關於時間的最大幻覺,你可曾中招?

來源: 2019-10-22 07:14:11 [] [博客] [舊帖] [給我悄悄話] 本文已被閱讀: 次 (34127 bytes)

(本文接上篇:宇宙創世如此簡單秒懂?60年心血鑄就諾獎

真實時間是什麽?時空是否永恒存在?來自浩瀚宇宙的聲音仿佛一直在我們心靈的耳旁訴說著:
 
 
 
05
 宇宙常數 暗物質 暗能量

從本世紀初開始,觀測宇宙學的觀測和理論都經曆了深刻變革,經過數十年不斷革新的實驗與理論,許多支持宇宙膨脹的證據逐步積累,大爆炸理論成為對海量觀測數據的解釋最為成功的理論。

 

“絕非誇張,現代宇宙學的一大部分是由皮布爾斯的腳注組成的。

 

1970年代初期,皮布爾斯就為建立暗物質問題做出了貢獻,他們的研究發現,我們的銀河係必須有許多看不見的“暗物質”分布在整個星係,才能使得星係保持穩定。他描述了一類被稱作“冷暗物質”的模型,這一類暗物質粒子在宇宙早期相對於光速,運動得非常緩慢,因此被稱作是“冷”的。

在宇宙學中,暗物質(英語:Dark matter),是指無法通過電磁波的觀測進行研究,也就是不與電磁力產生作用的物質。人們目前隻能透過重力產生的效應得知它的存在。

現代天文學通過天體的運動、牛頓萬有引力現象、引力透鏡效應、宇宙的大尺度結構的形成、微波背景輻射等觀測結果表明暗物質可能大量存在於星係、星團及宇宙中。

但今天我們對於暗物質的本質依然一無所知。比較流行的理論包括認為它是由一種全新粒子所構成,比如某種已知粒子的超對稱粒子,或者弱相互作用大質量粒子(WIMP)……

暗物質的探測在當代粒子物理及天體物理領域是一個很熱門的研究領域,也許在不久的將來就會有豐碩的成果。

      皮布爾斯等還采用大爆炸模型計算氦,氘和鋰等輕元素相對普通氫元素在宇宙中所占含量的比例。所有這些輕元素的豐度都取決於一個參數,即早期宇宙中光子與重子的比例。計算出來的和實際測量到的輕元素的豐度是大略符合的,其中理論值和測量值符合最好的是氘元素。

 

事實上,很多觀測結果現今也隻有大爆炸理論可以解釋,例如為什麽與氫比較,一些輕元素如氦在宇宙中的含量是非常豐富的,例如為什麽早期宇宙中氦的豐度要高於氘等等。

輕元素的豐度是大爆炸理論的強有力證據之一。

愛因斯坦曾首創一個宇宙常數。添加在愛因斯坦方程式中,使得宇宙存在一個靜態解。後來愛因斯坦本人宣稱這是他“一生中最嚴重的錯誤”, 在過去的半個世紀裏,大多數物理學家都認為這個參數是多餘的。

但是1984年,皮布爾斯讓宇宙常數複活了,他認為在宇宙結構形成方麵,宇宙常數是有意義的,引力場方程中應該有這麽一項,雖然它很小。是他讓愛因斯坦的廣義相對論平穩過渡,並與大爆炸理論相吻合。

1998年,美國人索爾·珀爾馬特和亞當·裏斯以及持有美國和澳大利亞雙重國籍的布賴恩·施密特“研究幾十顆處於爆炸狀態的恒星即‘超新星’,發現宇宙正在擴張過程中,擴張速率不斷加速”。因此他們仨斬獲了2011年度諾貝爾物理學獎。

這個宇宙加速膨脹現象被瑞典皇家科學院稱為“震動了宇宙學的基礎”。因為一切人類知識總和中的一切存在,都不可能讓整個宇宙加速膨脹。

除此之外,因為實際觀測到的宇宙是平坦的,這顯示宇宙的物質密度應該近似等於大爆炸理論中的臨界密度。但是暗物質和通常物質的觀測總量加起來都遠遠不夠,需要有額外的物質貢獻質量。

人類必需一個全新的宇宙力量來拯救,就這樣,被皮布爾斯複活的宇宙常數搖身一變成了“暗能量”。宇宙常數是暗能量的兩種模型之一。

經過20年的深入研究後,人類對暗能量的物理本質依然是一無所知。

雖然未知之謎還有許多,但是人類對大爆炸已經深具信心。大爆炸的核心觀點都是從獨立於任何宇宙學模型的實際觀測中推論出的,這些實際觀測包括輕元素的豐度、宇宙微波背景輻射、大尺度結構、Ia型超新星的哈勃圖等。

 

大爆炸理論已為大量事實所證明,它解釋了宇宙背景輻射、輕元素的豐度和宇宙的膨脹。因此,未來的宇宙學理論肯定得包含大爆炸理論。宇宙學已完成了從哲學到物理學的發展,今後它獲得的任何新進展,都要接受觀測和實驗的雙重驗證。------皮布爾斯

 

06
時間的起點和形狀

有人認為,上帝等待了一段無限長的時間,後來挑了個吉時創造了宇宙。

比如大哲學家康德就曾經問道:如果宇宙有個起點,那麽為何要在創生之前等待無限久的時間?

這類觀點遭到了聖奧古斯丁( 354—430 )無情的嘲笑,他寫道:“世界與時間都有一個開始。世界並不是在時間中被創造出來的,而是與時間一起被創造出來。

當奧古斯丁說這話的時候,西方還在角鬥士鬥獸表演的古羅馬帝國,而東方還在五胡亂華的時代,人類對時間空間的認知基本還處在史前時期,而奧古斯丁牛牛地超越了時代近二千年,他預言了現代科學宇宙學的觀點。

時空是永恒存在的,這是許多偉大哲學家的論點,也是幾乎所有非天啟宗教的教義,甚至也是許多科學家的觀點。

比如在宇宙學模型中,有一種被廣泛關注而最後被拋棄的的模型叫做穩恒態宇學,認為宇宙在時間和空間上都是無限的,它主張宇宙從未有過開始,在時間上穩恒不變。

而科學發展到了今天,至少有來自五種獨立體係的證據,無可辯駁地證明宇宙有一個起初。除了大爆炸理論,還包括,熱力學的定理和恒星的生命史……

所以在9102年的今天,如果用最先進的科學來檢驗關於宇宙起源的爭鳴不斷的百家學說,我們會發現:全世界的經典裏,隻有聖經在這個題目上答對了。

聖經明確啟示我們:時空不是永恒存在的,是在上帝創造宇宙時才開始的。

霍金說過: “雖然,宇宙有起點的說法可能不很受到共產主義者歡迎,但是在物理學的道路上,意識形態永遠是站不住腳的......不過,蘇維埃的意識型態還是阻擋了他們在生物學上的進展,因為他們不承認基因存在的事實。”

霍金給出一個答案,他說:「我們所經曆的真實時間在大爆炸後才出現。」

真實時間是什麽?子在川上曰:逝者如斯夫,我們說這是“時間的箭頭”, “時間永不停歇”;

我們看見時針在動,我們說“這是時間在動”;

我們撕下日曆,我們說“這是時間一天天過去”;

       我們仰觀天象製定曆法定下節氣(參看中國最偉大的發明不是四大發明,而是......),我們說“這是時間的坐標”;

我們心疼父母一天天老去,感慨“時間都去哪兒了?

牛頓經典物理中的絕對時空觀代表了人類幾千年來對時間的感覺:時間是絕對的存在,均勻地流逝,與外在的一切都無關。但是愛因斯坦用現在廣為接受的相對論告訴我們,這些都是對時間的幻覺而已!(參看曆史上最天才的學霸和學渣,時間最公平嗎?非也!

愛因斯坦的名言是:“把你的手放在滾熱的爐子上一分鍾,感覺起來像一小時。坐在一個美女身邊整整一小時,感覺起來像一分鍾。這就是相對論。”這個是終極相對論,是最容易被地球人理解的相對論。

老愛借用美女告訴我們時間 “有伸縮性的”。根據明確的、依賴於物質行為的數學法則,時間能屈能伸,能伸能縮,時間甚至能被“撕成碎片”。

如何讓時間改變?讓時間伸縮?我們可以用物理方式,甚至用人工。最著名的比如鍾慢尺縮………

量子力學中的量子糾纏以無可辯駁的證據顯示,兩個粒子不管距離多遠, 都能夠即時“交流”, 愛因斯坦譏諷為鬼魅般的超距作用。這明顯與時間本身的概念相左。或者說,量子糾纏其實是超時間的。

今天的宇宙學告訴我們,時間是有起點的,時間並非僅僅存在而已,其本身也是自然宇宙的一部分。

 

在大爆炸開始的瞬間,“時間”也經曆創生,時間不但有了開始,而且和空間一起有了形狀,時間與空間從誕生之日起就緊緊相連,他們一起表達了引力場的運作。

簡言之,時間象物質一樣,是柔軟可塑的實體,而且在所有的細節上,參與了自然過程。

“既然宇宙起源於一次大爆炸,那麽在大爆炸之前發生了什麽呢?”

皮布爾斯認為:“ 在大爆炸之前一天宇宙究竟是什麽模樣, 沒有人有任何概念。所有方程式都不能告訴我們, 我也不要去瞎猜。”

霍金更簡單:“大爆炸之前的時間不在我們所知的物理定律之內,單憑人類無法定義它們。”

無論現代科學如何盡力限製上帝出場的時間,但是建立在最新的時間觀基礎之上的宇宙學圖景依然為上帝留下了位置。

信仰和科學依然是和諧的。

正如奧古斯丁在《懺悔錄》中所言,真理在我心靈的耳旁對我說:

誰能遏止這種思想,而凝神佇立,稍一攬取卓然不移的永恒的光輝,和川流不息的時間作一比較,可知二者絕對不能比擬,時間不論如何悠久,也不過是流光的相續,不能同時伸展延留,永恒卻沒有過去,整個隻有現在,而時間不能整個是現在,他們可以看到一切過去都被將來所驅除,一切將來又隨過去而過去,而一切過去和將來卻出自永遠的現在。

 

 
願我們都能在似水流年中凝神佇立,“稍一攬取卓然不移的永恒的光輝”。

 

 




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時間是一切的一切的變化速度。很簡單。 -國人情懷- 給 國人情懷 發送悄悄話 國人情懷 的個人群組 (0 bytes) () 04/09/2020 postreply 21:57:57

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