時間是相對的還是絕對的

酬樂天揚州初逢席上見贈

〔唐〕劉禹錫

巴山楚水凄涼地，二十三年棄置身。

懷舊空吟聞笛賦，到鄉翻似爛柯人。

沉舟側畔千帆過，病樹前頭萬木春。

今日聽君歌一曲，暫憑杯酒長精神。

唐代詩人劉禹錫仕途失意，被貶到當時經濟發展較落后的四川，凄涼地在巴山楚水空耗了23 年光陰。叱咤風云的往昔，只能靠在酒席上吟誦過去的詞賦加以緬懷。然而，京都的今夕，恐怕早已物是人非，甚至連物都不再是往日的光景。就這么消沉下去嗎？那樣，就真的被政敵徹底打敗了。

你看，那長江上，沉船旁邊依舊有千千萬萬的帆船經過；你看，那森林里，枯死樹木的前面，萬千樹木正欣欣向榮。在好友白居易的鼓勵下，劉禹錫決定收拾好心情，以一杯酒感謝好友的勉勵，從此振奮精神，開始不一樣的人生。

劉禹錫真的做到了嗎？如果有時光機，我真想坐上，穿越回去看看！

在中國古代傳說里，就有時光機的故事了，這首詩中的“到鄉翻似爛柯人”就是一例：晉代一個叫王質的圍棋愛好者，一日進山砍柴，路遇兩個小孩下棋。他駐足一看，原來竟是高手博弈。一直看到棋局終了，王質才想起砍柴任務。然而，他卻發現手中斧頭的木柄已經腐爛，只得提起斧頭下山回家。到村子里，他才發現，一百年已經過去了，他的親朋好友均已壽終正寢。

誰更年輕

法國物理學家朗之萬曾經在1911 年提出了一個叫“雙生子佯謬”的思想實驗：一對雙胞胎兄弟，哥哥要以亞光速（亞光速介于90% 光速與光速之間）離開地球在宇宙中旅行，而弟弟則留在地球上。一段時間后，哥哥返回地球，哥哥和弟弟誰更年輕？

朗之萬的本意是要拿雙生子佯謬質疑“運動物體存在時間膨脹效應”，這是愛因斯坦狹義相對論中的一個推論，描述的是當物體以接近光速運動時，時間會膨脹，也就是時鐘會變慢。

朗之萬的推理是：按照狹義相對論中的“時間膨脹效應”或者“鐘慢效應”來詮釋，哥哥應該更年輕。因為速度越快，時間就越慢。哥哥以亞光速飛行，時間自然就會變慢。然而，由于速度是相對的，從哥哥的角度看，弟弟同樣在亞光速飛行。那么，弟弟的時間也會變慢，因此弟弟更年輕。在兄弟倆的眼中，都是對方更年輕。這看起來是荒謬的，所以朗之萬將這個思想實驗加以“佯謬”兩個字。實際上，真的這樣荒謬嗎？

愛因斯坦的回答是：哥哥更年輕。因為哥哥在宇宙中以亞光速旅行，時間流逝得更慢。在哥哥旅行返回時，地球上的弟弟經歷了更多的時間流逝，顯得更老一些。

最后的論證結果，今天大家都知道了，愛因斯坦是正確的。這個論證需要很多復雜的物理和數學知識，感興趣的同學們也許在未來的求學過程中，自己就能做出很好的論證。

時間不是永恒的、絕對的

雙生子佯謬給我們最大的啟示就是時間不再是絕對的。之前，我們認為時間是絕對的，是因為我們所在的地球近似慣性參照系。慣性參照系是指靜止或者勻速直線運動的特定空間。所有的慣性參照系都是等價的。因此，當我們從一個慣性參照系到另一個慣性參照系的時候，時間不會發生變化，這就讓我們誤以為時間是永恒的、絕對的。慣性參照系也是牛頓的“運動三定律”成立的前提。

而在雙生子佯謬中，以亞光速旅行的哥哥則是在非慣性參照系中運動。當我們從地球這個近似的慣性參照系去觀察哥哥的運動時，時間不再是永恒的、絕對的，而是隨著哥哥的亞光速運動，流逝得更慢。于是，哥哥的生理活動由于處在非慣性參照系中，采用變慢的時間，其衰老過程變慢了，所以顯得更年輕。

“天上一日，人間一年”，大概就是對時間絕對性的原始挑戰吧！

（責任編輯：陸艷）