首页 > 科学探索文章正文

小时候想,时间好像会在某些环境下不存在

科学探索 2025-10-04 16:00:01 趣奇闻(www.quqiwen.com)

小时候想过一个问题,时间好像会在某些条件下不存在。当时感觉到好像发现了新大陆,发现了宇宙的漏洞,一直迷惑在这个事当中难以自拔。

当时也不知道怎么描述它,只有举个例子来说明:我们将一块饼干掰成两半,在这个完整的饼干被分成两半的那一瞬间,也就是由一个物体变成两个物体的那一瞬间(姑且叫作瞬间吧),到底花没花时间呢?这个时候时间存不存在呢?

那时候认知有限,没法做出深入的探究,总结下来,也就是人们常说的“瞬间即永恒”吧。

小时候想,时间好像会在某些环境下不存在

后来,我们知道了,在量子力学当中,这个世界也许是不连续的。就像看电影一样,都是一帧帧的画面组成,当帧率足够大,其在我们眼中就足够流畅,而实际上它就是一帧帧的,只是我们依靠自身的眼睛无法觉察到罢了。

同时,也在一些资料当中也看到了关于证明时间是不是连续且线性的讨论。这里引用一下:

由于时间是运动的,并且是顺序“向前”的,从数学的角度讲,时间是增函数。也就是说,时间一定会从1秒运动到2秒。

假设时间是连续的。因为1<√2<2,时间从1秒运动到2秒,必然经过√2秒,又因为√2是无理数,是无限不循环的小数,也就是说,它的位数是无限的,所以时间从1秒运动到√2秒时,即进入√2时间的无限运动中,从而无法从1秒运动到2秒,然而客观事实是时间可以从1秒运动到2秒,这与假设时间是连续的相互矛盾,所以时间是不连续的。同时也证明时间不可能是无理数。

时间是不连续的命题得以证明。那我们应该怎么理解这种不连续性呢?

小时候想,时间好像会在某些环境下不存在

时间是不连续的,间断的,具有量子特性。

为了理解在极小尺度上的空间结构,我们必须求助于引力的量子理论。爱因斯坦的广义相对论表明,引力是由空间和时间的扭曲产生的。通过整合量子理论和广义相对论的基本原理,物理学家导出了“圈量子引力”的理论。在该理论中,空间的量子态用自旋网络来表示,量子时空则用自旋泡沫来表示,即随时间变化的自旋网络。圈量子引力理论预言,空间是由离散的块组成,最小的空间约为普朗克长度的立方,或10-99立方厘米。时间也是离散的,最短的时间大约1个普朗克时间,或者5.39×10^-44秒。

普朗克时间,是指时间量子间的最小间隔。没有比这更短的时间存在。普朗克时间=普朗克长度/光速。这一论述,是人为定义的时间的最小间隔,是假设时间是不连续的,没有从理论上证明。

普朗克时间的特点就是小,比人类目前能测量的最小时间间隔还要小很多。

我们从理论来解析普朗克时间,如果运动的时间精确到普朗克时间(5.39×10^-44s)即进入下一个“时间片”,是普朗克时间的本质。回到前面的掰饼干,我们可以理解那个永恒的瞬间就是两个时间片的间隔。

小时候想,时间好像会在某些环境下不存在

普朗克尺度唯一能和实际物理现象粘上边的就是施瓦西半径,具体细节有些麻烦,引出的话题基本上就是:

微观粒子的质量超过普朗克质量就会变成微型黑洞,无法再观测粒子的未来。

小时候想,时间好像会在某些环境下不存在

施瓦西半径是一个固定质量的物体,能够形成黑洞所需的半径。理论上任一质量的物体都能成为稳定的黑洞,只要它的半径等于史瓦西半径。此时,巧合的事情来了,普朗克质量下的史瓦西半径,恰巧等于其康普顿波长。

而康普顿波长又是啥意思?简单解释其物理含义,由于波粒二象性,可以将微观粒子的大小解释为其康普顿波长。那史瓦西半径等于康普顿波长意味着什么呢?意味着普朗克质量的粒子就是一个黑洞。换句话说当我们使用对撞机,尝试进行普朗克尺度以下的观测时,就会进入黑洞的视界,也即无法获得任何信息。

到这里我们明白了普朗克尺度为最小尺度的根本原因,是我们无法再观测低于这个尺度的世界,自然也无法描述低于这个尺度的世界,而不是低于这个尺度的世界不存在。换句话说,如果我们具备了观测黑洞视界的能力,那么我们就有可能测得普朗克尺度下的世界。

所以说,普朗克尺度其实并非是宇宙最小尺度,只是我们目前的物理理论,所能描述的最小尺度是普朗克尺度罢了,就像是物理学没有发展之前,我们所能描述的最小尺度,就是米粒大小而已。主流依然认为时空是连续的,因为时空如果离散,那么洛伦兹对称性将不复存在,那将是更大的灾难。

小时候想,时间好像会在某些环境下不存在

那么,你相信这种可能吗?欢迎朋友们讨论!

后台-插件-广告管理-内容页尾部广告(手机)

声明:部分图文来源于网络,版权归原作者所有,侵权请联系删除:wzwt58@qq.com。本站发布此信息目的在于传播更多信息,与本网站立场无关,不保证该信息(包括但不限于文字、数据及图表)准确性、真实性、完整性等。本文地址:https://www.quqiwen.com/kxts/25444.html

趣奇闻Copyright @ 2022-2022 备案号:陕ICP备19013690号-3 网站地图