对于时间的本质,人类历史上不少科学家甚至哲学家都进行过深入思考。不过长期以来,人们对时间的理解都停留在相当抽象的层面,给人一种“只可意会不可言传”的感觉,让人感觉有些不爽:明明知道时间就在那里,但就是看不见摸不着,给人一种虚幻的感觉。

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直到爱因斯坦的出现,才让我们第一次对时间的概念有了具体的认知。爱因斯坦告诉我们,时间并不能单独存在,必须与空间和物质共存,三者是有机的整体,单独讨论时间是没有意义的。

也就是说,没有时间也就没有物质,当然没有物质也不可能有时间。

爱因斯坦提出了一种全新的时空观,被称为“四维时空”,认为我们就生活在四维时空里,包括三维的空间和一维的时间,四维时空是宇宙的基本结构。时间被认为是单独的一个维度,本质上与空间维度是一样的,只是时间维度是单向的,而空间维度是双向的。

同时时间和空间并不是绝对不变的,有两大要素会影响到时间的流逝,当然也会影响到空间,这里暂且先讨论时间。这两个要素就是速度和引力。

先说速度对时间的影响。爱因斯坦的狭义相对论强调,速度越快时间就越慢,这就是所谓的“时间膨胀效应”或者钟慢效应。

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举个例子,我在地球上,你乘坐一艘飞船以亚光速飞行离开地球,那么在我眼里,你的时间就会变慢,你的一切动作在我看来都是慢动作,哪怕打个哈欠可能都需要几分钟时间。

不过,在现实世界我们是无法感受到这种时间膨胀效应的,因为我们经历的速度实在太慢了,根本感受不到这微小的差异。

不过这里有一个极端情况,那就是光速。科学家们同时实验发现,光以光速飞行时并不会对时间产生影响,难道相对论错了?

并不是。准确来讲,任何物体一旦达到光速,时间就不存在了。所以对于光子来讲,它是没有时间的,这也是对时间的影响。而平时我们看到的物体是不可能达到光速的。

再来看看引力对时间的影响。

其实引力对时间的影响,与速度对时间的影响本质上是一样的。爱因斯坦的广义相对论表明,我们所在的四维时空就像一张弹性布料那样,很有弹性,四维时空里的物体就好比弹性布料上的钢球一样,可以压缩时空结构,让四维时空发生弯曲,表现出来的就是,时间要花费更长的时间在弯曲的时空中流转。

质量越大的物体对时间的影响就越明显,而质量也意味着引力。所以说,引力越强,时间就越慢。反之,引力越弱,时间就越快。

引力对时间的影响同样有一个极端情况,那就是黑洞。黑洞的质量巨大,能无限拉伸周围的时空,把时空结构拉伸到极致,吞噬一切靠近的物体,甚至包括光本身。

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在黑洞最中心的奇点,是体积无限小的奇点,这个奇点没有大小,也就意味着没有空间,当然也没有了时间。我们熟知的一切在奇点都失去了意义。

我们也可以通俗理解为黑洞确实吞噬了一切,当然也会吞噬掉时间,空间和任何物质。

那么,我们能让时间倒流吗?也就是让时间从单向变为双向?

这种时间旅行是很多人的美好愿望,我们总是渴望能回到过去,弥补那些我们曾经犯下的过错,更希望能重温那些美好时光,甚至幻想可以改变历史。

但这种是时光旅行的美好愿望其实只是幻想,是对爱因斯坦相对论的误解。

简单来讲就是,时间不能倒流,只能永远向前。

我们不可能回到过去,时间箭头只有一个,永远向前。每个人从出生开始,就会一直随着时间这条大河不断奔涌向前,不能回头,直到生命的终点。

著名的“祖父悖论”其实已经告诉了我们答案。假如你回到过去,某个机缘巧合下,正好碰到了你的祖父,不知道你的哪根神经错乱了,竟然用枪把你的祖父打死了。而且你祖父死的时候,你的父亲还没有出生。

如此一来,你的父亲就不可能出现在这个世界上,没有父亲就不可能你有,但你又确实存在。很明显,这在逻辑上是错误的。

不过,虽然不能回到过去,但我们可以穿越到未来。理论上很容易实现,就是利用速度和引力对时间的影响。

比如说,乘坐一艘飞船,以非常接近光速的速度飞行,飞行几年之后重返地球,就会发现自己穿越到了地球的未来,因为你离开的这年,地球时间可能过去了几十年甚至几百年。

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同样,我们也可以利用强大的引力让时间变慢,穿越到未来,比如说著名的科幻电影《星际穿越》就有这样的故事情节,男主人公在黑洞附近逗留了两小时,地球上已经过去了七年,他穿越到了地球的未来。

终结就是,拥有时间意味着拥有一切,拥有未来!因此,时间或许才是宇宙中唯一真正的货币!