自打有人类文明,人类就一直在思索终极问题,比如:宇宙起源,人类起源,时间,空间等等。这些终极问题的拷问,伴随着整个人类文明史。客观地说,目前谁也没有很好的方法拍着胸脯说自己知道任何一个终极问题的答案,即便是最顶级的哲学家,科学家都是如此。
不过,好在科学是一个不断在自我否定中前进的学科,虽然未必可以真的触及到最终的答案,但科学家一直都在不断去逼近。
今天,我们就来聊一聊:在科学当中,尤其是物理学的角度,时间到底是什么?
宇宙到底是什么?
宇宙和时间的关系是十分紧密的,为什么这么说呢?
当我们问起这样的一个问题“时间到底是什么?”时,一般人可能会用到比喻。比如,在中国古代就有过这样一句话:逝者如斯夫。这段话出自于《论语》,意思就是说:时间就像流水一样不停地流逝,一去不复返。
不过,这个比喻根本无法作为时间的定义来用。其实也是在春秋战国时期,当时正是百家争鸣的时期,在诸子百家中有一个学者叫做尸佼。在他的著作中就留下了这样的一句话:天地四方曰宇,往古来今曰宙。这句话其实不仅出现在尸佼的著作中,还出现在其他的古代经典中,比如:《淮南子》。那这句话是啥意思呢?
翻译一下就是,空间被称为宇,时间被称为宙。也就是说,在中国古人眼里,宇宙是时间和空间的集合。那为什么古人会有这样的思想呢?
我们大家可以换个角度来思考这样的一个问题,假设我们什么都没带,然后穿越到古代。那请问这样一个时间段,你该如何判断你知道时间的流逝呢?
中国在古代可是农业大国,在规定时间节点,做特点的农活是十分必要的。如果连具体的时间都不知道,根本没有很好的方法耕种。
所以,正确的姿势其实是看天。具体来说就是,一天就是一个昼夜,一个月就是月球在天球上转一圈,一年就是太阳在每天同一时刻的位置发生了一周的绕转。
从这里,我们就发现,宇宙是时间和空间的集合似乎就没那么难理解了。即使古人对于时间的认识,或者说,古人对于宇宙的认识是蛮接近于现在的。
如今我们对于宇宙的定义就包括了时间和空间,除此之外,还有宇宙中所包含的内容物所构成的统一体和能量。
因此,根据宇宙的定义,我们会发现,时间应该是从宇宙起源时才开始有意义。那宇宙出现之前,存在不存在时间呢?
这其实还是需要回到时间的本质去探讨。
时间到底是什么?
虽然我们大家都知道时间是宇宙的一部分,但是这还是没有很好的方法直接帮助我们定义时间。客观地说,我们没有很好的方法直接定义时间。
但实际上,我们还可以换个方式来间接定义时间。我们上文其实提到了,在古人看来一天就是一个昼夜,一个月就是月球绕着地球转一圈。
因此,我们其实可通过测量时间的方法来定义时间。通过这个测量定义法,时间是周期性的变化。
周期性变化的本质实际上的意思就是一种运动。我们大家可以思考一下,如今所有的时间其实都是依靠运动来定义的。一天其实是地球自转一圈,手表其实是依靠振动来计时的。
如果宇宙中的万物都不运动了,甚至包括所有的微观粒子。那这个时候,宇宙中处处的温度都相等,不再存在任何的热运动,也就不会有信息的传递,其实时间也就停止了,或者说时间已经没有意义了。这个状态被称为热寂,是宇宙终局的假说,也就是说,宇宙末日的那一刻,时间也没有了,而这本质上是运动赋予时间的属性。
按照如今的主流科学理论,我们大家都知道宇宙诞生于一次大爆炸,这次大爆炸发生在138亿年前,而在大爆炸之前发生了什么,我们并不清楚。
如果,宇宙大爆炸之前,就存在着运动,那就存在时间。就有科学家认为宇宙可能是处于循环往复的状态,大爆炸之后经过一系列的演化最终大挤压到一个点上,这个挤压因为作用巨大,最后就会促发下一次宇宙大爆炸,然后再大挤压,再宇宙大爆炸,循环往复。而我们只是在其中一个宇宙当中。如果真的是这样,那其实时间就是一直存在的。
如果,宇宙大爆炸之前,什么都没有,是一片虚无,也就是说,不存在运动,那也就不存在时间了。
因此,时间到底是不是宇宙大爆炸产生的,答案是否定的。时间是不是真的存在,完全取决于是不是真的存在着运动,如果存在,那时间就已经存在了。