时间从何而来,空间是什么,物质与空间时间的关系是怎样的,这常常是困扰吃瓜群众们的一个问题。其实时间、空间、物质并不是从来就有的,而且也不是永远无限存在的,它们是孪生姊妹,与宇宙同年同月同日生,同年同月同日死,比桃园三结义刘备、关公、张飞三兄弟铁多了。
宇宙大爆炸的同时,时空物质才开始诞生,稍微知道一点宇宙知识的,都知道这个常识。
时空就是时间和空间,时空和物质是紧密联系在一起的,物质是空间的实体,空间是物质的容器,没有没有空间的物质,也没有没有物质的空间。时间自从宇宙大爆炸诞生以来,就伴随着空间的膨胀和物质的生命周期而存在,是度量一切事物的进程刻度,是一种虚存在,但又无处不在。时间是7个物理量之一,即长度、时间、质量、热力学温度、电流单位、光强度、物质量mol。这些物理量符号为(按前面顺序):m、s、kg、K、A、cd、t。
如果没有时间,就没有这个世界上的一切,现存的所有物理理论将全部崩溃。
时间是抽象的,但又是客观存在的。比如大爆炸那一刻,就是时间的表述。人类能够认识最短的时间是普朗克时间,即10^-43秒,由普朗克长度/光速得出,普朗克长度为1.6x10^-33厘米,是一个质子大小的10^22分之一。直观的表述1个普朗克时间为0.000000000000000000000000000000000000000001秒(100亿亿亿亿亿分之一秒)。超出这个范围,所有的理论都失效,人类无法了解普朗克时间以前的事物。
时间一出生就客观存在,并主导着一切事物的变化。
比如一个粒子有半衰期,一个天体有生命周期,一棵草一个细菌都会生长渐渐变老,人也有生老病死,这个过程就是时间,你承认也好不承认也好,它都在那里,谁也无法撼动。
但时间也有主管性,这就是人类对于时间的认识和刻度的划分,比如一年365天,一个月30天(或左右),一天24小时,一小时60分3600秒等等。这些是人类对客观规律认识后利用的结果,这些时间划分方式是地球式的、人为的、可变的。
比如阳历和阴历历法,计算月份和年份的时间刻度就不一样,但对于客观时间来说,并没有改变。1秒钟衰变死亡的粒子,你把一秒刻度变为3等分没等分当作1秒,它就是3秒死亡,对于它来说,时间长度并没有变化,只是称呼方式变化了。
这就充分说明了时间客观性和主观性的统一。
我们一切事物都在时空曲率里,在这个时空里,没有什么时间没到达的“地方”,没有时空就没有“地方”,“地方”是由时间、空间和物质组成的。
所以时间伴随着宇宙诞生而诞生,也会随着宇宙毁灭消亡而与时空物质一起消亡,实际上宇宙就是时空和物质的总称。
宇宙诞生于一个无限小、无限曲率、无限密度、无限热度的一个奇点。因为宇宙大爆炸开始才诞生了我们这个世界的时空和物质,因此,时间史就是宇宙史。霍金的科普书籍《时间简史》就是讲这个的,有兴趣的朋友可以一读解惑。
奇点不是我们这个时空的东西,对我们来说它是一个超时空的东西。
这个奇点里面是什么,谁也不知道,只有一些猜想。霍金的黑洞无毛理论认为,天体变成黑洞后,最终的性质仅有几个物理量,即质量、角动量、电荷,其他的信息(毛发)全部消失。黑洞中心也是一个奇点,也是一个超时空的东西,宇宙奇点或许也与这个奇点有相似之处吧。
宇宙奇点是一个0维空间,空间和时间都无限卷曲成一个没有体积的点,被封闭在这个对我们三维世界事物来说“乌有”的超时空里。有科学家认为,这种奇点是量子真空,里面充满着与海森堡不确定性原理相符的量子能量扰动。
其实里面(也没有里面)到底是个啥玩意,谁也说不清,因为我们所有的理论在奇点处都会失效,那是人类一个不可能触碰的“0”点。
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