時(shí)是它竟是什么

1000多年來(lái)，人們一直都在尋找這個(gè)問(wèn)題的答案。比如，在古希臘，時(shí)間的定義問(wèn)題對(duì)哲學(xué)家的困擾更甚于對(duì)數(shù)學(xué)家的困擾。在伽利略的偉大發(fā)現(xiàn)之后，牛頓把時(shí)間最終定義為數(shù)學(xué)上的量。但是，這位偉大的英國(guó)科學(xué)家認(rèn)為，時(shí)間是一個(gè)被神秘氣息所覆蓋著的客體，因?yàn)闀r(shí)間獨(dú)立于任何物體，在一切之上，是絕對(duì)的。

愛因斯坦認(rèn)為，時(shí)間一點(diǎn)也不像是大自然里的一條“自由自在的狗”，而是一個(gè)實(shí)實(shí)在在的尺度。即使在今天，我們?nèi)匀徊荒芟穸x任何一個(gè)實(shí)際的事物那樣給時(shí)間下一個(gè)定義。我們可以度量時(shí)間，但不知道時(shí)間是什么，并且還把“時(shí)間”掛在墻上或者戴在手腕上。根據(jù)愛因斯坦的相對(duì)論，我們知道時(shí)間可以延長(zhǎng)或是縮短。這就是物理學(xué)家為什么把時(shí)間簡(jiǎn)單地用作確立事件的序列，并且用時(shí)間標(biāo)記它們。比如人的生日或食品的保質(zhì)期等。

不幸的是，沒有一種理論或者是一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C實(shí)時(shí)間是以連續(xù)的方式流動(dòng)還是像一部電影里的每格畫面，給人一種連續(xù)的印象，即有間斷的接替。對(duì)時(shí)間的連續(xù)性或間斷性的研究還涉及到另外一個(gè)問(wèn)題，即時(shí)間到底有沒有開端。對(duì)此，至今還沒有確切的答案。著名的大爆炸理論認(rèn)為時(shí)間與空間有一個(gè)開始；而另外的一些科學(xué)家則指出，“時(shí)間”尺度有沒有一個(gè)瞬間的開始，這是不必要的。這樣事情就復(fù)雜了。因?yàn)楦鶕?jù)量子力學(xué)的原理，比所謂的普朗克時(shí)間小的時(shí)間間隔是不可探知的。普朗克時(shí)間單位在秒數(shù)量級(jí)。所以在一個(gè)非常短的時(shí)間內(nèi)是不可能計(jì)算出新生的宇宙狀態(tài)的。總之，就現(xiàn)在的理論來(lái)看，有關(guān)宇宙的第一聲啼哭將永遠(yuǎn)是個(gè)未知數(shù)。

同時(shí)，實(shí)際上同空間一樣，時(shí)間也是相對(duì)的。相對(duì)是什么意思呢?即為了完整地而不是模棱兩可地描述一個(gè)事件，那么這個(gè)事件就應(yīng)該被放在一個(gè)參照系里。例如，如果我與某人在路的盡頭約會(huì)，那么“盡頭”對(duì)另外一個(gè)人來(lái)說(shuō)可能恰好是路的開端。如果我加上“在路盡頭后面的廣場(chǎng)”，那么這個(gè)“約會(huì)事件”就準(zhǔn)確了。帶有時(shí)間因素的事情也是如此。如果我說(shuō)1 0年過(guò)去了，那么我就必須指出，是與哪個(gè)參照系相比過(guò)去了10年。很明顯，在每天的生活里沒有必要拘泥于細(xì)節(jié)。但是誰(shuí)又知道將來(lái)我們會(huì)不會(huì)組織星際旅行或者與外星人交流呢?到那時(shí)，時(shí)間間隔就不再這么簡(jiǎn)單了，就會(huì)感到時(shí)間的相對(duì)性了。

一個(gè)有名的例子能夠解釋這一切。阿爾法和貝塔是一對(duì)30歲的孿生兄弟，都是宇航員。2000年，貝塔開始乘坐速度為每秒24萬(wàn)公里的太空飛船向距離地球8光年的一個(gè)星球進(jìn)發(fā)。以這種速度，貝塔來(lái)回單程各需要10年時(shí)間。事實(shí)是為了達(dá)到所要的平均速度，貝塔需要加快速度，而在到達(dá)目的地時(shí)還要減速。因?yàn)樗麄儍蓚€(gè)的參照系不再相同，只需改變運(yùn)動(dòng)方向我們就可以把阿爾法和貝塔的時(shí)間分離開來(lái)。當(dāng)貝塔在2020年回到地球上來(lái)時(shí)，將看到阿爾法慶祝50歲(老了20年)生日，而這時(shí)對(duì)他自己來(lái)說(shuō)才剛剛過(guò)了1 2年，他才只有4 2歲。這不是一個(gè)智力測(cè)驗(yàn)。時(shí)間的伸縮已經(jīng)被真實(shí)的鐘表所測(cè)量到。1971年，美國(guó)華盛頓大學(xué)的哈費(fèi)勒和美國(guó)海軍天文臺(tái)的理查德·基廷兩位物理學(xué)家作了環(huán)球旅行，并且測(cè)量了飛機(jī)上的4座原子鐘。飛機(jī)的速度無(wú)法和光的速度相比(相差幾百萬(wàn)倍)。但是科學(xué)家們卻證實(shí)捕捉到了時(shí)間的伸縮性：在旅行結(jié)束時(shí)，飛機(jī)上的鐘表指示與地面上的鐘表相比晚了5 9納秒。另外，高度也影響時(shí)間的流逝，愛因斯坦的理淪表明由于重力的原因，時(shí)間離地面越近流逝得就越慢。實(shí)際上，在地下室里，時(shí)間流逝得要比在樓房頂層慢。有人曾經(jīng)計(jì)算過(guò)，在人的——生中，如果是住在一層的話，可以多活一微秒，當(dāng)然，這對(duì)長(zhǎng)壽來(lái)講太微不足道了。

如果時(shí)間是一個(gè)尺度，那么為什么不能像在空間中一樣前進(jìn)和后退呢?

在將來(lái)和過(guò)去的時(shí)間中旅行都屬于科學(xué)幻想。正如奧地利數(shù)學(xué)家?guī)鞝柼亍じ璧聽栐?949年所證實(shí)的一樣，在過(guò)去的時(shí)間里旅行是不被物理學(xué)的法則所禁止“的，然而條件是非常特殊的：宇宙要能夠轉(zhuǎn)動(dòng)(這在現(xiàn)實(shí)中是不可能發(fā)生的)，并且時(shí)間的追求者必須以大于光速71％的速度移動(dòng)。總之，菜譜是有了，但是沒有配料。正如物理學(xué)家斯蒂芬·霍金所認(rèn)為的那樣，這可能是自然保護(hù)自己的一種方式，同時(shí)阻止時(shí)間旅行就會(huì)避免可能帶來(lái)的悖論，例如會(huì)和自己相遇或者是改變歷史一類的現(xiàn)象。

另外，黑洞是否真的是時(shí)間機(jī)器呢?

黑洞所提供的可能性之一，是在通過(guò)了一個(gè)時(shí)空隧道后落入它們之中，并且重新出現(xiàn)在過(guò)去。隧道是什么？有各種各樣的假設(shè)，從抗重力到映世界，再到宇宙更替。雖然假設(shè)眾多，但沒有一個(gè)是可行的。只需想一想黑洞超強(qiáng)的引力就夠了：時(shí)間就像一根皮筋，最后被拉長(zhǎng)，而在這種情況下要想活著出來(lái)是毫無(wú)希望的。時(shí)間是一個(gè)永久的話題，人們?nèi)栽诓粩嗟靥剿骱蛧L試其他的方法。