科学|时间有开端吗?哪一刻才是时间的开端?

话说在1915年 , 爱因斯坦提出了他的广义相对论 。 从这个时期开始 , 天文学的一个细分领域得到了快速的发展 , 这个细分领域就是宇宙学 。 所谓的宇宙学研究的是宇宙整体的演化和历史 。

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20世纪至今的宇宙学发展主要是以爱因斯坦的广义相对论基础 , 而获得最大的成就就是标准宇宙模型 , 这个模型如今叫做Λ-CDM模型 , 这个模型的前身是宇宙大爆炸模型 。

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可以说 , 宇宙大爆炸模型是宇宙学最重要的成果 , 也是如今主流的科学理论 , 并且获得许多观测证据的支撑 。 按照最近的探测器的观测 , 以及理论模型的推算 , 如今的宇宙诞生于138亿年前 。 那么很多人就会疑惑:138亿年前诞生的宇宙 , 那么138亿年以前这个世界是什么样子的呢?
古代中国的宇宙观
关于这个问题其实涉及到了宇宙观 , 说白了就是宇宙到底是什么?
在距今2000多年前 , 中国的古代先哲们就在思考这个问题 。 春秋战国时期诸子百家中有一个学者叫做尸佼 , 他被人尊称为尸子 , 他的著作也被称为《尸子》 , 在这本当中就给出宇宙下了一个定义:
四方上下曰宇 , 往古来今曰宙 。
这句话翻译过来就是宇是空间 , 宙是时间 。 说白了就是宇宙是时间和空间的集合 。

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后来 , 古代的学者们基本上就是继承了这个认知并且开始发扬光大 。 在后世的一些著作中常常重复记述了这个定义 。 那为什么中国古人会有这样的认识呢?
我们要知道古代是没有手机和手表的 , 那你有想过他们如何看时间吗?
他们实际上是通过观测天象计时的 , 比如:一个昼夜就是一天 , 月球绕地球一圈就是一个月 , 太阳同一时间在天球上出现的位置正好绕了一圈就是一年 。
甚至包括日晷 , 它是用过观测日影记时的仪器 , 所以本质上也是反映太阳一天在天空中的位置 。 也就是说 , 对于古人而言 , 时间就是天象(宇宙)的反映 , 没有天象(宇宙)就没有时间 。

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现代人的宇宙观
中国古人对于“宇宙”的认识已经十分接近如今的观点了 。 按照现代宇宙学的观点 , 宇宙泛指一切的物质和时空 , 这里时空指的就是时间和空间 。 也就是说 , 按照现代宇宙学的观点就是有了宇宙 , 才有了时间 , 没有宇宙 , 也就没有时间 。 讨论宇宙诞生之前是没有意义的 。

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说白了 , 时间是从宇宙大爆炸的那一刻才开始有的 , 宇宙大爆炸之前并不存在时间 。 很多科学家都持有这样的观点 , 比如:霍金 , 他在他的科普书《时间简史》就阐述过类似的观点 。

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时间到底是什么?
现代宇宙学的观点听起来有点流氓 , 但是实际上从逻辑上是说得通的 , 这其实需要我们从“时间的本质”入手来思考这个问题 。 如果我们没有完全搞懂“时间到底是什么?” , 再去探讨宇宙诞生之前的问题也是没有任何意义的 。
那时间到底是什么?
科学家就发现 , 如果你要直接对时间进行定义是没有办法 。 不过 , 好在牛顿早就为我们指出了一条明路 , 我们可以用测量的方式来定义时间 , 这也叫做测量定义法 。

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如果从测量定义法来看时间 , 时间说白了就是周期性的运动 。 我们进行适当地简化 , 我们可以理解成时间就是运动 。 这其实也很好理解 , 我们的手表是通过振动来计时的 , 古人是通过天象来计时 , 天象说白了就是周期性的运动 。 脱离运动谈时间是没有任何意义的 。 爱因斯坦曾经就是回归到了时间的测量定义法本身 , 发现了时间和运动之间的关系 , 于是推导出了著名的相对论 , 并且指出了一个惊人的观点:时间就是空间 , 空间就是时间 , 这就是相对论的时空观 。
试想一下 , 如果宇宙中所有的一切包括粒子都静止了 , 那对于这样的宇宙而言 , 时间也变得没有任何意义了 。

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宇宙诞生之前
【科学|时间有开端吗?哪一刻才是时间的开端?】那我们回归一开始的问题 , 如今宇宙的一切实际上都是来自于那一场大爆炸 , 那场大爆炸之后宇宙开始出现了粒子 , 进而慢慢有了恒星 , 星系 。 而宇宙没诞生之前 , 并没有这些这些 , 更谈不上“运动” , 也就不存在“时间” 。 因此 , 宇宙诞生之前并不存在时间 。 那是不是就是说我们没办法探讨宇宙诞生之前的样子 , 实际上并不是不可以 , 只是探讨那个状态不需要引入时间参数而已 。 至于那个时期的状态目前还没有任何可靠的研究成果 。分页标题