的理论研究,直至现在。 什么是时间?什么是时间的不存在性?宇宙中时间是最神秘的,无从捉摸的,无情的。它带着任何生命体,从生存走向死亡。时间伴随着变化,把事物从过去带向现在与将来。什么是过去?什么是现在?什么是将来?将来能否被预测?或者这里的将来即是另一世界的过去或现在。这些都围绕着时间的问题。但最主要的问题还在于什么是时间。 Barbour认为每一个「现在」是一个构造(Structure),每一个构造,无论是X、Y、Z 组成的三角形或X、Y、Z 加时间组成的四面形,都是一个「领域」。这个领域必是对应于宇宙中的一个「点」。每一个点都是可能的「现在」,如图三。 但在X、Y、Z 座标中,只有三角形形成一个空间点,如图四︰ X、Y、Z 形成了一个空间点P,这是面形所不可能形成的。Barbour
认为你站在不同的空间质点上就有不同的现在。这也可以解释为存在不同的星球上有不同的现在一样。不同的「现在」有不同的「经历」。 Barbour对于不同质点的「现在」提出一个专用名词「Plato」。Plato 是一位古代哲学家,他认为「真正的事情」存在于非时间的空间里。在我们人类存在中,我们接触到的都是理想形成一闪瞬间的感觉,而每一个宇宙点,每一件事情,对于Plato形式来说,X、Y、Z 三维空间形成的空间点,正是Plato最相应的形式。在Plata形式里,它的点是时间的一瞬间,每一个「现在」用确切的话来说,时间是宇宙中每一件事情瞬时发生的自身行迹。如图五。 图五,在Plato形式里,它的点是时间的一瞬那。时间是宇宙中每一件事情瞬时发生的自然行迹。如A1、A2、A3、……An ,事情组成了所谓的「时间」。 每个现在A1、A2、A3、……An ,(如图5)形成的「时间」,在每一个没有时间的世界里。
为什么宇宙是如此的有序?例如光都是按照恒定的速度,从相距几亿光年的各处互相照射时,恒星在银河系相互定位,运动,都是按照几个最基本定律来运动。现代科学家用熵的理论来解释宇宙的可序性。但我们始终认为这是不确切的。例如宇宙是这么的广阔,一个银河系与另一个银河系相距几亿光年,为什么它们使用统一的概率计算呢?也就是说一个银河系计算的概率传到另一个银河系,可能要几亿光年,这是不现实的。宇宙中的几亿光年的距离与由此引起的时间不同,是显见的。我基本上对宇宙的固定时间持否定态度,即世界上没有真正的「时间」,A处的现在或许是B处的过去,B处的过去或许是C处的将来,这又怎么去定义时间呢? 事实上,爱因斯坦提出狭义相对论时,即否定了时间的真实性与唯一性。速度的变化引起时间的变化与事物的不同变化,即一朵在A银河系开的花需要一个月,在B银河系可能需要2个月,时间已没有意义,有意义的只是「变化」。一个蝉的一生,只是一个秋季,或许它感觉时间很长很长,因为这时期经历了整个生死过程;一个人的青少年需要十几年,或许他感到时间很短很短,因为这仅仅是人生的开始。人的几十年一生在几千年几万年的人类文明史中,是短暂的一瞬。人的几十年一生对于原子的裂变,蝴蝶的生死繁殖,又是很长很长。所以人增长时间的唯一方法就是使自己和自己从事的事情更多的变化,这就使人类感觉时间的增长。
1992年,柏克莱加州大学天文系天文物理学家发现,宇宙物质--「冷暗物质」的90%以大量气体绺的形式,分布在宇宙2/3的地方(约100亿光年宽),这是气体绺和星体在逐步发展到一定的程度时,产生足够的重力场,使宇宙崩溃。其他的物质则以正在燃烧的星体形式存在。一些星体的核燃料耗尽,同样会产生足够强度的重力场,使宇宙崩溃。宇宙当它从大霹雳创生出来时,就有着表示新生发现的几兆星体的有序运动,与其他物质,如「冷暗物质」之间的生死搏斗。宇宙的星系每时都在向外扩张,以逃避宇宙重力场的吞噬,如星系的燃烧能量不够,扩张运动速度不快,就将被宇宙重力场吸引,变成一个反力量的黑洞,这种黑洞是宇宙重力场的黑洞,这种黑洞是宇宙重力场的帮凶,反而产生更强烈的重力场,与星系宇宙重力场一起吞噬生命星系。例如第一章所说,宇宙是一个生命体,那么星系就是生命体的健康细胞,而重力场则是生命体的病毒。宇宙体不是扩张,就是收缩,扩张是健康的发展,收缩导致毁灭性的结果。目前宇宙正处于生命的扩张阶段,因此可以认为宇宙生命体是在健康的发展,一旦经过几亿年,几十亿年,人类或宇宙智能体发现了宇宙体已处于全面收缩阶段,那么,宇宙中所有星系互相靠近,温度急剧上升,引起爆炸,更多的重力宇宙物质。黑洞产生,以极快的速度吸引所在物质,集中成为高温高密度质变,又一次大霹雳产生。宇宙从产生到毁灭的时间,以人类时间计算,是两百多亿年,但对于以光速前进的星体来说,或许只能相对于人类的一年或一瞬间。
在现代宇宙论的第一章「宇宙的历史性」中,作者提出了宇宙生命体统一方程︰ 其中这个方程说明了宇宙体「O」永远是从无穷小-。到无穷大+。再从通过临界点P的作用,从+a到-a,如此反复的生成-发展-死亡-生成,永无止境。现代宇宙的诞生大约是150亿年前,也就是说,宇宙的时间从150亿年前的某一瞬时算起,那么它之前应该是什么时间呢?正如第一章所述︰「很久很久以前,这世界上没有时间。」换句话说,时间本身有它的诞生和死亡的过程。时间伴随着宇宙的诞生而诞生,随着宇宙的毁灭而结束。正如爱因斯坦认为的那样,有空间才有时间,才有「时空」。本人认为,无论是巴洛的「时间有无无论」,还是爱因斯坦的「时空论」,都有一个致命的破绽,那就是认为宇宙「毁灭」一阵子后诞生,宇宙有「没有空间的一天」,宇宙有死亡的一天。而我认为宇宙是一个特殊的生命体,它的生命方程︰ 充分说明了宇宙体不断地从极小到极大。在临界点P的作用下,又从极大到极小。 宇宙本身只有生命转换的状态,而没有真正死亡毁灭的状态,宇宙中只存在着「感觉时间」(Feeling time)。(这是作者在本文中首次提出),而没有真正时间,对于宇宙生命体由大变小,再由小变大,宇宙生命体或许感觉到「宇宙一天」时间,对银河系生命分体来说,可能感觉是一亿年时间,对于太阳系来说可能是十亿年,对于人类来说可能是几百亿年的感觉时间。 至此为止,作者在「现在宇宙论」中提出了2个重要的理论。一个是宇宙方程「-{ ○ +{」,另一个是感觉时间「Feeling time」。同时作者理论上提出一项发明专利「感觉钟」(Feeling Clock)。这种感觉钟随着一个人或宇宙智能体几项要求的参数的不同,来调整感觉钟快慢。例如一个人要求玩电脑,打高尔夫球两项指标,那么玩电脑愉快时,他的感觉时间应长些,打高尔夫球不顺利时,他的感觉时间会短些,由此来控制他的「感觉钟」的时间,以及计算他生命的长度。这就是说假如一个人活一百岁,有90年吃饭、睡觉、不做事、不愉快、那么他的时间感觉生命只有20岁;一个人活了60岁,有30年经历了工作,创造、发明、愉快、奋斗,那么他的生命感觉时间为40岁。这是对人类或宇宙智能体而言。 对宇宙生命体来说,他的生命宏观感觉是一种宇宙的膨涨与收缩的感觉。宇宙中的几亿颗星星只是浩瀚星空中的一小部份(10%),其余的90%是一个广阔的宇宙空间,他的感觉绝不以10%星系的感觉而感觉,他的感觉以90%的宇宙空间物质的感觉而感觉。 乘着爱因斯坦的光速火箭旅行50年,当你回到地球上时,确实会比地球上的同龄人年青许多,但在时间感觉上 大不相同,即乘光速火箭的人只有5岁的「感觉时间」,而地球上的人可能有「25岁」的「感觉时间」,他们已不属于同一层次的人,他们不应该生活在一起。 了解宇宙的时间性,是了解宇宙生命性的开始。


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献花 x1 回到顶端 [楼 主] From:台湾中华电信 | Posted:2005-09-28 13:51 |
shen99
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在扭曲的宇宙空间,始点与终点可能衔接,尔后循环。时间是否也如此 ?

听说不同的空间,有不同的时间算法,圣经学者更坚持时间为神所创......

时间是很奇妙的概念,看似平常,但若对时间多作深入分析,头一定疼.....

以人类有限的智慧,用相对"先后"的顺序观念来理解时间,最为简单。

探讨时间与生命之间,究竟存在着何种深切关联,是人类最想了解的奥秘。


[ 此文章被shen99在2005-09-29 15:13重新编辑 ]


天山童姥‧悠~悠~闲~闲‧慢半拍‧
献花 x0 回到顶端 [1 楼] From:台湾中华电信 | Posted:2005-09-29 15:03 |
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时空=f(x,y,z,T),若能改变T,则可时光旅行了,真是玄妙. 表情


献花 x0 回到顶端 [2 楼] From:台湾中华电信 | Posted:2005-10-04 10:47 |

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