据英国《新科学家》周刊网站6月15日报道，我们诞生了； 我们住在; 在某个时刻，我们等待死亡的到来。 我们的存在受到时间限制的观念是人类经验的基础。 我们无法与之抗争——说实话，我们不知道我们在抗争什么。 时间是一个普遍现象，但我们所有人——尤其是物理学家——都未能掌握其本质。 但为什么时间如此难以捉摸呢？ 南丹麦大学理论物理学家阿斯特丽德·艾希霍恩 (Astrid Eichhorn) 表示：“如果我们能够很好地回答这个问题，那么这就不是什么大问题了。”
在某种程度上，时间很简单：正因为如此，事情不会同时发生。 这听起来可能微不足道，但至少每个人都同意这一点。 艾希霍恩说：“时间实际上就是事物的因果关系。”
宇宙膨胀的想象（资料图）
从这个角度来看，时间的存在可以被解释为一种宇宙先决条件，其中某些事情导致其他事情发生。 生活在其中的智慧生物可以提出诸如“时间是什么？”之类的问题。 除此之外，时间的本质是神秘的。 例如，为什么事物在时间上只能向一个方向移动，但在三维空间中却可以向多个方向移动。
大多数物理学理论，从牛顿运动定律到量子力学，都回避了这样的问题。 在这些理论中，时间是一个“自变量”，其他事物可以改变，但没有任何东西可以改变时间。 从这个意义上来说，时间存在于物理范围之外，就像一个独立于宇宙的节拍器，宇宙中的一切都按照节奏缓慢展开。
爱因斯坦20世纪初提出的相对论抓住了这个虚幻的问题。 在相对论中，时间是一种物理的、动态的事物，它与空间融合形成时空——宇宙的结构。 时空不是绝对的，而是相对的，被运动和重力扭曲。 如果你走得足够快，或者处于强引力场中，时间就会变慢。
时间相对论具有广泛的影响。 由于没有特定的方式来定义时间的流逝，因此也没有特定的方式来定义“现在”。 爱因斯坦得出的结论是，所有“现在”——过去、现在和未来——必须同时存在。 这幅被称为“四维块状宇宙”的图景，与人类的感官直觉完全相反。
这种不匹配的发生是因为光速在我们的宇宙中是有限的。 我们体验周围环境的速度受到限制。 因此，人类注定无法以神的视角来观察这个实体块状宇宙。
“因果关系实际上是对我们感知的严格限制，”北卡罗来纳州立大学的宇宙学家凯蒂·马克说。 “我们的经历以及影响我们的任何事情都受到因果关系的强烈限制。”
时间的奥秘还不止于此。 据我们所知，宇宙始于138亿年前的一次大爆炸。 爱因斯坦的广义相对论将时间视为宇宙物理结构的一部分，它还意味着时间本身有一个开始，也许还有一个结束。 正如量子理论所表明的那样，宇宙之外不可能存在一个不断滴答作响的永恒节拍器，因为这样的源必须独立于空间和时间。 这在相对论和量子理论之间造成了目前无法逾越的鸿沟。 艾希霍恩等研究人员希望弥合这一差距，并朝着更加统一的物理学图景迈进——一个具有完全不同的时间概念的图景。
许多“量子引力”理论提出，如果你能放大到非常接近爱因斯坦时空结构，即放大到最微小的水平，即所谓的“普朗克尺度”，你会发现一个子结构——一种的量子像素化。 这将为全新的可能性打开大门。 艾希霍恩说：“物理世界中空间和时间的量子结构可能与只存在于头脑想象中、只包含空间和时间的宇宙不同。”
并非所有人都认为我们需要走这么远。 一些人认为，通过更好地理解量子理论，也可以认识到时间的本质。 也许时间只是海市蜃楼。 马克说，就像树叶的颜色或图案一样，时间可以是无关紧要的东西，是我们为了理解周围事物和生活模式而发明的东西。
毕竟，我们从不测量时间本身，而是测量有规律的变化（无论是季节的流逝、钟摆的摆动，还是铯原子的振荡），并且我们对我们称之为“时间”的神秘事物进行逆向工程。 物质。 “这是我们看到的东西，而且它似乎就在那里。对于宇宙来说，这可能并不重要，”马克说。
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