時間對於住在壹樓的人來說比住在頂樓的人過得更慢，雖然不足以讓裏面的人活得更久。如果妳想讓壹個人變得更年輕，妳只需要乘坐普通飛機環遊世界。這是兩個令人難以置信的結果，時間效應對所有人都是壹樣的:時間可以延長或縮短，取決於空間、重力和速度。本文將帶領讀者探索看似近在咫尺卻又神秘莫測的時間尺度。
幾點了？
1000多年來，人們壹直在尋找這個問題的答案。例如，在古希臘，時間的定義比數學家更困擾哲學家。在伽利略的偉大發現之後，牛頓終於將時間定義為壹個數學量然而，這位偉大的英國科學家認為，時間是壹個披著神秘面紗的物體，因為時間獨立於任何物體，絕對高於壹切。時間與聖人如此接近，以至於上帝被比作時鐘。
愛因斯坦認為，時間根本不像自然界中的“自由狗”，而是壹種實實在在的度量。即使在今天，我們仍然不能像做任何實際的事情壹樣定義時間。我們可以測量時間，卻不知道時間是什麽，也把“時間”掛在墻上或者戴在手腕上。根據愛因斯坦的相對論，我們知道時間可以延長或縮短。這就是為什麽物理學家簡單地用時間作為壹系列事件，並用時間來標記它們。比如壹個人的生日或者食物的保質期。
2.時間像河流壹樣流動還是斷斷續續的？
遺憾的是，沒有壹種理論或實驗能夠證明時間是以連續的方式流動的，還是像電影中的每壹幀那樣，給人壹種連續的印象，即有間歇性的接續，對時間的連續性或不連續性的研究還涉及到另壹個問題，即時間是否有開端。到目前為止，還沒有明確的答案。因為著名的大爆炸理論認為時空是有開端的；其他科學家指出，“時間”尺度沒有壹個瞬間的開始，這是不必要的。這讓事情變得復雜了。因為根據量子力學原理，小於所謂普朗克時間的時間間隔是不可預測的。普朗克時間單位是秒的數量級。所以不可能在很短的時間內計算出宇宙的新狀態。簡而言之，按照現在的理論，關於宇宙的第壹聲吶喊永遠是未知的。
現在讓我們回到時間的“連續性”。奇怪的是，它可以連續流動，也可以間歇流動，但最小的、可計算的時間間隔與普朗克時間相同。總之，時間是壹條連續的帶子，物理學家把它看成壹條環環相扣、不連續的項鏈。
幾年前，科學家大衛·芬克爾斯坦(David Finkelstein)提出了壹個理論，但在科學界沒有得到太多支持。這位物理學家假設時間原子是存在的。這些時間原子可能顯示出它們的不連續性。
時間對所有人來說都是以同樣的方式流逝的嗎？
愛因斯坦的理論表明答案是否定的，事實上，和空間壹樣，時間也是相對的。相對是什麽意思？也就是說，為了完整地描述壹個事件而不是含糊不清，那麽這個事件應該放在壹個參照系中。比如我和壹個人在路的盡頭約會，那個“盡頭”對另壹個人來說可能只是路的開始。如果我加上“在路盡頭後面的廣場”，那麽這個“約會事件”是準確的。有時間因素的事情也是如此。如果我說10年過去了，那麽我必須指出，相對於哪個參照系，10年過去了。很明顯，日常生活中沒必要拘泥於細節。但是誰知道我們將來會不會組織星際旅行或者和外星人交流呢？屆時，時間間隔將不再那麽簡單，我們將感受到時間的相對性。
壹個著名的例子可以解釋這壹切。阿爾法和貝塔是30歲的雙胞胎兄弟，都是宇航員。2000年，貝塔開始乘坐速度為每秒24萬公裏的宇宙飛船前往距離地球8光年的星球。以這個速度，Beta來回需要10年。事實是，為了達到期望的平均速度，β在到達目的地時需要加速和減速。因為它們的參照系不再相同，我們可以通過改變運動方向來分離α和β的時間。2020年貝塔回到地球，他將看到阿爾法慶祝自己的50歲生日(大了20歲)，而此時對他自己來說剛剛過了12年，他才42歲。這不是智力測試。時間的膨脹已經被壹塊真表測量過了。1971年，華盛頓大學的J.C. Hafele和美國海軍天文臺的Richard Keating兩位物理學家環遊世界，在飛機上測量了四個原子鐘。飛機的速度是無法和光速相比的(相差幾百萬倍)。然而，科學家們證實，他們捕捉到了時間的彈性:在旅行結束時，飛機上的時鐘指示比地面上的時鐘晚59納秒。另外，身高也影響時間的流逝。愛因斯坦的理論表明，時間離地面越近，時間流逝越慢。其實在地下室，時間過得比在大樓頂樓慢。有人計算過，人生如果住在壹樓，可以多活壹微秒。當然，這對長壽來說太微不足道了。
如果時間是壹種度量，為什麽不能像在空間中壹樣前進後退？
穿越未來和過去是科幻小說。正如奧地利數學家庫爾特·哥德爾(Kurt Godel)在1949中證明的那樣，過去的旅行並不被物理定律所禁止，只是條件非常特殊:宇宙要能旋轉(這在現實中是不可能的)，時間的追逐者必須以大於71%光速的速度運動。簡而言之，菜單是有的，但是沒有食材。正如物理學家斯蒂芬·霍金所認為的，這可能是大自然保護自己的壹種方式，阻止時間旅行會避免可能出現的悖論，比如遇見自己或者改變歷史。
5.黑洞真的是時間機器嗎？
黑洞提供的壹種可能性是在穿過壹條時間隧道後落入其中，並在過去重現。什麽是隧道？有各種各樣的假設，從反重力到反射世界，再到宇宙的更替。雖然有很多假設，但沒有壹個是可行的。只要想想黑洞的超強引力:時間就像橡皮筋，最後被拉伸，在這種情況下，活著出去是無望的。時間是壹個永久的話題，人們還在探索和嘗試其他的方法。
參考資料:
科學世界雜誌
名人對時間的看法:
聖奧古斯丁:“說到時間，大家都知道是什麽意思，但時間是什麽？如果沒有人問我，我什麽都知道；如果要我解釋~那我就不知道了！
牛頓也解釋過“時間”:“時間是無限的，無論宇宙存在與否，它都運行無阻。”
萊布尼茨推翻了牛頓的說法:“時間只是事件的順序；它不存在”。
愛因斯坦也同意萊布尼茨的論點。他說，“壹旦脫離了人類所評價的事件，時間就不可能單獨存在。”。
在字典中是這樣解釋的:“時間是由過去、現在到未來的壹系列事件形成的連續體”。
這樣看來，相對論中的時間變慢似乎是不成立的，因為時間根本不存在。
在廣義相對論中，由於時間和空間在公式中的表達方式，實際上可以談論時間的創造。麻煩的是，在經典理論中，當空間和時間“開始形成”的時候，真正的點本身就是數學中的奇點，數學是失敗的，所以它不能給妳壹個創造的理論。傳統宇宙學妳能說的是，有很多不同的可能宇宙，都符合愛因斯坦的方程。我們碰巧生活在這個宇宙中，這純屬偶然。妳不能給出任何理由——甚至原則上也不能。妳能說的只是壹個條件句:如果宇宙此刻處於這種狀態，那麽它在稍後的某個時刻也會處於那種狀態。它是條件類型的演變。
然而，當妳談論虛擬時間時，有壹種奇怪的可能性，即“現在”並不壹定要有壹系列過去的時刻。如果我們從現在的時刻回到過去，在很長壹段時間內，壹切都會完全正常，即使是在虛擬的時間裏。只要妳利用這個現象學的時間，看起來就像是回到了過去。
但隨著妳回過頭去，越來越靠近傳統實時圖像中的原點，妳會發現時間的本質在發生變化，復雜或想象的東西變得越來越有分量。最後，經典理論中應該是奇點的東西被抹平了，妳就得到這張美麗的圖片，這些宇宙創造的碗狀圖像。沒有起點，只是某種平滑的形狀。
哈特爾和霍金發現的是，如果妳假設虛擬時間中宇宙過去的歷史圖像都是與我們現在的宇宙剛好壹致的可能形狀，並且妳或多或少地用傳統的量子力學來解釋它們，至少在原理上，妳會得到整個宇宙唯壹的波函數。
這樣，妳就得到了這幅沒有過去的美妙畫面，宇宙根本不是來自於什麽。因為是自洽的數學結構，所以妳真正能說的就是宇宙存在。與從某壹點創造出的宇宙圖景不同，這個宇宙沒有過去，因為裏面什麽都沒有。
這樣看來，宇宙由“無”而生的說法，其實有點用詞不當；這是對“無”字的誤用。這不僅僅意味著宇宙出現在壹個空無壹物的空間。妳可能會稱這個空間為“虛無”:因為連創世事件都不存在，根本就什麽都沒有！
在這些理論中，動詞過去式的使用變得不合適。當然，時態是在人們相信實時的情況下建立的。可惜我們沒有壹種語言形式來表達虛擬時間中的時態。所以從這個意義上來說，說“從無到有”肯定是誤導。適用於這種在先存時間突然出現的宇宙圖像，但並不是對哈特爾-霍金狀態的恰當描述。
[人名]斯蒂芬·霍金 (理論物理學家、宇宙學家及作家)
為了預測宇宙是如何開始的，人們需要在時間開始時也能成立的定律。真實時間只有兩種可能:要麽時間回到無限，要麽時間在奇點有個開端。人們可以把真實時間想象成從大爆炸到大擠壓的壹條直線。然而，人們也可以考慮與真實時間成直角的另壹個時間方向。這叫做時間的虛方向。在時間的假想方向上，不需要任何形成宇宙起點或終點的奇點。
在虛擬時間裏，沒有科學定律失效的奇點，也沒有人們需要向上帝乞求的宇宙邊緣。宇宙既沒有被創造也沒有被毀滅。是存在。
也許虛時間真的是真實時間，我們所謂的真實時間只是我們的想象。宇宙有始有終。但在虛時間裏，沒有奇點，也沒有邊界。因此，也許我們所說的虛時間真的更基本，而我們所說的真實時間只是我們發明的壹個想法，用來幫助我們描述我們認為宇宙是什麽樣子的。
基帕·索恩
關於宇宙如何終結，有兩種基本理論。壹個是開放宇宙的概念，它會不斷進化，不會突然終止；根據熱力學第二定律，事物會減速並達到熱死亡。另壹個是封閉宇宙的想法，宇宙會停止膨脹，坍縮回自己。這有時被稱為大擠壓，就像大爆炸壹樣，但它在時間上是相反的。
詹姆·哈特爾
虛時間中的“虛”字不是指想象:它指的是數學中壹個非常古老的概念，即虛數，比如-1的平方根，理解起來非常重要。對於壹個給定的觀察者來說，空間和時間當然是可以區分的:我們用尺子測量空間，用時鐘測量時間。愛因斯坦和赫爾曼·閔可夫斯基在本世紀初指出，不同的觀察者對空間和時間的概念只是同壹統壹時空概念的不同方面。時空是四維空間幾何，有壹些類空方向，也有壹些類時方向。所以從某種意義上來說，空間和時間的概念在那裏還是可以區分的。
盡管這壹概念具有巨大的力量，但我們仍然可以進壹步統壹這些概念。如果用虛數來度量時間的方向，就會得到空間和時間的完全對稱，這在數學上是壹個非常美好而自然的概念。利用這種數學的簡化，無限假設是宇宙所有可能的初始條件中最簡單的理論。
然而，人們不應該認為我們可以在日常體驗中直接體驗虛擬時間。這是壹個美麗的數學概念，用來表達物理方程，在這種情況下，它是壹個特殊的想法來解釋宇宙的初始狀態。
唐·佩奇
霍金的奇點定理指出，愛因斯坦的廣義相對論結合某些觀測，意味著宇宙在開始時必然有壹個奇點。如果時光倒流，就無法回到某個點。我們通常認為這是時間的開始。
這讓許多認為宇宙無限古老的人感到不安。霍金的思想指出宇宙是有開端的。有人認為這符合《創世紀》中描述的宇宙在時間上的創造。雖然其他神學家說上帝的創造不壹定發生在我們這個時代。
上帝可能會創造壹個無限的宇宙，但霍金的思想暗示著時間是有開端的。現在，當然，我們知道愛因斯坦的理論不可能在離那個起點很近的地方成立。所以我們知道這個理論本身在這裏失效了。這提出了壹種可能性，也許宇宙是無限古老的，或者也許是別的什麽東西。
現在很多人——包括我自己和我覺得連霍金都覺得時間這個概念本身在接近開始的時候就失效了，所以談論開始之前是什麽是沒有意義的:在那之前有無限的時間嗎？還是只有有限的時間？宇宙在時間上有絕對的開端嗎？因為時間的概念本身在這些非常早期的時刻沒有太多的意義，其中壹些問題是沒有意義的。我們可以確定的是，就我們所知，時間是有起點的，但起點是有壹個點的。壹旦我們超過了那個時間點，我們標準的時間概念就失效了。
在哈特爾-霍金的無限願景中，宇宙開始的方式是:時間的行為非常滑稽；從技術角度來說，時間是虛擬的。所以時間沒有邊緣，妳好像有壹個地球的表面。比如妳從北極出發，沿著經線出去。這些經線確實是從北極向外展開的，完全是有規律的。
這是霍金對宇宙的想象:這個虛時間既沒有開始也沒有結束。它不必永遠向前。它是有限的，就像地球只有有限的面積壹樣。地球上不可能永遠往北走。因為妳可以走到最北端，某種意義上，妳就走到盡頭了。但在另壹種意義上，那裏並沒有真正的結束。
所以霍金說宇宙在壹開始是沒有邊界的，所以宇宙是壹個自足的整體。他還總結說，真的不需要上帝來啟動宇宙:宇宙可以自己存在於那裏，不需要上帝來創造。
[人名]斯蒂芬·霍金 (理論物理學家、宇宙學家及作家)
很多人認為，上帝允許宇宙按照壹套規律進化，上帝並沒有幹預進化的過程使宇宙違反這些規律。然而，上發條，選擇如何開始，還是要靠上帝。只要宇宙有壹個開端，我們就可以想象壹個造物主。然而，如果宇宙真的是完全自給自足的，那麽造物主還會有壹席之地嗎？
唐·佩奇
造物主會有壹席之地嗎？上帝是否創造了宇宙與宇宙是否有棱沒有直接關系，雖然很多人認為有。它們實際上不太相關。
例如，我在壹張紙上畫了兩條線。這條直線有兩個端點:如果我想象時間以那種方式前進，妳可以稱這個端點為起點，那個端點為終點。如果時間往相反的方向走，情況就變得相反。這個端點稱為終點，那個端點稱為起點。妳可以把這想象成壹個宇宙的模型，壹個有始有終的宇宙。
這個圓圈代表另壹個宇宙。當時間繼續，從某種意義上說，有壹個最早的時刻；但是如果妳沿著這個圓的線走，這條線沒有盡頭，它只是不停地轉。
但這些線是我自己畫的，所以從某種意義上說，是我創造了它們。但是它們是有始有終對我是否創造了它們沒有影響。
我覺得宇宙中的情況也差不多。在霍金的舊模型中，宇宙有壹個開端，也可能有壹個終結。新的模式更像是這個沒有開始也沒有結束的循環。在某種意義上，它有壹個最左邊的端點；所以妳可以說有最早時刻和最晚時刻之類的東西。然而，從更專業的角度來說，既沒有開始，也沒有結束。兩者都可以由上帝創造。我們必須先有信仰，才能問它是不是上帝創造的這個問題。這是科學既無法證明也無法證偽的事情。
我認為霍金在他的書中很小心，避免公開說沒有上帝。他只說:造物主會有壹席之地嗎？但是，我覺得他想讓人們從這裏得出什麽結論是非常明顯的。