在微观世界中,时间的概念还有意义吗
时间,或许是我们日常生活当中感受最深的,也是与我们生活最息息相关的事物。但正因为它无时无刻不在我们身边,我们对时间的存在和流逝太习以为常了,很少有人会去问时间到底是什么,就如同引力到底是什么一样。在宏观世界,时间统治着我们的一切,可以说我们周围一切事物的存在都是因为时间在不断地流逝。
那么,时间到底是什么呢?
没有谁能谁清楚,给出一个让每个人都满意都理解的答案,哪怕是最伟大的科学家都不行。伟大的物理学家史蒂芬-霍金或许是对时间(宇宙层面)理解最深的人,他写的一本书《时间简史》相信不少人都看过,但都不一定能看懂。
目前对于时间的定义最为物流学家所接受的是这样一种观点,那就是时间就是”熵从高到低的过程”,说白了,就是从有序到无序的过程。
熵,相信很多人明白,衡量万事万物有序程度的标准。著名的物理学家波尔兹曼给出了熵的计算公式,也证明熵是真实存在的。
宇宙万事万物都避免不了从高熵走向低熵,同时不会自动从低熵走向高熵,而这种变化就是我们体验到的时间流逝。举个形象的例子,屋子不打扫总会变混乱,玻璃杯打碎后不会自动复原。说白了,时间的箭头总是向前的!
而正因为万事万物从有序走向无序的特性,才让我们有了存在的基础,太阳是一个高度有序的天体,正因为它不断地走向无序,在这个过程中释放出光和热,才给予我们生命。如果太阳一直保持高度的有序(高熵),就不会释放光和热。
同时,虽然宇宙不可避免地走向无序(时间永远向前),但这个过程是漫长的,我们可以在这个漫长的过程创建无数的有序世界,前提是必须付出能量。
这就是我们在宏观世界所感受到的时间概念。同时,因果关系是时间概念的一个重要体现,这个很容易理解,就是先有因后又果。
但是微观世界是一个让人难以捉摸的世界,在那里我们在宏观世界体验到的时间概念似乎都不复存在,在那里,微小的粒子看起来显得不可预测,你不能同时确定一个粒子的速度和位置,更不可思议的是,一个微小粒子可以同时出现在两个地方,而因果关系在那里也不再适用,结果可以影响到原因。
更不可思议的是,宏观世界的我们都是由微小的粒子组成的,如果微观世界里没有时间的概念,或者说时间在微观世界毫无意义,那么我们的宏观世界的时间似乎也将变得毫无意义。事实上,长时间以来,在很多人眼里,时间本身就是一个不存在的概念,只是人类意识里虚构的一个概念。
时间的本质就犹如宇宙的本质一样,是终极之谜。现代物理学界普遍的共识认为,时间和宇宙有一个共同的起源,那就是宇宙大爆炸,大爆炸之前没有时间的存在,这似乎上升到了一个哲学的层面,也恰恰说明了人类对时间和宇宙的理解还远远不够,更深的宇宙法则等待我们去发现!