埃及

把时间变慢的金字塔,回答宇宙终极问题,时


在我们这个宇宙里,最神秘的事物不是,黑洞,也不是暗物质,而是时间本身。时间到底是什么?时间只是因为生物的感知而存在还是脱离意识的一种本生事物?今天我们就来探讨一下。

洞穴里的40天

上个月24日上午,伴随着掌声,15名法国志愿者走出法国比利牛斯山脉的lombrives山洞。他们脸色苍白却面带笑容,由于在黑暗中生活了太长时间,走出山洞的他们都戴上了特殊的防护墨镜。

“这就像是按下了暂停键。”志愿者中的7名女性之一、33岁的玛丽娜·兰松(marinalanon)告诉美联社。她表示,在山洞中好像不急于做任何事。兰松说,虽然希望在山洞中多待几天,但她很高兴能够感受到清风拂面,听到鸟鸣声。她还打算晚几天再打开手机,避免“太残酷”地回归现实生活。

据悉,志愿者参与的是法国人类适应性研究所一项名为“深度时间”(deeptime)的实验。这项实验耗资万欧元(约合万人民币),将帮助人们了解人类在生活条件和环境剧变情况下的适应性。作为实验的一部分,15名参与者在洞穴中生活并探索了40天40夜。期间他们不能使用任何计时设备,包括手表,手机,洞穴中不见天日,阴冷潮湿,温度大约只有10摄氏度,相对湿度达%。

山洞中虽然装有几个电灯,但需要参与者自己用脚踏发电器发电。虽然他们带着食物进入山洞,但还需要从地下45米深的井里取水。在洞穴实验期间,年龄在27岁到50岁之间的几名参与者与外界没有任何联系,没有手机,也不能与亲友沟通。他们得不到任何与疫情有关的消息,也无法感知时间的流逝,因为洞穴中没有任何自然光线和时钟。由于没有任何钟表,参与者都是由生物钟来决定何时起床、吃饭和睡觉,用睡眠周期来计算日期。

实验结果显示,就像先前预料的那样,很多人在洞穴实验中丧失了时间感。

克洛特表示,研究人员通知他们离开时大家都很惊喜,因为在大多数参与者脑中,他们刚刚在洞穴中度过了30天。还有至少一名参与者表示,他以为只过去了23天。不少人甚至觉得恋恋不舍。参与者之一、时间生物学家贝努瓦·莫维约(benoitmauvieux)说,尽管大家看上去很疲惫,但三分之二的人都表示希望在洞里多待一段时间,以便完成探险期间的团队项目。

由此可见,对于有生命的生物来说,时间是有着个体差异的一种感知,但是对于浩瀚的宇宙,从大爆炸那刻开始,时间就有了。所以时间并不是人们想象出来的东西。

大神们眼里的时间

牛顿说:时间是宇宙一个基本量,就是一个单向的维度。看起来貌似符合普世大众的理解,但是如果这么认为,那么会推导出苹果树顶的时间过得比树底的时间快,而苹果掉落的速度就是时间的速度这种结果。但是似乎人们就这样认同了牛爵爷几个世纪,直到后来被爱因斯坦啪啪打脸。

爱因斯坦说:时间并不是独立存在的,时间和空间是一体的,引力和速度都会影响到时间。简单的说就是速度越快,时间越慢,引力越大,时间越慢。

这里抓个漫威里的英雄出来帮助大家理解。快银(Quicksilver)是漫威漫画旗下英雄。特点就是快,看过他从爆炸中救人的那个桥段就比较好能理解,在他高速运动的时候相对他的其他事物的时间就变慢了。

天上的卫星定位系统中的卫星每天比地面快38微秒,怎么得出的呢?首先速度越快时间越慢,在速度影响下卫星上的时间每天就比地面慢了7微秒,其次,根据广义相对论原理:引力越小,时间越快,因此卫星上的时钟要比地面上的快,每天快45微秒。(快45微秒减去慢7微秒=快38微秒)而由此带来的影响就是如果不把时间校正,这38微秒可以带来地面米的定位误差。

金字塔能让时间变慢吗?

一切有质量的物体都具有引力,而引力就能改变时间,以胡夫金字塔为例,胡夫金字塔是古埃及金字塔中最大的金字塔。塔高.59米,因年久风化,顶端剥落10米,现高.5米,相当于40层大厦高。大小不等的石料重达1.5吨至50吨,塔的总重量约为万吨而这个质量下造成的引力改变的时间经过计算大概是2个纳秒级别。因此接近金字塔的人时间会变慢。只不过这个效应非常非常小。

所以偶尔你从城市去到大山中会感觉时间变慢了,除了感知的变慢外,山体巨大的质量也的确会让时间真实的变慢。

时间的本质

以上说了这么多,那么时间的本质究竟是什么呢?很多文章中最后都给了一个开放的结尾而没有说清楚。这里梵君用计时成本来帮助大家理解时间的本质。在这个世界上一切能记录时间的事物,从一块电子表,到其记录核心的晶振,到原子钟,到任何一个计时器,都不是零成本的在记录时间。

以应用得最多的晶振为例,为了让晶体振动,需要外加电场电压。也就是你手表里的电池,而机械表的计时成本就是螺旋弹簧的势能释放。目前世界上最准确的计时工具原子钟,是利用原子吸收或释放能量时发出的电磁波来计时的。由于这种电磁波非常稳定,再加上利用一系列精密的仪器进行控制,原子钟的计时就可以非常准确了。现在用在原子钟里的元素有氢(Hydrogen)、铯(Cesium)、铷(Rubidium)等。原子钟的精度可以达到每万年才误差1秒。

以上所所有有的计时器的计时成本都是一个东西,就是能量。就像你的员工,不发工资了他们就不干活了,电子表没电了计时也就停止了。宇宙没有能量了,宇宙时间就停止了。

所以时间的本质可以理解为一种能量。能量没有了时间也就没有了。宇宙中有一个地方可以最好的检验这个说法,那就是黑洞。如果你有幸跨过视界边界进入黑洞,你可能会发现这里已经没有时间的概念,因为巨大的引力锁死了量子的运动,能量似乎没有了,因此时间也似乎就没有了。当然这只是一种假设。关于黑洞,斯坦老伯都不知道的,我当然不知道。

三态

绝对零度下是不是绝对没有能量了呢?我们不得而知。不过中国古老的朴素智慧告诉我们事物有三态,阳态,阴态,中间态。(有人会说不对!物质会有很多态,但是最终都能归类到三态中)能量也一样,不然怎么会有正能量和负能量之说呢:)所以时间应该也有三种,正时间,负时间,和没有时间。而不管是什么态,其本质就是能量的不同表现形式罢了。

梵观点:时间就是一种能量。




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