时间到底是什么?为什么会有方向?答案颠覆认知

时间到底是什么?

从古至今就一直有很多学者在思考“时间”的问题。我们国家的孔子就曾说过:

逝者如斯夫。

意思就是说,时间就像流水一样,飞快地流逝。

而在经济学当中,时间被看成是一种成本,叫做:时间成本。所以,我们很容易发现,时间其实在不同的学科领域,不同的方法论之下,得出来的结论也就不同。

如果从科学家的角度来思考这个问题呢?那时间到底是什么?

在科学上要研究一个东西,其实需要先对这个研究对象进行定义。但是我们会发现,时间根本没有办法直接定义。

不过,这其实并不影响我们定义时间。因为,我们可以找其他的办法。这办法叫做测量定义法。

测量定义法

测量定义法说的就是利用测量的方式来定义。具体是这样的,我们虽然不知道时间是啥,但我们知道如何测量时间。古人就知道这个事情,他们主要是看天象。一个昼夜就是一天,月亮绕地球一圈就是一月,太阳绕地球一圈就是一年。(这里补充一下,因为古人是地心说的思想,所以会觉得是太阳绕着地球在转,实际上可以理解成太阳在天球上移动一圈。)

所以,中国古人就有曾经这么总结:

上下四方曰宇,往古来今曰宙。

意思是,宇宙=时间+空间。这其实总结得已经非常深刻,也非常接近于目前宇宙学对于宇宙的定义。

说回到测量定义法上,如果我们仔细琢磨一下古人看时间的方式,你就会发现,古人测试时间的本质其实是在测一个周期。所以,我们可以这么去定义时间:

时间是周期性的变化。

我们回过头来思考一下,平时我们如何看时间,其实还是一天就是一昼夜,一年就是太阳绕地球一周。而小时、分钟、秒其实靠钟表部件的周期性运动来实现的。

而科学家还发现,宇宙中存在一种天体叫做:脉冲星。它们会周期性地闪烁。

所以,中子星也可以作为非常合适的测量时间的东西。

而时间单位“秒”,是国际单位制中的7大基本单位的其中之一。

而对于“秒”的定义是:“133号铯原子”处于非扰动基态的时候,两个超精细能级间跃迁所对应的辐射周期的 9,192,631,770倍为1秒。看不懂?没关系,你可以理解成科学家找到了一个精度最佳的基础单位来定义秒。而这个基础单位其实也是周期性的变化。

所以,我们可以来总结一下科学家对于时间的定义:周期性的变化。而这种变化并不是人为创造的,但是是人为观测的。

时间有方向么?

关于“时间是否有方向”,很多人都有疑问。其实科学家也没有研究出来。关于这个问题,更多的是假说,而不是实实在在的理论。这个假说认为时间的方向应该是熵增的方向。那该如何理解呢?

要理解这个问题,我们就得先搞清楚什么是熵增?

熵其实是系统的混乱程度的状态数。当然,这并不好理解。我们可以这么想,你的房间如果收拾得整整齐齐,但是随着时间的流逝,就会越来越混乱。如果,我们把宇宙看成是一个系统,那这个系统也是往混乱程度更加剧烈的方向发展,也就是从有序向无序去发展。

所以,按照熵增的原理,宇宙最终将达到一个状态,这个状态就是处处的温度都一样,宇宙各处处于热平衡,没有任何的能量传递,也就有没有信息的传递,这也就是意味着没有变化,宇宙也就处于了热寂的状态。

因此,熵增某种程度上预示着“变化”的存在。而时间本身就和“变化”有关。所以,才会有人认为熵增的方向就是时间流逝的方向。不过,目前还没有任何确凿的证据可以证明这一点,仅仅是假说。