欢迎访问铝浩建材厂官网!
铝单板百科list center

全国服务热线

冲孔铝单板厂家直销(时间空间是指)时间空间的意思,

作者:www.aadkj.com 发布时间:23-11-30 点击:42

迭代版本:161,约2.1万字 时间与空间是无处不在的,但时间与空间到底是什么呢?在生活中,我们可以通过很多具体概念或直观感受,去理解、描述和感知时间与空间,但我们无法了解其本质,因为具体与直观,无法抵达

时间与空间的——底层构建与作用路径显然,时间与空间在事物的最底层,并支撑与构建了生活与万物但科学视角,却提供了一套绕过“具体与直观”的逻辑路径,让我们可以在感知层面以下,洞察到时间与空间的“本质图像”,即:。

底层构建与作用路径本文,将会从相对论与量子力学的角度,去推演并解读,时间与空间的本质所在主题目录如下:时间的本质时间的方向空间的本质时间与空间四维时空场与以太结语后记1:为什么光子没有静质量后记2:光子与静频率。

后记3:光与测地线后记4:宇宙循环与时间对称后记5:熵、信息、时间后记6:方程、概率与时间后记7:非线性的时间时间的本质最简单的理解,时间是用来描述变化的计量,没有变化就没有时间——这个理解在宏观没有问题,但在微观不够准确,因为光子就有变化没时间,不过我们先从简单开始,再慢慢展开复杂准确的理解。

那么试想,如果一切都不再变化了,还会有时间吗?就算有时间,也没有“变化之物”用来计时,就算例外一只时钟可以变化,这个时钟上转动的指针或是跳动的字符,到底是在记录什么呢?它描述的时间流逝还有意义吗?事实上,时间的发明和存在,就是为了——

记录或是描述某种变化的,例如:地球的自转变化产生了一天地球的公转变化产生了一年太阳的周期变化产生了阳历月亮的周期变化产生了阴历人体的衰老变化产生了年龄而时间的基础单位——秒:最初是由秒摆的运动变化来计量的,

后来是地球的自转变化来计量的,然后是地球公转变化来计量的,最后是原子结构的辐射周期变化来计量的,即:铯133原子辐射电磁波的周期倍数可见,是变化产生了时间,而不是时间导致了变化,变化是物理客观,时间是人为定义。

,即:物理变化(地球自转一圈)定义了时间(一天),时间(一天)计量了物理变化(地球自转一圈)那么从感知上说,正是事物逐渐变化得不同以往,才使我们注意到了时间的流逝——相反,正是静止的照片不会变化,它才可以捕捉并凝固时间。

因此,如果宇宙全部的一切(包括从微观到宏观),都静止不动了,那么变化就不存在了,随之时间也就不存在了,同时也失去了计时的手段和意义而如果想要一切都静止不动,就需要微观粒子停止运动,但又因为“海森堡不确定性原理”。

指出——无法同时精确地获得粒子的位置和动量所以,粒子绝对静止,动量为零,位置确定,这就会与不确定性原理相矛盾——如果不确定性原理有效,那么粒子就无法静止不动这个不确定性原理(Uncertainty Principle),在。

量子力学中,是指粒子内在的禀性(即波粒二象性),其代表了粒子状态(可观测)的客观现实在数学上,粒子状态由波函数描述,在物理上,波函数被诠释为随机概率——这意味着,微观粒子的状态,其精确性受到了某种根本性的本质限制。

波函数——是量子力学中,定量描述微观粒子状态(即量子态)的函数,其代表了量子态的概率分布,呈现了粒子的概率波动性,也被称为概率波,或波粒二象性中的物质波需要指出的是,如果没有发现不确定性原理,我们就不能确定粒子无法静止,是科技水平的限制——。

暂时无法做到,还是存在根本性的现实制约——永远无法做到而从另一个角度来看,物质的温度取决于其内部原子、分子等粒子的动能——如果粒子停止运动,其动能就低到了量子力学的最低点,此时物质即达到绝对零度然而,根据。

热力学第三定律,绝对零度永远无法达到,只可无限逼近,所以粒子无法静止不动热力学第三定律——这是一个实验结果归纳出的结论,来自普朗克的表述是:当绝对温度趋于零时,固体和液体的熵值也趋于零后来,能斯特又将这一规律表述为:绝对零度不可能达到原理,即不可能使一个物体冷却到绝对温度的零度。

绝对零度——是热力学的最低温度,是粒子动能低到量子力学最低点时物质的温度,不能再低除非构成物质的实粒子,完全没有振动且体积为零所以,绝对零度是仅存于理论的下限值,即0K(−273.15℃)普朗克温度——是热力学的最高温度,在此温度下,热辐射发出的光的波长达到普朗克长度,这也是宇宙大爆炸第一个瞬间的温度。

所以,普朗克温度是仅存于理论的上限值,即大约1.4 * 10^32K对于,热量(有绝对零度的限制)、概率(有不确定性原理的限制)与时间的关系,理论物理学家——卡洛·罗韦利(Carlo Rovelli),在

《七堂极简物理课》中,曾通俗地指出:“时间流逝这个鲜活的经验从何而来?我认为答案就在热量和时间的紧密联系中:只有当热量发生转移时,才有过去和未来的区别热量与概率相关,而概率又决定了:我们和周围世界的互动无法追究到微小的细节。

”“……「时间的流逝」更多地出现在统计学与热力学中,这可能就是揭开时间之谜的钥匙「此刻」(时间)并不比「此处」(位置)更加客观,但是世界内部微观的相互作用,促使某系统(比如我们自己)内部出现了时间性的现象,这个系统只通过无数变量相互作用。

”“在引力、量子力学和热力学三者的交叉地带,许多问题纠缠在一起,而时间就位于这团乱麻的中心”那么,如果微观粒子无法停止变化,就表明时间是必须存在的,而微观粒子的变化,就可以用量子态来计数——量子态的作用,就是描述了微观粒子的运动状态。

也就是说,计算不同量子态个数的变化(叠加态中的每一个态都要算),就是粒子时间的变化——类比来看,用量子态标记“时间戳”,就像用辐射光谱来标记原子的“指纹”简而言之,时间就是量子尺度上可计数的状态变化,即量子态计数。

例如,薛猫处在“生且死”的叠加态,就有两个量子态,之后处在“生或死”的确定状态,就只有一个量子态,那么这种量子态个数的变化,就是薛猫时间的变化——可见,叠加态的时间多于单一态而系统的量子态如何计数,这涉及到了——。

泡利不相容原理(Pauli Exclusion Principle),即:在费米子组成的系统中,不能有两个或两个以上的粒子,处在相同的量子态,而玻色子组成的系统则不受此限制费米子——是指自旋为半奇数的粒子,如电子。

玻色子——是指自旋为整数的粒子,如光子这意味着,费米子系统——不能有全同粒子,量子态可以计数;玻色子系统——可以有全同粒子,量子态不可计数也就是说,由费米子构成的物质,其量子态计数的变化,就是在最微观处,描述时间所需要的变化,即存在时间;而由。

玻色子构成的物质,没有不同的量子态可以计数,或说没有“有序”可以区分变化,即不存在时间需要指出的是,量子态相同,就没有办法计数的原因在于,粒子没有明确的轨道,由于不确定性原理,它可以出现的位置是“概率云”。

,所以就没有办法追踪多个相同量子态中的一个,即不能给相同的量子态“编号”,这样多个相同的量子态就没办法区分,只能算一个,同时测量还会改变全同粒子的量子态,使其变得不同那么,如果费米子与玻色子,不构成系统,仅独立存在(也就是基本粒子),它们本身量子态变化,就会有时间,否则就没有。

而通常有质量,理论上就会衰变,衰变就会改变量子态计数,产生时间例如,光子是玻色子,它无论是组成系统(即一束光),还是单独一个,其量子态计数都不存在变化,并且光子没有质量,也不会衰变——说明光子没有时间,或说时间静止。

例如,电子是费米子,它在原子系统中,遵循不相容原理,两个电子量子态无法相同——说明原子系统有时间;而单独的两个电子,它们的量子态是相同的——说明仅有两个电子(没有相互作用)的系统没有时间例如,同一类夸克。

(如上夸克)是全同的基本粒子——说明单独的夸克没有时间,但由于“夸克禁闭”,夸克不能单独存在,而由夸克组成的系统(如质子、中子)会由于弱力而衰变——说明夸克系统有时间,即:质子和中子组成的原子核有时间例如,

正反粒子相遇湮灭(质量消失),或高能光子碰撞产生正反粒子(质量产生),其系统的量子态计数都会变化——说明这个系统有时间可见,时间所对应的变化,并不一定就是速度或是位置的变化,而是量子态计数的变化那么如果。

量子态计数不变,则意味着量子态全同系统,没有历史与未来,只有静止的现在需要深入说明的是,变化可以是相对的(即与参考系相关),也可以是绝对的(即与参考系无关),前者对应了相对时间(如相对速度有相对时间),后者对应了

绝对时间(如加速度有绝对时间),而量子态计数的变化就是一种绝对变化,因为其过程存在(与参考系无关的)“状态跳变”——微观表现是出现过相互作用,宏观表现是出现过加速度(即受力)——这可以看成是物质的绝对变化

,而不是相对变化从这个角度来看,量子纠缠的超距作用,之所以不需要时间,就是因为处在纠缠态的粒子们,无论相距多远,作为一个“整体系统”,其整体的量子态计数,在叠加态坍缩前后是不变的,从而这个过程也就没有可计数的时间了。

例如,简化模型,两个纠缠态的粒子,每个粒子都处在正负自旋的叠加态(如50%正、50%负,正负代表不同的自旋方向),而自旋不同量子态就不同,那么两个粒子整体的量子态计数,就是一正一负,只不过不确定谁正谁负(如50%正负、50%负正),而在超距作用之后,两个粒子的自旋就会确定谁正谁负,但整体的量子态计数不变,即:始终为有一个正、有一个负。

那么,叠加态的坍缩,即波函数的坍缩,这个过程前后(整体系统)的量子态计数是不变的,所以量子态坍缩也是不需要时间的,即可以瞬间完成坍缩因此,我们可以得出,任何不需要时间的相互作用,其过程前后,量子态计数都不会发生变化,即:变化不需要时间,是因为

量子态计数没有变化不过,这里有两点需要注意:第一,量子态计数不变,就没有信息,也无法传递信息,所以量子纠缠现象,其过程没有信息第二,光子传递的信息,不是其自身的量子态变化,而是反应了费米子量子态的变化可见,

信息与时间,在微观的来源是共同的,即量子态的计数变化,或说是量子数自由度的排列组合,即量子比特(Qubit)——而量子纠缠,则可能是离散量子比特之间(由量子虫洞连接)的关联性质换言之,时空结构是量子比特。

,由量子虫洞连接而成的,具有量子纠缠的,复杂信息网络那么如前所述,在数学上量子态用波函数描述——其取值是复数,因此物理上可看成“复数场”,而这个复数的模平方,其物理意义就是粒子状态的概率——但函数即映射,且。

量子态必有量子化的非连续数值——所以量子态计数,可以通过统计波函数量子化的映射数来计算最后,时间不仅有长度(即变化的计数)——这是通常的时间意义,也有速度(即计数的快慢)——这是通常的时间流逝,如:秒针一圈的。

转动变化,计数了一分钟的时间长度,而秒针不同的转动快慢(客观上没有绝对统一恒定不变的计数标尺),则计数了一分钟不同的时间速度,即时间流逝的快慢(这个后面详细讨论)时间的方向理论上,费米子构成了——物质结构,而。

玻色子则传递了——相互作用,那么除了光子,另外还有三种玻色子:胶子——没有质量,无法抵达光速,由于夸克禁闭被束缚在原子核内部,相当于暂停时间W和Z玻色子——有质量,无法抵达光速,通过弱相互作用减少费米子的质量,相当于。

消耗时间希格斯粒子——有质量,无法抵达光速,由希格斯场产生(场是粒子的集合,粒子是场的振动),而希格斯场还负责赋予其它粒子质量,相当于产生时间至于,超越光速产生虚数时间,并不对应着物理上的客观存在,而在现实中,也没有任何。

有质量的物体,可以抵达或是超越光速在狭义相对论下,观察者参考系时间(静系时间) = 运动者参考系时间(动系时间) * 洛伦兹因子——1 / sqrt(1 - (v / c)^2),当v > c即速度超光速时,。

洛伦兹因子开根号出现负数,因此时间变为虚数不过,有一种假想中的粒子,一直处在超光速运动的状态,称之为——快子,它的质量平方为负数,即拥有虚质量,对应了虚能量与虚时间快子的存在,并不违背狭义相对论的设定,只是目前并没有发现其存在的证据。

但,如果仅从数学上来看,有正就有对称的负,所以有正时间就有负时间,即存在时间倒流——只不过,宇宙的演化具有方向,并不像数学只有逻辑性和对称性,而没有方向的限制性然而,还有观点认为,时间并不是连续的,而是量子化的——因为微观粒子能量变化的非连续性,会让时间也一起变得非连续,即存在一个最小的时间单位——就是。

普朗克时间(h / c,普朗克长度 / 光速),约为 10^-43秒大爆炸过后10^-43秒,即所谓的普朗克时间,计算的宇宙温度大约是10^32K,比太阳内部的温度还高10亿亿亿(10^25)倍,然后,宇宙随时间膨胀、冷却……。

但这不重要,所有对时间不同角度的描述,最终都会落实到变化上——时间是用来描述变化的计量,没有变化就没有时间了那么,从微观角度来看,量子态计数所描述的微观变化,就是变化的终极本质,也就是时间的终极本质——代表着时间计数器。

“嘀嗒嘀嗒”的最终来源那么,从宏观角度来看,广义相对论认为时间、空间、物质三者不能分开解释,它们是宇宙的基本结构因此,物质变化就一定会带来时间的变化这可以理解为,是微观粒子的变化,积累形成了宏观物质的变化,最终使得时间从微观到宏观,连续而统一的存在。

而在宏观统计上,物质的变化是有方向的,即是宇宙无序熵增的方向——这对应了现实中,四种等价的变化:第一,质量(有序结构,势能)转化成能量(无序运动,动能)第二,对称性破缺(低温,低对称性)转化成对称性(高温,高对称性)。

第三,物质粒子(费米子)转化成光子(玻色子)第四,量子态(不同)可计数,转化成量子态(全同)不可计数也就是说:质量——是低温,导致对称性破缺的有序结构,其微观粒子的量子态不同,蕴含着势能能量——是高温,导致对称性恢复的无序运动,其微观粒子的量子态相同,蕴含着动能。

熵增——是从质量到能量,从低温到高温,从不对称到对称,从有序到无序,从物质粒子到光子,从势能到动能,从静止到光速,从不运动到运动的过程事实上,只有不对称才会有某种变化,如果一切都是对称的,那么一切操作的结果,就都具有了。

“不变性”,也就没有了“变化”,即:对称性具有不变性更深刻地说,对称意味着不变,不变意味着守恒,守恒意味着可转化,可转化意味着存在相互作用,即:对称蕴含着相互作用弦理论专家——布赖恩·格林(Brian Greene),在。

《宇宙的结构》中,给出过这样一个视角:“事实上,我们将会看到,宇宙的历史在某种程度上可说是对称性的历史宇宙演化中最关键的时刻就是平衡与秩序被突然打破的时刻,在这样的时刻,宇宙的性质会突然变得不同于之前”。

物理学家——尼尔斯·玻尔(Niels Bohr),曾有句名言:“一个深刻真理的反面,可能是另一个深刻的真理”——如果深刻真理源于物理定律,那么基于对称性,它的反面也会源于这个物理定律,所以也是深刻真理而

从宏观来看,时间就是熵的变化——熵增是时间流逝,熵减是时间倒流——而质量、低温、不对称、有序、物质粒子、势能、静止、不运动等——都可以看成是,存储着“时间”,但会自然流逝能量——是一个守恒量,可以在不同形式之间转化,由运动划分为。

势能和动能(以及两者的混合),势能是运动的潜力,动能是运动的度量,也就说势能存储了动能的能量,这两类可以描述所有形式的能量那么利用能量,就是释放势能中的能量,或说转化势能为动能,也就是降低能量差通常可利用的能量,也被称为。

自由能(如化学能、热能),其代表了将内能转化为对外做功的能力,而内能中不自由的能量是核能(一般难以利用),而增加或减少自由能,几乎不影响物质的质量(但实际仍有极小的影响)例如,生命与产品的创造,是局部熵减——相当于(局部)产生时间;生命与产品的磨损,是局部熵增——相当于(局部)消耗时间。

例如,人体的衰老时间,微观上是基因从有序到无序的变化,最本质是物质粒子量子态计数的变化,其过程是,基本粒子(主要是核外电子)变化影响了原子,原子变化影响了分子,分子变化影响了基因表达,基因表达影响了细胞运作,细胞运作影响了组织器官,最终影响了人体衰老变化,即衰老时间。

例如,低温冷冻其实就是最简单的——减缓时间流逝速度的方法,所以电冰箱才能够冷冻保鲜——这里“保鲜”其实就是保存了“生物体”的时间(生命时间已经清零)由此可见,时间的方向(即时间的变化)指向了——无序熵增和质能转化。

而光子没有质量,仅有能量,量子态不可计数——则代表着时间变化的终点,所以光子的时间静止,不再变化但需要指出的是,熵增是宏观统计,在微观可以随机到熵减,要定量的描述时间——在宏观可以用熵值计数,在微观可以用。

量子态计数——而微观与宏观的分界线,就是量子效应,即:有量子效应是微观,反之是宏观最后,如果物质变化代表了时间,那么这个变化的快慢,就会代表不同的时间流逝速度,这对应了两种相对论的结论:狭义相对论指出——相对速度越快,时间就越慢,即相对时间膨胀,反之亦反。

广义相对论指出——近引力场越强,时间就越慢,即绝对时间膨胀,反之亦反换言之,速度与引力,都将会影响时间流逝的快慢但需要注意的是,根据广义相对论,在超强引力场中(如黑洞中),时间可以慢到静止,但这与光子的时间静止,却是两种本质不同的静止:。

光子的时间静止——是因为没有质量,从而没有了物质变化黑洞的时间静止——是因为质量极大,引力将物质极端紧密的挤压在一起,导致没有运动、温度几乎抵达绝对零度,从而没有了物质变化例如,史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)通过结合部分的广义相对论与量子力学,证明黑洞也拥有温度,通过计算发现,质量约为3个太阳质量的黑洞,其温度大约只比绝对零度高一亿分之一度(约1.8 * 10^-9K),这几乎就没有任何微观运动了。

事实上,黑洞越大越冷,我们银河系中心的质量约4 * 10^6个太阳质量的黑洞,温度只有1.5 * 10^-14K——这意味着,黑洞越大物质变化越慢,即时间越慢但致密黑洞的巨大质量,仍然可以通过霍金辐射(Hawking Radiation)蒸发,因此理论上,如果没有通过其它方式获得质量,黑洞将会不断缩小,并最终消失。

最后,宇宙膨胀产生的物质变化,所带来的时间变化,是宇宙各处均匀相同的,它与宇宙穿行的物质变化,所带来的时间变化,是完全不同的,因为后者可以各不相同(包括了相对或绝对,但除了抵达光速时间静止)1,有关黑洞和大爆炸的数据,取自《宇宙的轮回》(罗杰·彭罗斯,Roger Penrose)和《宇宙的琴弦》(布赖恩·格林,Brian Greene)。

2,有关时间的快与慢,参看主题相关文章空间的本质因为有了物质,物质变化的呈现就是空间,比如长宽高、位置差、大小方向等,都是随着物质变化所展现出来的——结构属性而通常,我们所谓的空间感,最主要来源就是空,并且曾经人们觉得真空是没有任何物质的。

但没有物质,又怎么会有空间呢?后来,量子场论认为真空——并不是没有任何物质,而是充满了场和能量的事实上,场是一种存在于空间之中,“看不见摸不着”但确实存在的物质,如引力场、电磁场、夸克场、电子场、中微子场、光子场、希格斯场、量子场等等,都具有。

客观存在的可观测效应可见,场就是物质变化的范围——它能够被量子化激发,产生能量和动量,以及与微观粒子发生相互作用那么,真空中的场——其实是充满了虚粒子的,并且虚粒子,会持续地随机生成或湮灭于空间的任意位置,产生可观测效应。

而如果所有位置的虚粒子,都处在了最低能量态,那么空间就抵达了最低能量态,即量子真空态虚粒子——相对于实粒子,其无质量、无法直接观测到,但存在可观测效应,如卡西米尔效应注意,观测效应是相互作用的结果,直接观测

是相互作用的本身,只要能够观测到的粒子,就是实粒子,而不是虚粒子卡西米尔效应——是指真空中两片中性(不带电)的金属箔,在距离非常非常小的时候,会出现相互的吸力,也就是卡什米尔力,这在经典理论中是不会出现的现象。

而产生这种吸力的原因,就是在金属箔之间的距离,小于真空中虚粒子的波长时(波粒二象性),虚粒子就无法存在于金属箔之间,从而金属箔外的虚粒子就会迫使金属箔相互靠拢于是,量子真空就可以理解为场的真空态——是场能量最低的状态,此时场是不可观测的,而可观测的状态,也就是有粒子的状态——称之为

场的激发态由此可见,场的激发态产生了实粒子,所以可观测,场的真空态只有虚粒子,所以不可观测而所有场和粒子,可以分为两类:一类是物质场与物质粒子,如电子场与电子,一类是规范场与规范粒子,如电磁场与光子于是,场就可以看成是,

同类型粒子的集合,而场中的微小振动(即量子化激发),就产生了一类粒子,就如:光子是电磁场的微小振动,电子是电子场的微小振动,希子是希格斯场的微小振动这可以形象地理解成,向平静的湖面,扔下一个小石子,结果湖面波纹涟漪,于是平静的湖面从能量最低态(即。

基态)中被激发了由此可见,真空并不是空的,里面充满了场和能量,而在宇宙中,也没有什么地方是“空”的,因为物质无处不在,并且也只有物质存在,才会有空间的存在而从量子概率的角度来看,真空的结构其实极其丰富复杂——因为,它由粒子可以随机出现和消失的,所有可能的方式叠加构建而成。

再从另一个角度来看,如果宇宙真的存在“空无一物”(即没有物质)之处,那么此处也应该不存在物理定律才对——但我们知道,物理定律在宇宙中是普适的,即无处不在的因此可以说,有物质才有空间——物质变化的呈现就是空间。

时间与空间如前文所述,时间与空都是源于物质的变化,于是时间与空间,就(通过物质变化)一起构成了——紧密联系不可分割的时空,并且时空与物质,就像是一个统一的整体,是一个共同的本质,所呈现的不同表象时空区域。

——是在一段时间内的空间区域,它拥有这段时间内空间区域中,所有发生事件的记录,即所有物质变化的记录例如,在宇宙大爆炸的奇点,物质还没有开始变化,所以时间与空间都是不存在的,同时一切物理定律也是不存在的,因为物理定律,就是描述。

物质变化的规律既然如此,那么物质变化所产生的相互作用,以及所形成的特性,也就会体现在时间与空间所构成的时空之上所以,如果物质可以弯曲,那么时空也就可以弯曲——换言之,时空是一个弹性介质,而不是一个固定不变的刚性介质。

在广义相对论中,爱因斯坦认为,质量会让时空弯曲,如果时空弯曲,光的路径就会弯曲,因此光就会弯曲于是,光在通过强引力场附近时会发生弯曲,这就是广相的重要预言之一而光路径的“弯曲效应”早已经被实验所证实例如,遥远恒星的光线,经过太阳时会产生偏折。

在此需要注意的是,从广相的视角来看,时空弯曲产生了“引力效应”,同时改变了光的路径,所以并不是引力的吸引让光弯曲,并且光没有质量,这意味着光本身不会弯曲(影响)时空,但仍然会受到(其它质量)弯曲时空的影响。

例如,通过实际观测,发现光路径弯曲的角度,与广相的计算结果一致,而广相认为没有引力,只有时空弯曲——事实上,如果用狭相把光子的能量等效成质量,再用万有引力计算,那么光的弯曲角度,只有广相计算的一半,即:(万有引力 + 狭相)产生的弯曲角度 * 2 = 广相弯曲角度。

预测恒星周围的光线弯曲,广义相对论比万有引力的预测增加一倍,公式计算参看维基百科:时空的空间曲率由此可见,物质变化——就是时空、质量与能量,三者的联动变化,即:质量弯曲时空,时空指引运动,运动产生能量,能量改变质量。

然而,如果时间与空间是一个时空整体,那么我们就可以说,空间结构与时间结构是存在映射关系的,即:空间形状一定对应了一种时间形状那么,时空弯曲就对应了空间弯曲与时间弯曲,其中空间弯曲就是空间结构具有曲率,但对于

时间弯曲,具体是什么意思呢?意思就是说,时间在不同的空间位置上有不同的流逝速度,即:时间的流逝速度,对应了空间结构的曲率——如下图所示,每一个空间位置都对应一个时钟,每一个时钟都有不同的时间速度,其速度取决于

空间曲率。

图片来自维基百科(Spacetime#Curvature_of_space)而时空曲率,就代表(量化)了时间弯曲与空间弯曲——前者是时间结构,后者是空间结构,两者一一对应时空曲率——意味着几何结构无法在二维平面展开,如球面、马鞍等,而像圆柱则可以在二维平面展开。

于是,更进一步,那些奇异的空间结构(形状)——如乌比斯环(带)、克莱因瓶这种回环递归结构,也就存在对应的时间结构,即:时间的回路循环结构,也就是穿越时间的旅行有趣的是,哥德尔从(广相)引力场方程中,解出了一个。

时空循环的宇宙,即:宇宙中存在一种世界线是“封闭”的自我循环结构,这被称为——封闭式类时间曲线(Closed Time Like Curves, CTCs),并且根据哥德尔的计算,这类宇宙的尺寸应该是极大的——可能达到数十亿光年。

而这种宇宙,没有入口也没有出口,从起点可以回到终点——这不仅说明,宇宙将会周而复始的循环,还隐含着穿越时间回到过去的可能为了庆祝爱因斯坦70岁的生日,哥德尔送给他一个令人惊讶的计算结果,作为礼物,即:引力场方程中——存在时空循环的宇宙。

最后,从某种角度来看,距离即是时间,因为需要“物质变化”才能穿越距离,而距离又是空间的属性,所以——空间就是一种时间据此,联想到编程领域,常用的优化技巧,就是空间换时间,即:存储计算结果(增加空间)可以节省计算过程(减少时间)——反之。

更少空间就要更多时间例如,程序的运行时间少就要内存空间多,压缩包的存储空间少就要解压时间多,反之亦然其实人生也是,可支配的空间(包括物质与精神),需要用可支配的时间来换取,所以你的时间越多,你的空间就越少(包括物质与精神);同理利用更小的

空间,就要花费更多的时间来设计,相反更大的空间则可以花费更少的时间来安排;那么想要增加生命时间,就要减少磨损空间(或说熵增空间),想要增加快乐时间,就要减少脑补空间(或说瞎想空间)可见,在某些情况下,时间与空间是互为。

此消彼长的“反义词”(即对立互斥的关系)四维时空在狭义相对论中,宇宙模型是一个四维时空,即:三维空间加上一个一维时间在此我们可看到,空间有三个自由度,而时间只有一个自由度而爱因斯坦思维的飞跃性就在于:他认为在。

四维时空里,宇宙的一切事物都以一个固定的速度在运动,即光速因此,他把这个想法称之为——“光速不变性”,即反映光速不变的特性爱因斯坦曾今,一度想把相对论命名为——“不变论”对此,格林在《宇宙的结构》中,指出:

“爱因斯坦从牛顿理论的缺陷顺藤摸瓜,发现了光的对称性,将光速提升到了不可侵犯的大自然定律层次,宣称其并不受运动的影响……”那么,要理解四维时空的光速不变性,就要从时间与空间两个角度分别来看,然后再合起来看两者的关联,最后才能感知

光速不变性的意义首先,看空间在空间中有速度,并且任何一个方向上的速度,都可以分解成三个空间维度上的分速度也就说,在空间里,速度可以在三个维度之间分解与合成,不同的形式是等价的例如,在三维空间中,任意方向的速度,都可以分解成,XYZ轴方向的三个速度,而空间速度的意义,其实就是在三个轴上的运动快慢。

其次,看时间那么,在时间维度中有速度吗?显然是有的,这就是时间流逝的快慢,它对应了空间里运动的快慢,即:流逝快慢对应运动快慢而两者的不同之处,就在于空间速度有三个维度,时间速度只有一个维度然后,看时空既然时空是一个整体,且三维中的速度可以分解与合成,而时间维度也有一个速度,那么在四维时空里,

空间速度与时间速度,可以相互分解与合成吗?爱因斯坦认为,是可以的,并且在四维时空里,合速度的上限,就是光速——而这就是光速在四维时空里的不变性,这也就是说:如果物体在空间中是相对静止,那么它的空间速度就是0,

时间速度就是光速;如果物体的空间速度越来越快,那么它的时间速度就会越来越慢,但合速度始终保持是光速;如果物体的空间速度抵达光速,那么它的时间速度就是0对此,著名物理学家——乔治·伽莫夫(George Gamow),在。

《从一到无穷大》中,给出过一个通俗简洁的视角:“四维几何必然会出现的结果:空间和时间,只是恒定不变的四维距离在其对应轴上的投影”对于“四维时空不变性”的生动阐释,可以参看布赖恩·格林(Brian Greene)的。

《宇宙的琴弦》而由此得出的,就是狭相的结论,即:如果相对速度越快(即空间速度越快),那么相对时间越慢(即时间速度越慢);如果相对速度最快(即空间速度为光速),那么相对时间静止(即时间速度为0);如果相对速度静止(即空间速度为0),那么相对时间最快(即时间速度为光速)。

例如,光子就是空间速度为光速,时间速度为0;相对静止的物体,就是空间速度为0,时间速度为光速可见,这个模型建立的前提,就是光速是速度的极限接着,理解时间速度由前文可知,四维时空的速度是个常数,即:光速 = 空间速度 + 时间速度,那么这个时间速度应该如何理解呢?。

类比来看,空间速度 = 位移变化 / 时间变化,则时间速度 = 自身时间变化 / 观察者时间变化也就是说,时间速度代表着,物体自己的时钟变化(动钟时间变化)与相对观察者静止的时钟变化(静钟时间变化)之间的数值比例。

事实上,时间速度为0,很好理解,就是时间不再变化,结合前文论述,也就是物质不再变化,但时间速度为光速是什么意思呢?由公式可见,当空间速度是0时,时间速度 = 光速 = 动钟时间变化 / 静钟时间变化——这也可以理解成,物体的

动钟时间变化是静钟时间变化的光速倍那么,如何才能让物体的动钟时间变化,出现光速倍的变化呢?从变化角度来看,如果物质变化是0,即:物体的“时间速度是0、空间速度是光速”;相反,如果物体的“时间速度是光速、空间速度是0”,即:物质变化是光速。

那么,物质变化是光速,是什么意思呢?这可以理解为,物质存在一个变化,其变化量是光速的数值——我们看到物质辐射出光子(如热辐射),就会在出现“空间速度从0到光速”且“时间速度从光速到0”的变化量因为,物质减少的。

质量(即物质粒子)转化成了能量(即光子),于是质量的空间速度——就会从0变成光子(空间速度)的光速,而质量的时间速度——就会从光速变成光子(时间速度)的0在此别忘了,光子相对任何速度都是光速,所以物质辐射光子。

的速度变化,是其它速度变化的光速倍,以此为时间标度,就实现了物质变化是光速,也就是时间速度为光速所以,如果物体的空间速度是0,则其质量(物质粒子)可以变成光子,即时间速度是光速;如果物质的空间速度是光速,则其。

质量(物质粒子)已经变成光子,即时间速度是0需要指出的是,热辐射虽然会辐射光子,但通常物质的质量改变极小(因为m = E / c^2,可以忽略不计)——如果是衰变、裂变、聚变产生的热辐射,就会明显减少质量,如太阳辐射——不过,不论质量改变多少,。

热辐射都在物质内部,产生了光速变化,即:能量以非光速(质量的动能)变成光速(光子的动能)而如果,物体的空间速度在“0到光速”之间,以静系的观察者来看,物体动系的动钟变慢(即动钟时间变化变小),所以物体的时间速度会下降(动钟时间变化 / 静钟时间变化),即时间速度在。

“光速与0”之间换个角度来理解,相对速度具有相对能量,以静系来看,物体的相对能量来自其光子能量的转移,这相当于降低了光子的产生,所以物体的时间速度会下降但需要注意的是,时间速度与空间速度都是相对的,两者之和具有。

绝对性,因此当时间速度或空间速度为光速时的变化,才具有绝对性,这即是“质量与光子”之间的转化——别忘了,质量对应着绝对的时空曲率或加速度最后,看时空变化我们发现物质变化,其实就是“质量到光子”即“质量到能量”。

的转化,而光子没有质量,只有能量,且时间静止,这说明了——质量拥有时间,能量没有时间,质量(物质粒子)到能量(光子)的转化,即是时间的方向场与以太曾经,人们认为宇宙空间中,充满了一种看不见摸不着的空间介质,称之为。

“以太”(Aether或Ether)后来,爱因斯坦在狭义相对论中,否定了以太的存在,当然科学实验也一直未能找到以太存在的证据再后来,爱因斯坦的广义相对论不断地被验证正确,可以解释越来越多的实验现象,此时爱因斯坦坦言:。

广义相对论更像是一种场论而与此同时,量子场论在微观,已经逐渐构建出了自己的各种场,并试图兼容引力场,形成一个可以解释万物的——大统一理论(Grand Unified Theories,GUTs),但目前。

量子场论兼容引力场仍未有结果量子场论——是狭义相对论(质能转化)、量子力学(概率和不确定性)、以及经典场论(相互作用的场模型),三者相结合的产物,又称相对论量子场论事实上,关于量子力学中的场——理论上它是充满了整个宇宙的量,可以用数学上的一个函数描述——可见它并不是时空,而是定义在时空上的。

函数对应到现实,场有不可观测的时候,但由于量子涨落,它又会出现可以观测的时候,即通过相互作用来呈现所以,场充满了宇宙,其实是充满了,可观测和不可观测状态的叠加状态,并会随机的展现出一个状态量子涨落——是指在空间任意位置,能量的暂时变化,也称量子真空涨落;从海森堡的不确定性原理,可以推导出这个结论;具体表现为,瞬间涨落得到的能量,将通过质能方程转化为,瞬时的粒子和反粒子对,然后它们很快湮灭,结果能量在平均意义上仍然没有改变。

可在此,我们发现场与以太,两者模型中所描述的——都是空间中充满一种“不可见”的物质只不过以太受制于时代的局限性——认为这种不可见物质是实粒子,而在场中——这种不可见的物质被证明是虚粒子那么,我们是否可以认为,物质所形成的。

时空模型,必然是充满了“物质”的——就是质量与能量处在可观测与不可观测的混合随机态,而场就是一种“虚以太”所形成的“浓汤”由此可见,光的传播必然是在场中的(因为光在宇宙中),而场就是光的“介质”,因此光速就是相对于。

场(电磁场相对于某个“宇宙场”),而不是相对于光源的,所以光速相对于光源运动,具有不变性最后,在弦理论领域,就有这样一句名言——“Nothing is Something!”结语或许,我们永远也无法拥有,任意操控。

时间与空间的能力,但深刻地理解时间与空间,会使用我们拥有洞见自己与生活的力量显然,在所有可能的层面上——体验生活、感知宇宙,要比仅仅停留在符合人类感知能力的层面上,更加能够——感悟自己、洞察世界而我们对。

时间与空间本质的理解,不仅是人类智能的证明与追逐,也最终会令我们了解——宇宙对人类感知范围的限定,并从中看清人类自身的局限与无限那么,一个人对时间的独特理解,就代表着一个人与宇宙之间的独特连接后记1:为什么光子没有静质量。

静质量(Rest Mass)——也可以译作剩余质量,又称不变质量(Invariant Mass),它通常是指物体静止时,所拥有的质量,属于物体内在的属性,不随参考系变化,在性质上与惯性质量一致首先,从理论上来说,光子没有静质量是一个

假设,并且很多其它物理理论依赖于它事实上,假设是可以修改的,如果非要假设光子有静质量也行,只不过受其影响的理论都要做出相应的修订而这些理论,目前在光子没有静质量的假设之上工作的很好,也得到了大量实验的验证。

那么,为什么最开始会假设光子没有静质量呢?这是源于狭义相对论的推理,可以从两个方面来说:第一,狭义相对论假设光速不变原理,也就是说,光子在任意惯性系中都是光速运动,且不存在光速参考系的存在因此,光子就不存在静止参考系(Rest Frame),即:不存在光子在其中静止的参考系。

所以,光子就不会静止,进而假设光子没有静质量(Rest Mass),就是一种比较自然的选择而静质量对应到现实,就在于运动是相对的,那么运动产生的动质量就是随参考系变化的,于是不随参考系变化的,自然就是静质量

了相对论能量的公式是:E = mγc^2 - mc^2 = mc^2(γ - 1),m是静质量,γ是洛伦兹因子;在v << c时,E = mv^2 / 2(泰勒级数近似)——注意如果写成E = mc^2,E就是静能,不是相对论动能,即:相对论能量 = 静能 + 动能。

动能等价的动质量是:m1 = E / c^2 = mγ - m = m(γ - 1),E是相对论能量,m是静质量,m1是动质量,速度不为0,γ大于1所以,相对论质量 = 不变质量(不依赖参考系)+ 变动质量(依赖参考系),即:相对论质量 = 静质量 + 动质量。

mγ(相对论质量)= m(静质量)+ E / c^2(动质量),E是相对论能量,m是静质量质量,γ是洛伦兹因子第二,狭义相对论的质能方程指出:E^2 = m^2c^4 + p^2c^2(m是静质量,p是动量)——如果光速常数c取值为1,则E^2 = m^2 + p^2。

也就是说,总能量 = 势能 + 动能,也可以说,总能量 = 静能 + 动能,其中势能对应——静能与静质量,动能对应——动质量如果动能为0,总能量等于静能,E = mc^2如果静能为0,总能量等于动能,E = pc。

无质量光子的动量:p = h / λ = hv / c,h是普朗克常数,λ是波长,v是频率具体来说,势能 = 宏观势能 + 微观势能,微观势能 = 内能 = 场能 = 静能 = 原子能 + 自由能,自由能 = 电磁能 + 引力能,其中:。

内能是从宏观看,属于物质内部的相互作用;场能是从微观看,属于物质与场的相互作用;静能就是静质量,自由能贡献极少的静质量;宏观势能来自于,自由能转化动能后的势能显然,如果微观光子静质量为0,那么上述方程得到:E = pc,而在经典电动力学中,宏观光的能量和动量刚好满足:E = pc,于是这样假设刚好就统一了光在宏观与微观的方程。

其次,我们从实验角度来看,并没有证据表明,光子的静质量为0实验原理是,如果光子有静质量,静磁场的行为会有所变化,那么通过测量星球的磁场,就可以推算出光子静止质量的上限目前的实验结果是,光子的静质量上限在10^-50kg到10^-63kg之间,要知道已知最轻的有

静质量的粒子——中微子,其质量是10^-37kg,光子比中微子要轻几十个数量级光子质量的实验上限是(维基百科):10^-14eV到10^-27eV之间(1eV = 10^-36kg)即:10^-50kg到10^-63kg之间。

那么可以想象,光子的静质量如果存在,是该有多么多么的渺小,以至于我们甚至都会怀疑——我们的实验精度,是否真的能够计算出光子的静质量另外,实验给出的是——光子静质量的上限(即不会超过的数值),而没有给出下限(即不会低于的数值)——换言之,。

光子静质量的下限就是不确定的——可能等于0事实上,如果光子有静质量,那么光速就不是c,而c就是一个自然常数,并仍然是理论上速度的上限,只不过光子的光速无法抵达c最后,综上可见,虽然光子没有静质量是一个假设,但在目前人类知识的范围内,是极其确定的一个结论。

后记2:光子与静频率首先,质能方程(E = mc^2)给出了静质量(m)对应的静能量(E),光子是没有这个静能量的,因为光子没有静质量,只有动质量换个角度理解,静能量是粒子在静止坐标系中的能量,而光速没有静止参考系,所以光子没有。

静能量其次,光子是有能量的,由普朗克公式(E = hv)得出,这里的能量(E)不是静质量,v是光子的频率然后,我们会发现这两个公式,都有一个能量E,如果是同一个类型的E,就可以形成一个新的等式,即:mc^2 = hv。

我们知道,普朗克公式中的能量E,并没有限定是什么类型的能量,所以若要新等式成立,就要限定普朗克公式中的能量为静能量那么,如果E = hv中的E是静能量,频率v会变成什么呢?试想,原公式中,频率v是运动,其带来了能量,而。

静能量对应的是静质量,静质量代表的是“不运动”,因此我们可以把静能量对应的频率v,称之为——“静频率”,它代表着静止的周期,即“不运动”的周期——理论上,称为“康普顿频率”(Compton Frequency)。

事实上,“不运动”会产生运动的趋势,即势能,这就是静质量的微观来源,于是静频率带来对应静质量的静能量,就是一个很“合理”的假设接着,新等式就可以推出一个新公式,即:v = m * (c^2 / h),其中c和h都是常数,所以(c^2 / h)就可以看成是一个。

系数,于是静频率和静质量,就是成正比的,即:静质量越大,其静止的周期越多,静质量越小,其静止的周期越少而这个静频率,可以看出它反比于时间“嘀嗒”的周期,即:反比于时间流逝的速度也就是说,静止的周期越多,时间“嘀嗒”的

越少,时间流逝的就越慢,反之静止的周期越少,时间“嘀嗒”的越多,时间流逝的就越快这对应了,广义相对论中的绝对时间膨胀,即:静质量越大,静频率越高,时间越慢最后,我们可以看到,光子没有静质量,也就没有静能量

,所以没有静频率,所以光子没有静止的周期,即:没有时间的流逝,也就没有时间,或说时间静止由此洞见,当静质量(物质粒子)全部转化为能量(光子),时间就不再流逝,而没有时间就没有办法度量距离,因为距离依赖时间才能测量,那么没有距离的宇宙,就如同一个质点(所有全同光子可视为一个),这就为一个。

“新宇宙”的诞生,做好了准备后记3:光与测地线光在弯曲的时空中,沿着最短路径的测地线运动,就是沿着时间流逝最快的方向传播,因为测地线是在流形上加速度为0的曲线,任何偏离都会有加速度,从而降低时间流逝的速度。

显然,光不能有加速度,所以光不能偏离测地线,但其它有质量物体可以,并且加速度越大,偏离就越大,时间流逝就越慢那么,在测地线上时间流逝最快,则意味着时间流逝量最多——因此,虽然测地线是空间中两点的最短路径,但却是。

时空中世界线最长、固有时最大的路径,即:有质量物体衰老最快的路径世界线——是指物体的时空运动轨迹,其几何长度与坐标系选取无关,是一个坐标系不变量,由光速路径减去空间路径计算,所以空间路径越长,世界线就越短。

固有时(Proper Time)——是指固有的时长,代表着静系时间的流逝,也就是时钟自身坐标系(即静系)下时间的读数,它是一个坐标系不变量,也就是在任何运动坐标系(即动系)下都一样,其数值对应了世界线的长度,即:固有时 = 光速路径 - 坐标时路径。

坐标时——就是随着坐标系变化的时长,代表着动系时间的流逝,它是一个相对变化量,与固有时的关系是,坐标时路径(动系) = 固有时路径(静系) * 洛伦兹因子(大于等于1),即:静止时(洛伦兹因子等于1)坐标时等于固有时,速度越快(洛伦兹因子越大)坐标时路径越长,也就是坐标时越小(坐标时 = 光速路径 - 坐标时路径),从而体现出相对的钟慢效应。

由公式来看,世界线 = 固有时 = 光速路径 - 空间路径——光在测地线的空间路径就是光速路径——所以,光的世界线与固有时是0,所以其路径又称为“零测地线”或“类光测地线”而有质量物体的测地线,则又称为。

“类时测地线”,另外在光锥之外,即连光都无法抵达的,没有因果关系的曲线路径,被称为“类空路径”,其长度称为“固有距离”(Proper Length)那么,光本身没有时间流逝,所以它在测地线上时间流逝最快,这则意味着——是有物质从“非光形式”变成了“光形式”,即:从。

“有时间”(有质量)变成了“无时间”(无质量)——或说,质量(物质粒子)转化成了能量(光子)可见,光的出生点就在测地线上,并且光的世界是没有弯曲的“平直世界”,而测地线也就是“平直世界”与“弯曲世界”的交界线。

由此也能得出,最短时间原理(又称“费马原理”)的一种宏观解释(非路径积分的量子解释),即:光的传播路径必须是“最短时间”的路径,否则就需要有额外的能量去产生加速度——但光就是能量,其本身没有质量再去转化为能量。

而这似乎也可以看成是,奥卡姆剃刀原理(Occams Razor)与最小作用量原理(Least Action Principle)的底层动力学来源后记4:宇宙循环与时间对称从某种角度看,质量衰变,就是时间单一方向的驱动力,而质量是。

不对称性的产物,同时质量衰变也是不对称性的产物,但这是两种不同机制的不对称性,即:前者是从对称到不对称(即质量产生)依赖——自发对称性破缺(Spontaneous Symmetry Breaking),后者是从不对称到对称(质量消失)依赖——

宇称不守恒宇称——是一种空间变换性质,可简单理解为“左右对称”或“镜像对称” 宇称不守恒——是指在弱相互作用中,互为镜像的物质的运动不对称 宇称守恒——是指在任何情况下,任何粒子的镜象与该粒子除自旋方向外,具有完全相同的性质。

可见,如果说宇宙是“对称与不对称”的循环,那么在循环的局部进程中(即质量的产生或消失),宇宙具有时间的方向(即存在时间),但从整体循环来看,宇宙并没有时间的方向(即没有时间)——因为循环具有对称性,也就具有

不变性,即:循环没有变化来计量时间而物理规律在整个宇宙循环中,都是保持一致的,所以物理规律都是时间对称的,也就是没有时间的——事实上,物理规律的时间平移对称性,就是能量守恒,即总能量固定不变由此来看,我们的世界及时间,仅仅只是。

“能量涨落”的产物,在涨落的规律与本质上,没有时间只有循环后记5:熵、信息、时间在宏观,熵增的方向即是时间的方向,即:熵增时间流逝、熵减时间倒流、熵不变时间静止——而熵增即是不确定性增加变得无序,同时信息可以消除不确定性变得有序。

可见,对一个孤立系统(Isolated System)来说,熵值与信息成反比,即:熵增信息减少,熵减信息增加——因此,信息与时间成正比,即:信息减少(结构无序)时间减少,信息增加(结构有序)时间增加所以,信息存储了时间,也就是有序存储了时间,而有序结构是质量(有信息、有势能),无序运动是能量(无信息、有动能)。

有趣是,光是能量传递了信息,但其本身没有时间与质量,也就没有信息——所以光传递的信息,其实是有质量物质的信息,其反映了它们的结构在微观,熵值可以随机增减(粒子的运动是极其随机无序的),此时“熵”无法确定单一方向的时间,所以信息也会随机增减——事实上,热力学熵是信息熵的子集,两者具有映射关系。

兰道尔原则(Landauers Principle)——是指改变信息熵会改变热力学熵,定量来说,是改变1比特的信息熵会改变k * In2的热力学熵(k是玻尔兹曼常数),或说改变1比特的信息最少需要kT * In2的能量(T是温度)。

值得指出的是,在宏观时间的测量,通常依赖位置信息的变化——如指针的位置、钟摆的位置、地球的位置(即太阳在天空的位置)、月亮的位置等等——但在微观,尤其是在量子尺度上,位置信息则是随机无序的,可谓是疯狂波澜的混乱,所以量子时空(粒子之间),并没有一个宏观意义上的时间计时器。

然而,质量衰变(射线从物质中自发又不可预测地产生),在微观仍具有单一的方向,可用来确定时间的方向——此时“熵”聚焦于,原子结构内部的相对运动,而不是原子分子的随机运动,这样“熵”就又有了方向那么,最微观的结构变化,即是基本粒子的变化,可由量子态描述,但其质量由希格斯场提供,是否可以衰变取决于宇宙演化的进程——如时空膨胀则低温破缺,而时空收缩则高温对称。

所以,在最微观处“熵、信息、时间”是固定的,其演化取决于最宏观的宇宙可见,最宏观与最微观、最大与最小是连接在一起的,而在这个连接之中的万物一切,都被压缩到了两个字之中,即:演化……后记6:方程、概率与时间。

经典物理学基于——牛顿方程(描述宏观低速小质量),电磁学基于——麦克斯韦方程(描述宏观高速无质量),狭义与广义相对论基于——爱因斯坦方程(描述微观高速小质量或无质量、与宏观低速大质量),量子力学基于——薛定谔方程(描述

微观高速小质量或无质量)以上这些方程,都有一个共性,即都没有时间之箭的方向——也就是说,在方程中无法区分过去与未来,或说过去与未来是完全对称的,可以被同等对待换言之,在上述方程中,过去与未来可以互换,因为它们都是方程同等有效的解,所以我们有没办法可以区分——“谁是过去谁是未来”,那么对于方程所描述的。

演化过程,就既可以说——“开始于彼而结束于此”,也可以说——“开始于此而结束于彼”可见,描述宏观与微观的方程,都不包含时间之箭,也就是没有时间的流动与方向但在现实中,如前文所述,时间显然“真实定量”的存在——如果时间只是

“幻觉”,那么万物将都不会磨损与衰老,或可以逆转磨损与衰老——可为什么,在描述现实的方程中却没有时间之箭呢?答案就在于——概率,它让方程的演化不可逆,即:概率阻止了可逆性,产生了不可逆的不对称性,从而确定了时间的方向,即时间上的

不对称性例如,在方程中,如果从A状态演化到B状态是确定的,那么就可以完美地从B状态逆转到A状态——可是,如果从A状态演化到B状态不是确定的,而是一个不确定的概率,那么自然从B状态就不能确定地回到A状态巧合的是,在

量子力学的世界,充满了不确定的概率——它通过观测,在微观与宏观的结合点,建立起不可逆的演化过程,从而将时间之箭引入了物理现实——其宏观表现就是,概率所主导的熵增演化而我们知道,观测的本质——是在相互作用。

下建立起“信息通路”,这也是演化过程的底层运作——相互作用与信息传递因此可以说,时间——不存在于演化方程中,但存在于演化过程之中后记7:非线性的时间从变化角度来看,非线性的变化,带来了非线性的时间——这意味着,时间不是每秒均匀地流逝,而是时快时慢、走走停停,甚至还可能进一退三。

就像我们的身体,并不是每秒均匀地衰老,而是在不同的年龄阶段,有着非线性的衰老速度——类似于,大多数时间不怎么衰老,然后在某几个关键年龄节点,突然迅速地衰老很多显然,我们的身体可以通过生化机制,在相当长的时间内,维持一个。

稳定状态不变,于是这段时间内,我们不会比前一秒、前一天、前一周、前一年更加衰老——这意味着我们生命,常常处于几乎没有时间流逝的平衡状态更甚至,如果我们去运动健身,刚刚结束的时候,我们的身体处于受损状态,这必然带来了

加速衰老的变化,但通过休息时,身体过度补偿机制的超量恢复——不仅会抵消衰老,还会变得更加年轻,这相当于回拨了我们的“生命时钟”再回到生命之初,从刚刚出生到发育成熟的这段时间,我们不仅没有衰老,反而还在成长

,这相当于在积累生命时长,即:发育得好就会获得更多的生命时间事实上,一个孤立系统只能随着熵增,而不断时间流逝——这样的系统,其实并不存在“现在”,因为它的时间一刻不停地在“嘀嗒”,所以它只有刚刚过去的“过去”

,与即将到来的“未来”但一个开放系统可以随着能量输入,而熵不变或熵减,即暂停或逆转时间流逝——对于生命系统而言,就是“冻龄”或“返老还童”——而这就可以拥有“现在”或“过去”,即在个体时间意义上“活在当下”。

或“重复过去”例如,对任何东西的修复修补,或替换其组成部分,都可以使它维持不变或变得更“年轻”,这相当于是用能量换取了时间,并且耗费的能量越多逆转的时间就越多可见,除了有微观的时间,还有宏观的时间,这是两种不同层面的时间,也是两种不同层面的变化,甚至每个。

层级与尺度,都有自己独特的变化与时间,而复杂系统几乎都是非线性的变化,即拥有非线性的时间主题相关文章:时间快慢:钟慢尺缩、时间膨胀、不对称性、光速不变、时间静止、超光速微观世界:不确定性、波粒二象性、量子纠缠与量子退相干。

宇宙的模式:递归、分形、循环宇宙的叙事:质能循环的回路世界