使用社交账号登陆

当前位置: 主页 > 观点 > 专栏 > [维尔切克专栏]Frank Wilczek

直到现在,我们仍未掌握时间的本质

时间: 2019年07月08日 | 作者: Frank Wilczek | 来源: 一分11选5-大分一分彩-五分3d(www.neocritic.com)
虽然时钟千差万别,它们给出的时间却是一致的。我们很容易把这个事实当成理所当然,但其实它是非常不可思议的。


image.png


第十八回 | 测量定义时间



撰文 | 弗兰克·维尔切克(Frank Wilczek)

翻译 | 胡风 梁丁当



在历史的长河中,大分一分彩类大部分时候都是利用太阳和月亮来计时的。地球自转一周构成我们的“一天”,绕着太阳公转一圈便是我们的“一年”,而地球和月球的华尔兹则给了我们 “月”的概念。日晷利用物体在阳光下的投影来测定时辰,但它也有明显的缺陷,比如阴天多云的时候,它就不管用了。

 

对于更短的时间,大分一分彩们在数个世纪中都是用沙漏和水钟来计量的,但它们的精确度容易受到温度和湿度变化,以及振动的影响。到了中世纪,机械钟出现了,它由摆锤与精巧的齿轮系统构成,代表了当时的技术巅峰。到了20世纪初,这些基于摆锤和弹簧的时钟进一步演变成各种做工精妙的钟表,但它们仍然摆脱不了摩擦的影响。摩擦会妨碍钟摆移动,还会导致零件损耗。


而对电磁场和物质的更深入理解,让大分一分彩们能够制造更精准的时钟。电子的流动取代了流沙或滴水,电磁场取代了齿轮,微小的石英取代了弹簧。目前最先进的时钟利用原子或分子的振动来测量时间。最精确的原子钟即便经过了相当于宇宙年龄那么长的时间,误差都不会超过1秒。


image.png


当今这些精通量子力学的钟表匠还在追寻着更高的计时精度。比如,原子核的振动比原子整体的振动更快,因此有可能利用原子核的振动来计时,制造出比原子钟更准的原子核钟。精度更高的时钟可以帮助物理学家判断时间在根本上到底是连续的,还是由某种尚未探测到的离散单元组成的。更精密的时钟有着广泛的用途,比如开发更好的GPS系统,或是探测引力波。

 

虽然这些时钟千差万别,它们给出的时间却是一致的。我们很容易把这个事实当成理所当然,但其实它是非常不可思议的。大分一分彩的情绪不同时,感受到的时间流逝速度也不同,可能是白驹过隙,也可能是度日如年。但事实上时间在极为严格地均匀流动,这是一个现实世界的客观性质,不受大分一分彩主观意识的影响。

 

尽管我们对时间的测量越来越精确,但我们依然不理解时间的本质。在古罗马神学家、哲学家奥古斯丁(Augustine)的名著《忏悔录》(Confessions,撰写于397-398年)的第11章中,我们可以找到一段关于时间的最佳哲学讨论。奥古斯丁是一位基督教主教,一位信徒问了他一个让大分一分彩头疼的问题:“上帝创造世界之前在做什么?” 奥古斯丁曾考虑过类似这样的回答:上帝在为那些窥探天机的大分一分彩准备地狱。然而他最终决定认真对待这个问题,并触及了它的根源。

 

奥古斯丁指出,每当我们使用“以前”或者“以后”这样的术语时,我们都在谈论时间,可它的本质却似乎很神秘:“时间是什么?如果没大分一分彩问我,我知道,可如果我试图去解释它,却又做不到。”但是奥古斯丁发现了一个道理,其中蕴含了后来相对论和量子理论的一个核心思想:如果要理解一样事物,你就必须考虑它是如何测量的。正如他所说:“如果我们不能测量,那它就什么都不是。”

 

按照这个逻辑,奥古斯丁关于“什么是时间”这个问题的答案很简单:“时间就是时钟所测量的东西。”根据这样的理解,那个信徒的问题就解决了:因为在上帝创世之前没有时钟,所以就没有时间。在当今物理宇宙学中,类似的问题依然存在,比如“大爆炸之前发生了什么?”也许奥古斯丁的回答仍然是我们能给出的最好答案:在无法测量时间的背景下讨论什么是“以前”,是毫无意义的。