大脑没有一个时钟来测量时间,这就是为什么盯着墙看5分钟比浏览社交媒体5分钟感觉要长得多。物理学曾经认为时间是线性的,直到爱因斯坦的理论和量子力学挑战了这一观点。现在,问题仍然存在,时间是一种社会结构吗?
把手放在热炉子上一分钟,感觉就像一小时。和漂亮女孩坐在一起一小时,感觉就像一分钟。——阿尔伯特·爱因斯坦。历史上最伟大的物理学家爱因斯坦说过,时间不是绝对的,事实上取决于观察者。一些科学家和哲学家认为时间甚至不存在,认为它只是一种幻觉。 如果时间不是真实的,宇宙中就不会有任何东西的开始或结束。难道一切都不会马上发生吗?这篇文章能在写之前阅读吗? 时间是以某种方式存在的,还是我们创造的一个概念?我想是时候找出答案了!
我们如何感知时间?
研究表明,人类大脑没有一个时钟专门用来测量流逝的时间。那么,我们的时间感从何而来? 我们对时间的体验取决于许多因素,包括记忆、情绪和我们的注意力水平。当我们做一些愉快的事情时,时间似乎会飞逝,但当你陷入无聊的境地时,时间会缓慢爬行。一项研究表明,随着年龄的增长,时间会过得更快。 如果你试图在大脑中找到一个处理时间的区域,你可能不会非常成功。时间感知与我们大脑的不同部分有关,包括额叶皮层、基底神经节、顶叶皮层、小脑和海马体。 我们还根据身体的感觉来感知时间。你在一天中的某些时候感到饥饿、困倦或精力充沛吗?这是因为我们人类,像自然界中的大多数生物一样,有自己的昼夜节律,一个24小时的生物睡眠-觉醒周期。它帮助我们了解一天中的时间,也控制着身体的常规基本功能。
时间是宝贵的。当然,当钟表第一次被制造出来时,只有国王才能买得起
研究发现,像狗、鸟、老鼠甚至金鱼这样的动物(与人们普遍认为金鱼有3秒记忆相反!)能够感知时间,尽管对时间的概念没有任何理解。 这显然表明,我们对时间的感知并不遵循时钟或日历,并且可以变化有时非常大。
时间是什么(基于我们的感知)?
这一切都归结为我们的普遍理解,即时间是流逝的,以我们周围环境的变化(例如,太阳升起,季节变化)和我们体内的过程(例如,我们的心跳,衰老的生物过程)为标志。 从过去到现在,再到未来,事件的发展方向是向前的。这种感知也与史蒂芬·霍金的心理时间箭头和热力学时间箭头理论相对应。我们体验事物的方式总是朝着单向的方向发展;你可以打破鸡蛋,但你无法恢复它。
斯蒂芬·霍金的心理时间箭头理论和热力学时间箭头理论。我们体验事物的方式总是朝着单向的方向发展。
那么,我们对时间的认识是否意味着时间的存在呢? 不太可能。大局要大得多,远远超出了我们有限的主观经验。
过去和未来是否存在?
我们所看到的时间基本上是以直线(线性)存在的元素-一件事发生在另一件事之后。几个世纪以来,这种从过去到未来的时间流动被认为在整个宇宙中是恒定的,就好像宇宙像一个机械时钟一样运作(例如,发条宇宙的想法)。 然而,在1905年,爱因斯坦发表了他的广义相对论,向我们展示了时间既不是绝对的,也不是线性的,宇宙也不是由主钟控制的。他反对牛顿、伽利略、哥白尼和其他伟大科学家以前设定的关于时间的趋势。 相对论认为,过去和现在不可能是绝对的,因为时间取决于你的参照系(即你移动的速度)。这导致了时间膨胀的体验。你越接近光速,你的时间就会越长(越膨胀)。
现实的真实结构
爱因斯坦提出,时间和空间被缝合成一个单一的时空结构。宇宙中的一切都嵌入在时空结构中。这种结构光滑、连续,可以围绕物质(或能量)弯曲。太阳以其巨大的能量水平在时空中产生凹痕,导致周围的行星(包括地球)围绕着它运行。这就是重力的原因。
我们都被编织在时空结构中
当从生物层面转移到宇宙层面时,时间似乎与我们的感官告诉我们的不同。 你现在正在读这句话吗?在时空中,过去、现在和未来之间的区别就是幻觉。没有所谓的现在或现在正在发生的事情的固定时刻。我的现在可能与你的现在不同,因为相对论说没有绝对的现在。 听起来很奇怪吗?有一个有趣的故事,世界上只有三个人真正理解广义相对论!
现代物理学中冲突的时间
自从量子力学诞生以来,随着物理学的巨大突破,我们开始了解世界如何在电子和其他微小粒子的水平上运作。 现代物理学最统一的尝试之一是通过将爱因斯坦的广义相对论与量子力学相结合,提出一个更广义的理论(即量子引力)。 这就是危机出现的地方。时间在相对论中是动态的,在量子力学中是绝对的(除了一些新理论)。物理学的两个基本理论暗示时间存在,但它们注定会发生冲突。 到20世纪末,科学家们提出了量子引力的新方法。其中,环量子引力被证明是以前不可测试的弦理论的最可靠的替代方案。 你猜怎么着……时间不存在于循环量子引力或许多其他最近的理论中,所以我们可能仍然需要弄清楚宇宙是如何运作的。
艺术家对宇宙的描绘,类似于循环量子引力的场景。在理论之争中,时间没有获胜
科学家们越来越拒绝接受长期以来的观点,即时间是宇宙的基本方面之一。许多物理学家,如卡洛·罗韦利,说时间是一种幻觉,我们对时间流动的感知并没有使它成为现实。 如果这些理论被证明是正确的,希望我们墙上的时钟不会像萨尔瓦多·达利的名画那样融化!
为什么我们首先创造了时间的概念?
时间在科学上仍然是一个谜,但至少我们以某种方式体验时间。外面真正的物理现实可能是永恒的,但在这里,我们无法摆脱时间。时间是我们共同创造的社会结构,以更好地管理和导航我们的生活。我们一直在用时间来衡量事件的持续时间(秒,分钟,小时,天,周,年等)来理解我们生活的世界。 没有时间,现代科学也许还不错,但我们的现代生活将是混乱的。因此,我们将继续坚持我们的时钟和日历来跟踪无数的事情(并防止自己发疯!)
最后一句话
尽管有了最新的研究,科学仍然依赖于时间及其数学公式。例如,如果我们完全否认时间的存在,热力学第二定律(使大型发电厂和热力发动机运转)会在哪里? 此外,早在我们提出物理定律之前,我们就已经在社会上构建了时间的概念,所以时间是永恒不变的。无论你对时空连续体有多了解,当你要做饭、要上课或要赶飞机时,你仍然必须检查你的时钟。 换句话说,如果时间是一种幻觉,它是必要的。