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【相对论|时间是什么?如何解释时间的存在?】时间是宇宙中的基本法则之一 , 在爱因斯坦的相对论中 , 我们生活的宇宙被定义为“四维时空”——三维空间+一维时间 。
时间在相对论中 , 就是特殊的维度 , 事物的三维状态、运动规律、所处位置 , 随着时间不断变化 , 时间就是宇宙前进的“法则” , 推动着宇宙的发展 。
时间——决定着物体的状态:我们经常在很多科幻电影中看到关于时间暂停的猜想 , 主人公利用时间暂停 , 可以停止周围事物的动作 , 从而躲避即将到来的灾难 。
但是这种时间暂停并不科学 , 时间作为宇宙的维度之一 , 是推动宇宙发展的动力 , 如果时间真的暂停 , 那么整个宇宙都会停止运动 。 不仅仅是生命或者物体 , 就算是气体、分子、原子都会同时停止 。
宇宙中的时间 , 对应着物体的空间状态 , 因此时间停止 , 也就意味着所有事物停止运转 。
爱因斯坦的相对论认为 , 时间在宇宙中只能永远向前 , 不可能出现时光倒流 。
虽然相对论的公式展示了高速运动时 , 相对时间的流逝会变慢 , 但是速度如果超越光速 , 公式也就会失去意义 , 因此时光倒流在目前的物理学理论中是完全不可能实现的事情 。
而且根据四维时空的理论 , 时间对应着物体的空间状态 , 这意味着过去的事情是无法改变的 , 生命最多只能看到历史 , 但无法改变历史 。
时间——未来的时间已经确定了吗?由于时间维度对应空间维度 , 每一个时间点对应着宇宙所有物体的空间状态 , 既然历史无法改变 , 时间维度会不会定义未来呢?
从目前的理论来看 , 时间维度确实有可能定义了未来 。 就像我们计算车辆行驶2小时后到达的目的地 , 这就是利用时间维度搭配数学公式 , 预测车辆的未来 。
如果在现实生活中 , 数学公式可以考虑到所有变量 , 就可以利用时间维度预测未来 。 但这几乎是不可能的事情 , 因为现实生活的变量非常多 , 无法完全预测 , 也无法利用数学公式表达 。
时间作为四维时空的要素 , 如果可以将时间维度写入物理公式 , 就可以利用时间维度得到物体过去所处的状态 , 预测未来可能形成的空间状态 , 这就是物理学家所追求的“大一统理论” 。
大一统理论被认为是物理学的终极理论 , 能够解释宇宙中的一切物理现象 。 大一统理论没有宏观和微观的局限 , 也没有低速运动和高速运动的局限 , 从而可以将一切物理现象纳入公式 。
目前最有希望成为大一统理论的是“弦理论” , 该理论是量子力学的分支之一 。 弦理论认为形成物质的最小单位是“弦” , 所有不同的粒子都是“弦”的多维度振动 。
总结:
在相对论中 , 时间是宇宙的维度之一 , 宇宙的所有物体都在随着时间的前进而产生运动和变化 , 如果时间停止 , 宇宙的一切都会陷入静止 。
然而物理学是一个不断发展 , 纠错的过程 , 时间作为宇宙的终极难题 , 或许可以在未来的理论中得到全新的解释!
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