用洛倫茲變換和相對論解構時間——時間確實不存在,源於人類無知

芝诺乌龟 2021/04/06 檢舉 我要評論

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過去、現在和未來之間的區別只是一個頑固地持續存在的幻覺。——愛因斯坦

現代物理學讓這觀點非常有說服力,幾乎沒有留下反駁的餘地。

牛頓的絕對時間

絕對的、真實的、數學的時間,就其自身而言,從其自身出發,勻速地流動,而不用考慮任何外在的事物。——牛頓

我們相信時間是普遍存在的,它在宇宙中以相同的速度流逝。

我們相信時間是獨立的,它是獨立存在的,與其他一切無關。

我們相信時間是單向的,事物從它們的過去進入它們的未來,反之則不行。

牛頓的力學理論建立在絕對時間的概念上。雖然這已經被認為是有史以來最成功的理論之一,但在20世紀初,時間開始失去它的絕對性。

時空圖

時間不是絕對的,它是相對的。但我們所謂的「相對」到底是什麼意思呢?

愛麗絲和鮑勃坐在咖啡館裡。鮑勃接到他媽媽的電話,讓他回家,所以他開始以恒定的速度回家。愛麗絲仍然坐在咖啡館。有一隻貓和他們在一起。鮑勃一起身回家,貓就開始以不同的速度朝鮑勃家的方向跑。

對於不同的觀察者來說,貓似乎以不同的速度移動(貓的世界線在兩個參考系中是不同的)。因為愛麗絲沒動,鮑勃和貓朝同一個方向移動,愛麗絲會認為貓的移動速度比鮑勃認為的快。

洛倫茲變換

在這個變換中,當我們把參考系從愛麗絲的改為鮑勃的,一個以光速運動的物體(貓)的世界線保持不變。換句話說,愛麗絲和鮑勃都應該看到貓以相同的速度(光速)移動,即使愛麗絲和鮑勃相對于對方不是靜止的。

洛倫茲變換就是這樣的變換,它是愛因斯坦狹義相對論的核心。在瞭解洛倫茲變換之前,先看看下面的時空圖。根據狹義相對論,如果我們用洛倫茲變換來適應光速恒定的現象,就會看到這樣的結果。

這說明 在剪切變換過程中,新時間與舊時間相同,新位置只依賴於舊位置,時間和空間是相互獨立的。穿越空間的運動和穿越時間的運動是兩個不相關的東西。

現在,看看支配洛倫茲變換的方程,你會發現穿越時間和穿越空間的運動是相互影響的。時間和空間不再是獨立的實體,它們是相對的,彼此依賴!

時間不是普遍存在的

你現在發生的事情可能存在於我的過去或未來,它也可能既不在我的過去,也不在我的未來,而是在一個無法到達的時空區域。你認為將來會發生的事可能在我過去就已經發生了。

不同的觀察者目睹兩個不相關事件的順序是不固定的。在這種情況下,過去導致現在,現在導致未來,這是一種美好而清晰的關係。事實上,因果關係本身是崩潰的。

時間不是獨立存在的

1905年對物理學來說是非常特殊的一年。愛因斯坦在狹義相對論中表明瞭空間和時間以及品質和能量之間的依賴關係。1915年,作為廣義相對論的一部分,愛因斯坦進一步將時空和質能等價結合起來。

減慢時間的不僅僅是速度,引力也起了作用。實際上,品質使時間減慢,而引力就是時間的減慢。如果物體掉下來,那是因為地球是一個巨大的物體,它使它附近的時間減慢了。在沒有引力的情況下,時間會勻速流逝,物體會漂浮而不會掉下來,就像在外太空一樣。

愛因斯坦說,即使沒有有形物質,時間和空間也確實存在,但它們不是絕對的。它們和桌子、椅子、質子和電子等其他東西是由同樣的材料構成的。時空是一個引力場。像其他場一樣,它既不是絕對的,也不是統一的。它影響其他場,反過來又受到它們的影響。

因此,我們推翻了牛頓絕對時空觀的第二個支柱,時間不是獨立存在的!

有了關於世界狀態的完整資訊,過去和未來的區別就消失了。時間的流逝是由於我們不完美的知識而產生的一種現實扭曲。因此,時間源於我們的無知。

今天的分享到此結束。

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