用洛伦兹变换和相对论解构时间——时间确实不存在,源于人类无知
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想象一下,你正在和一个穴居人聊天。你告诉他,他每天在天空中看到的太阳都是同一个太阳。并没有新的太阳每天从东边升起,然后又在晚上沉入大海。“但必须是一个新的太阳。它从那里升起,又从那里落下”他反驳道,并先指向东方,又指向西方。
关于时间,它不是真实的。事实上,一个普遍的当下甚至不存在。过去和未来在各方面都是一样的。我们认为时间会不可逆转地从过去流向未来,这是一种源于我们对世界的无知的幻觉。它只存在于我们的主观知觉中,而不是作为客观现实的一部分。
现代物理学让这观点非常有说服力,几乎没有留下反驳的余地。让我们来看看时间,并在本文中解构它。让我们保持开放的心态去面对吧。
牛顿的绝对时间
我们相信时间是普遍存在的,它在宇宙中以相同的速度流逝。
我们相信时间是独立的,它是独立存在的,与其他一切无关。
我们相信时间是单向的,事物从它们的过去进入它们的未来,反之则不行。
牛顿的力学理论建立在绝对时间的概念上。虽然这已经被认为是有史以来最成功的理论之一,但在20世纪初,当时间开始失去它的绝对性时,中国文化开始出现在这个理论中。我们将逐一否定时间的三大特性:普遍的,独立的,单向的。
时空图!
时间不是绝对的,它是相对的。但我们所谓的“相对”到底是什么意思呢?
爱丽丝和鲍勃坐在咖啡馆里。鲍勃接到他妈妈的电话,让他回家,所以他开始以恒定的速度回家。爱丽丝仍然坐在咖啡馆。
为了简单起见,如果我们假设爱丽丝和鲍勃只在一条一维直线上移动,然后我们在x轴上标出他们的位置,在y轴上标出时间,我们就得到了一个时空图,如下图所示。
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为了从鲍勃的参照系中获得时空图,我们将x轴向左滑动,同时保持y轴不变。这就是所谓的剪切变换。现在,鲍勃看起来是静止的,而爱丽丝看起来在向相反的方向移动。爱丽丝和鲍勃在图上画的线叫做他们的世界线。
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洛伦兹变换
在19世纪末20世纪初,物理学家们试图解释一个奇怪的现象,无论你是朝着光源方向移动还是朝着远离光源方向移动,观测到的光速都是恒定的。
如果猫以光速移动会发生什么?根据上面所画的经典时空图,爱丽丝应该观察到猫以比鲍勃看到的更快的速度移动。而实际上,他们都测量出这只猫的速度为每秒299792458米,也就是光速。我们需要一种不同的变换,使以光速运动的物体(猫)的世界线保持不变,
为了适应这个光速不变理论,我们需要一个不同的变换,在这个变换中,当我们把参考系从爱丽丝的改为鲍勃的,一个以光速运动的物体(猫)的世界线保持不变。换句话说,爱丽丝和鲍勃都应该看到猫以相同的速度(光速)移动,即使爱丽丝和鲍勃相对于对方不是静止的。如果你还没有领会到这一点,再读一遍,让自己完全理解,这一点很重要。
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这能说明什么?这就是事情变得有趣的地方。
同时性损失
想象一下,你是地球上的科学家,你知道一个来自仙女座的敌对外星文明正计划在不久的将来攻击地球。你发明了一块神奇的平板电脑,它可以对仙女座敌军的行动进行实时报道,你给了你最好的两个朋友亚当和夏娃每人一个这样的平板电脑。
你得到消息,一场重要的会议将在仙女座举行,届时外星领导人将决定是否攻击地球。你让亚当和夏娃带着他们的平板电脑到你办公室。你和亚当坐在桌前,拿着他的平板电脑。亚当盯着屏幕告诉你,会议正在仙女座星系举行,外星军队的将军们正在讨论攻击地球的利弊。正当你脑子里满是该怎么做的想法时,夏娃突然冲进了房间。她在走向你办公室的时候检查了一下平板电脑,她看到外星飞船已经出发来地球了!
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