时间到底是什么呢?答:时间是物体周期运动或变化的次数。
一 下面对这个定义进行解释:
1 首先要知道,时间是由物体的运动或变化产生的,如果宇宙中什么都没有,或者有物体,但这些物体都没有丝毫的运动或变化,那么就没有时间。我想这个道理大家都早已知道了,我也不想在这里多浪费口舌了。
上面一点确定之后,接下来再看看时间是怎样产生的。
2 时间的产生
假设宇宙中一切物体都是静止的,只有地球上的一个叫张三的人在A、B两点之间来回走动,那么这就产生了时间。如果把张三的一个来回叫一分钟,那么我们通过数张三来回的次数,就可以说,除了张三之外,宇宙已经静止了多少多少分钟;如果后来又有个叫李四的人从C点走到D点,那么他用了多少时间呢?就看他这一过程包含张三几个来回,如果包含十个来回,那么李四从C点走到D点就花了十分钟。
这种情况下,张三的运动就成了计时器。为什么单以张三的运动作为计时器?对于李四来说,这是没有办法的事,因为整个宇宙只有张三在运动,没有肉就只好吃鱼了。如果还有很多物体在运动,那么就可以随便选了,任何物体的运动都可以作为计时器,例如地球的自转、水星的公转、电子的振动。不仅圆周运动、往复运动可以作计时器,曲线和直线运动也都可以做计时器,例如李四的运动反过来也可以作为张三的计时器;树叶的下落也可以作为计时器。曲线和直线运动怎样表示时间?可以把把物体的运动路线分成等长的段,把物体通过这些线段的次数作为时间。
虽然每个物体的运动都产生时间,都可以作为计时器,但严格说来,并不是每个物体的运动都适合作为计时器,这就好象人人都有当官的权利,但并不是人人都适合当官一样,因为这涉及了计时是否准确的问题。
因为任何计时器都不是天生下来就是计时器,其它物体的运动都产生时间,所以计时器产生的时间就不是至高无上的,就不能与其它物体的运动过程发生矛盾。例如,我们现在是用钟表计时,平常都是一天24小时,可是有一天却变成了25小时,究竟是地球转慢了,还是钟表走快了?人们并不会因为钟表是计时器,就肯定认为是地球转慢了。再拿开始的那个例子来说,李四把张三的运动作为计时器,而张三的运动又很难保证是匀速的(按理来说,讨论时间的时候,是不应该牵扯到速度的,我这样说,只是为了便于大家理解),可能一开始走得快,后来累了,就慢下来了,这样李四计算出来的自己的速度就肯定会与实际速度不符合,或者说与动量产生矛盾。所以,要保证计时器准确,就要尽量选用运动受外因和内因影响小的物体。
以上谈的是运动产生的时间,下面再谈谈变化产生的时间。一棵树,从发芽到落叶再到发芽,这是一个变化过程,用这一过程也可以计时。但这一过程受天气的影响很大,所以计时也不准确。如果用物体的变化过程作为计时器,就应该尽量选用变化过程受外因和内因影响小的物体。
当然,从上面可以看出,运动变化就是运动变化,本不是什么时间,因为有了人,它们才成为时间。
二 时间的作用
时间是记录物体维持某种状态长短的标准,以及比较物体运动变化快慢的标准。
三 时间的准确性
时间是否准确,取决于作为计时器的物体是否匀速运动或变化,而看计时器是否匀速运动或变化,又需要准确的时间,这是个两难的问题,所以世界上没有绝对准确的时间。
四 理想时间(绝对准确的时间)
理想时间就是均匀流逝的时间,上面说过了,在现实中,这样的时间是不存在的,或者说是很难找到的。但物理理论(不包括相对论)上用的时间都是理想时间,这样就必然造成实际结果与理论结果不符,也就是说,如果没有理想时间,物理理论就不能成立,或者只能相对成立。所以,如果能找到理想时间就好了。
那么能不能找到理想时间呢?关键就是要找到匀速运动或变化的物体。那么这样的物体在哪里呢?
哈哈,如果地球的自转或公转是匀速的就好了,我们可就使用方便了。可是,即使地球的自转或公转在一段时间内是匀速的,谁能保证是永远匀速的?那么到底有没有永远匀速运动的物体呢?
根据牛顿第一定律可知,不受外力或受合外力为0的运动物体即为永远匀速运动的物体。可是,这一定律是否正确,怎样验证?另外,真空中光速恒定能否验证?如果这两者有一个能得到验证,那么理想时间就有可能找到了。
五 与时间有关的物理理论的成立条件
正是因为现实中没有理想时间,所以有很多与时间有关的物理理论只在一定条件下才能成立,即相对成立。这个条件就是:各个事件经历的时间必须是用同一个计时器同时测定出来的。
例如,公式ft=mv说的是两个物体同被力f作用了时间t后,它们增加的动量相等,这个结论就只是相对成立的。
假设有两个球,有两个力f同时分别作用于它们,用一个明显忽快忽慢的破钟来测定作用时间。当破钟走了t时间后,同时撤去两个作用力,那么这两个球增加的动量当然是相等的。可是如果不是同时实验,而是有先有后,那么测定出来的两个t就有可能不等,不管换多么精密的钟来测定,两个t都有可能不等,这样两个球增加的动量也就有可能不等了,上式也就不成立了。
再例如,在距我们一光年的地方,一年前有一个物体从A点运动到B点,在我们跟前,有一个物体从C点运动到D点,用一个破钟同时测定它们用的时间都是t,那么根据这个t计算出来的它们的速度之比当然是正确的(当然这要以光速恒定为前提),可是如果换两个钟来测定,不管这两个钟多么精密,测出来的时间都有可能不同,最后计算出来的速度之比当然就有可能是错的。
再打个比方来说,有一杆短了半截的秤,当然就称不准了,可是如果两个物体都是用这杆秤称的,那么计算出来的它们的相对质量(质量之比)就肯定是正确的,如果两个物体是分别用两台天平称的,不管这两台天平多么精密,最终得到的相对质量都有可能是错的。这个道理很简单吧。
如果有了理想时间,就没有上面的那个限制条件了。
疑难解答:
1 时间是均匀流逝的吗?
这个问题本身问得就不正确,因为宇宙中每个物体的运动或变化都是时间,即使有一个物体的运动是匀速的,也不能说时间是均匀流逝的,所以上面的问题应该改为“有没有均匀流逝的时间”或“能否找到均匀流逝的时间”才合理。
正文中已经说了,这样的时间是很难找到的,甚至是不可能找到或制造出来的。
正是因为时间的这种相对准确性,所以物理上一些与时间有关的数据在先后上就没有可比性。例如,今天12点到13点测到的一个速度2米/秒,在理论上就不能说比昨天测到的1米/秒大。只有是用同一个钟在同一时间段内测到的速度才能互相比较。这就好比现在的围棋九段比现在的围棋一段的水平高,但不能说比100年前的围棋一段的水平高。
如果有理想时间,就可以前后左右的随便比较了。
请注意,我这里说时间是相对准确的,和相对论中说时间是相对的,不是一回事,请不要怀疑我在为相对论添砖加瓦。
2 时间有始终吗?
时间是由物体的运动变化产生的,原来一直认为时间是永恒的,但是,自从出了个“宇宙大爆炸”理论之后,人们就认为时间是有始有终的了。该理论认为,时间起于大爆炸开始的那一刻,最后当所有物体都蹋缩到一点而消失时,时间也就结束了。
对于“宇宙大爆炸”理论,我还没有任何理由说它错,就好象人们想推翻“上帝造人”,也找不到任何直接证据一样。可是,即使它正确,时间就一定不能永恒了吗?如果真是这样的话,下面的矛盾怎样解决?
假设把现在的物质叫第一代物质,那么当这代物质消失之后,会不会有第二代物质产生?如果有,那么两代物质之间间隔多长时间?
对于第一个问题,大爆炸理论不能否认,因为既然能爆炸出第一代,为什么就不能爆炸出第二代?既然有第二代物质产生,那么在第一代物质和第二代物质之间有没有时间?如果说有时间,宇宙中一片真空,哪来的时间,时间是多少?如果说没有时间,那么第二代物质产生的那一刻就能和第一代物质消失的那一刻衔接起来,这样就等于第一代物质刚要消失的时候,第二代物质马上就产生了,不会出现时间断线的情况,也不会有第一代物质和第二代物质之分。如果再往前往后推下去,在我们这一代物质之前还有前一代物质、前二代物质……在第二代物质之后还有第三代、第四代……我们还能说时间有始终吗?
时间是对物体之间相对运动快慢的一种描述
量度两个时刻之间的间隔长短的物理量叫做“时间”。它表征物质运动过程的持续性和顺序性。任何一种周期运动的周期都可作为时间标准,如中国古代的水漏,十二地支(子,丑,寅,卯……)都是利用周期性的计时方法。时间是物理学中的一个基本物理量。一段时间在时间坐标轴上用一线段表示。为了用具体数字说明时间,必须选择某一时刻作为计时起点,这是人为的。计时起点不一定是物体开始运动的时刻。在物理学中,将太阳每连续两次经过观察者所在的子午线的时间称为一个太阳日,即一昼夜。因太阳日略有差异,取一年中所有太阳日的平均值作为时间的标准,称为一个平均太阳日,简称1日。1日分为24小时,1小时分为60分,1分又分为60秒,于是规定1日的86400分之一为1秒作为时间标准。但是这样规定的秒是不精确的。1967年在第13届国际计量大会上,规定以基态铯133原子的两超精细结构能级之间的辐射周期的9192631770倍为1标准秒。时间常跟位移或平均速度相对应,例如:“五秒钟内所发生的位移”或“头两秒内的平均速度”。
时间是运动、变化的表现形式,是世界和万物的内在规定和组成部分,是具有客观实在性同世界和万物的其它组成部分处在对立统一关系中的“物”或物质。
时间是世界和万物运动、变化的表现形式。
运动和变化只有在一定的时间段里才能发生,在一个固定的时间点上,世界和万物就不会发生任何运动和变化。我们观察世界和万物的运动和变化,必须有一个特定的时间段作为观察的条件,没有一个特定的时间段作为观察的条件,就不能发现任何运动和变化的特征。
例如,飞矢不动。说的是用弓射出去的飞箭如果在一个时间点上它是固定不动的,只有在一个时间段里,箭矢才会从一个地点运动到另外一个地点。
例如,我们用照相机拍摄运动的物体。拍摄时照相机镜头快门开启的时间越短,所得到的图像越清晰,镜头快门开启的时间越长,所得到的图像越模糊。
时间是世界和万物的内在规定和组成部分。
世界和万物是由时间作为内在规定的世界和万物,没有时间规定的世界和万物是不存在的,离开一定的时间,任何物体都不可能存在。
例如,一个人有生卒年月;一棵树有生存年限;地球、太阳和银河系也是存在于一定的时间段里的物体。超过了一定的时间段,人就不是现实的人,树就不是现实的树,地球、太阳和银河系也就不是现实的地球、太阳和银河系了。
时间是具有客观实在性同世界和万物的其他组成部分处在对立统一关系中的“物”或物质。
时间不同于运动和变化,运动和变化是时间的本质,时间是运动和变化的表现形式;时间也不同于数量,时间是数量的本质和内在规定,数量是时间的表现形式;人类发明和广泛使用的钟表是纪录时间数量的工具,人们通过观察记录时间数量的钟表指针的变化,就可以知道某一特定时间段的长短,知道某一时间的具体数量规定。
时间同运动和数量、同世界和万物的其它组成部分是相互区别相互对立的。
时间同运动和数量、同其他组成世界和万物的“物”或物质,都具有客观实在性的共同本质,是统一世界里的家庭成员。时间同运动和数量同组成世界和万物的其他成员是密切联系在一起的,他们是相互联系相互统一的。
时间
一切物质运动过程都具有的持续性和不可逆性构成了它们的共同属性,这种共同属性就叫做时间。所谓持续性,包括了过程的因果性和不间断性;所谓不可逆性,则指过程能重复但不可能返回过去的性质。
时间是一种客观存在。时间的概念是人类认识、归纳、描述自然的结果,其本意原指四季更替或太阳在黄道上的位置轮回,《说文解字》曰:时,四时也;《管子·山权数》说:时者,所以记岁也。随着认识的不断深入,时间的概念涵盖了一切有形与无形的运动,《孟子·篇叙》注:“谓时曰支干五行相孤虚之属也。”可见时是用来描述一切运动过程的统一属性的,这就是时的内涵。由于古代人们研究的问题基本都是宏观的、粗犷的、慢节奏的,所以只重视了“时”的问题,后来因为研究快速的、瞬时性的对象需要,补充进了“间”的概念,于是,时间便涵盖了运动过程的连续状态和瞬时状态,其内涵得到了最后的丰富和完善,“时间”一词也就最后定型了。
物理
目前最先进的关于时间的物理理论是阿尔伯特·爱因斯坦的相对论。在相对论中,时间与空间一起组成四维时空,构成宇宙的基本结构。与空间一样,时间不是绝对的,根据测量仪器的相对运动以及测量点的时空结构,所测量到的时间的流逝是不同的:一个相对来说运动中的测量仪器测量到的时间流逝比一个相对来说不动的测量仪器测量到的时间流逝要慢。同样,质量所造成的重力场扭曲时空的结构,所以在大质量附近的测量仪器测量到的时间流逝比在离大质量较远的地方测量到的时间流逝要慢。相对论对时间所做的预言在现有的仪器精密度下都被实验所证实了。
就今天的物理理论来说时间是连续的,不间断的,也没有量子特性。但一些至今还没有被证实的,试图将相对论与量子力学结合起来的理论,如量子重力理论,弦论,M膜论,预言时间是间断的,有量子特性的。一些理论猜测普朗克时间可能是时间的最小单位。
从人类的开始人们就知道时间是不可逆的,人出生,成长,衰老,死亡,没有反过来的。玻璃瓶掉到地上摔破,没有破瓶子从地上跳起来合整的。从经典力学的角度上来看,时间的不可逆性是无法解释的。两个粒子弹性相撞的过程顺过来反过去没有实质上的区别。时间的不可逆性只有在统计力学和热力学的观点下才可被理论地解释。热力学第二定律说在一个封闭的系统中(我们可以将宇宙看成是最大的可能的封闭系统)熵只能增大,不能减小。宇宙中的熵增大后不能减小,因此时间是不可逆的。
时间的单位
时间的基本国际单位是秒。它现在以铯原子所放出的‘光波’的振动来定义。1秒是一个铯原子放出 9 192 631 770 ‘光波’的振动所需的时间。
天文学
最早研究时间的科学不是物理学,而是天文学。天文学的一个最重要的任务就是测量时间,从确定日的长短,四季的变化,到制定历法。在中国和在西方一样,制定历法的需要是推动天文学理论发展的重要因素之一。
今天的天文学已与历法或时间测量毫无关联了,但天文学观测对时间概念的发展依然非常重要。天体发出的光到地球上被观测到需要一定的时间。离地球越远的天体发出的光需要的时间也越长,因此对宇宙越远的地方的观测也是对宇宙越古老的时间的观测。现在最被公认的宇宙学理论(宇宙大爆炸理论)认为时间与空间和宇宙内的质能一样是在140亿年前产生的。目前的天文学观测估计宇宙的扩展是没有尽头的,因此时间也应该是没有尽头的
哲学
什么是时间?时间是物理的吗,还是心理的?对时间的感受是绝对的吗,还是相对的?时间真的是不可逆的吗?时间有开始和结束吗?这些问题似乎都是物理或天文的问题,但哲学作为世界观的理论无法避免对世界上最基本的一个现象:时间,不做类似的考虑。因此对时间的考虑也始终是哲学的考虑。
文学
在文学中,时间的流逝和不可逆性是一个古今中外一再提到的内容。
光阴如矢这句成语既体现了古人对时间的最直接的领会:日与夜,光与阴,的交汇,也体现了古人对时间不可逆性的认识以及对此的感慨。
时间旅行在科幻小说中是一个热题。
时间是对物体之间相对运动快慢的一种描述
量度两个时刻之间的间隔长短的物理量叫做“时间”。它表征物质运动过程的持续性和顺序性。任何一种周期运动的周期都可作为时间标准,如中国古代的水漏,十二地支(子,丑,寅,卯……)都是利用周期性的计时方法。时间是物理学中的一个基本物理量。一段时间在时间坐标轴上用一线段表示。为了用具体数字说明时间,必须选择某一时刻作为计时起点,这是人为的。计时起点不一定是物体开始运动的时刻。在物理学中,将太阳每连续两次经过观察者所在的子午线的时间称为一个太阳日,即一昼夜。因太阳日略有差异,取一年中所有太阳日的平均值作为时间的标准,称为一个平均太阳日,简称1日。1日分为24小时,1小时分为60分,1分又分为60秒,于是规定1日的86400分之一为1秒作为时间标准。但是这样规定的秒是不精确的。1967年在第13届国际计量大会上,规定以基态铯133原子的两超精细结构能级之间的辐射周期的9192631770倍为1标准秒。时间常跟位移或平均速度相对应,例如:“五秒钟内所发生的位移”或“头两秒内的平均速度”。
时间是运动、变化的表现形式,是世界和万物的内在规定和组成部分,是具有客观实在性同世界和万物的其它组成部分处在对立统一关系中的“物”或物质。
时间是世界和万物运动、变化的表现形式。
运动和变化只有在一定的时间段里才能发生,在一个固定的时间点上,世界和万物就不会发生任何运动和变化。我们观察世界和万物的运动和变化,必须有一个特定的时间段作为观察的条件,没有一个特定的时间段作为观察的条件,就不能发现任何运动和变化的特征。
例如,飞矢不动。说的是用弓射出去的飞箭如果在一个时间点上它是固定不动的,只有在一个时间段里,箭矢才会从一个地点运动到另外一个地点。
例如,我们用照相机拍摄运动的物体。拍摄时照相机镜头快门开启的时间越短,所得到的图像越清晰,镜头快门开启的时间越长,所得到的图像越模糊。
时间是世界和万物的内在规定和组成部分。
世界和万物是由时间作为内在规定的世界和万物,没有时间规定的世界和万物是不存在的,离开一定的时间,任何物体都不可能存在。
例如,一个人有生卒年月;一棵树有生存年限;地球、太阳和银河系也是存在于一定的时间段里的物体。超过了一定的时间段,人就不是现实的人,树就不是现实的树,地球、太阳和银河系也就不是现实的地球、太阳和银河系了。
时间是具有客观实在性同世界和万物的其他组成部分处在对立统一关系中的“物”或物质。
时间不同于运动和变化,运动和变化是时间的本质,时间是运动和变化的表现形式;时间也不同于数量,时间是数量的本质和内在规定,数量是时间的表现形式;人类发明和广泛使用的钟表是纪录时间数量的工具,人们通过观察记录时间数量的钟表指针的变化,就可以知道某一特定时间段的长短,知道某一时间的具体数量规定。
时间同运动和数量、同世界和万物的其它组成部分是相互区别相互对立的。
时间同运动和数量、同其他组成世界和万物的“物”或物质,都具有客观实在性的共同本质,是统一世界里的家庭成员。时间同运动和数量同组成世界和万物的其他成员是密切联系在一起的,他们是相互联系相互统一的。
时间是什么呢?
单纯的想时间,很片面没缺少辨证的思想在里面。我们必须时间空间物质一起想,它们是统一、对立的整体。
时间和空间是物质存在的一种基本形式,物质的存在必须也时空为基准,它们对立统一,离开谁谈谁都是错误的。
时间、空间是物质的一种量度,物质需要时空来坐标,需要时空来赋予行为。
可怕的东西,因为他的不可后退!
物质运动矢量差的累积。