论时间的本质

教师之友网

论时间的本质

作者：公维鹏
文章来源：
浏览：150 次

玉竹  说 各位晚上好
玉竹  说 欢迎来到中国学术论坛，开始今天的网聊活动。不好意思，我迟到了，我是主持人玉竹
玉竹  说 今天晚上的网聊的主题是《论时间本质， 有请我们的本次网聊嘉宾公维鹏先生
公维鹏  说 各位老师和朋友好， 欢迎大家一起来进行网聊，今天我们一起思考时间的本质，它和物质与空间的辩证关系，它在宇宙中的地位，以及它的八种性质——相对性、一维性、流逝性、连续性、不灭性、单向性、无限性、均匀性——都是如何产生的 公维鹏  说 时间是什么？它在宇宙中的地位如何？我们的时间观念面临哪些问题？又应该如何解决这些问题？
公维鹏  说 曾经，很多年，很多人像牛顿一样的认为，时间是一个和物质与空间的存在不相干涉的，均匀流逝的永恒的具有绝对独立性的客观存在，它的存在与发展不依赖于物质与空间的存在，永恒的均匀的一去不复返的依照其自性向前流逝，时间对于一切客观存在来说都是一样的。
公维鹏  说 相对论的出现打破了这一传统观念，爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论为时间的存在形式画了一幅崭新的图像，类空间隔事件的同时性具有相对性，在一个观测者看来同时发生的两个类空间隔事件在另一个运动状态不同的观测者看来却是不同时的；时间长度的测量值也具有相对性，同一个物质点的同一段运动过程由运动状态不同的观测者测量所得的时间长度各不相同；一个事件在一个坐标系中发生的空间方向坐标会影响它被不同的观测者测量所得的时间坐标，时间看来似乎不再和空间是一对互相独立不相干涉的客观存在；而且宇宙中物质的密度和引力场的强度也会影响时间的流逝速度，在物质密度越大引力场强度越强的地方时间的流逝速度越慢，由于宇宙中各个不同的地方的物质密度和引力场强度是千变万化的，因而在宇宙中不同地方的时间流逝速度也是千变万化的。狭义相对论和广义相对论的科学性已经为现代物理学的发展所证实。如此一来，牛顿那种与空间和物质的存在无关的均匀流逝绝
公维鹏  说 如此一来，牛顿那种与空间和物质的存在无关的均匀流逝绝对独立的存在的时间观念就站不住脚了。[
公维鹏  说 相对论的时间观念和时间的一维单向性之间产生了看似不可调和的矛盾：如果时间是一维的，没有分枝，而且又是单向发展不可逆的，那么同时性应该是绝对的，既然同时性是绝对的，那么时刻就应该是绝对的不变的，进而由时刻叠合而成的时间长度也应是绝对的，而如果时间长度是绝对的，那么物质的存在就不可能让时间产生曲率，时间长度的测量值也不应该因观测者的不同而有所不同。
公维鹏  说 而且现代物理学的发展还揭示了一个巨大的矛盾，即物理学基础规律的时间可逆性与现实宇宙的时间单向性之间的矛盾。物理学的基础规律，牛顿力学、相对论和量子力学，除了热力学第二定律外，都具有时间可逆性，它们既允许时间向前发展，也允许时间向后发展，也就是说，如果构成宇宙物质体系的基本粒子质子、中子、电子等所有的微观粒子完全遵从这些物理学基本规律，那么看来似乎由这些物质粒子共同构造而成的宏观宇宙应该既允许我们从出生的婴儿发展到死亡的老人越活越老，也允许我们从一个死亡的老人发展到出生的婴儿越活越年轻，二者都是物理学基础规律所允许的。但是现实世界不是这样的，我们只能越活越老，不能越活越年轻。物理学基础规律的时间可逆性与现实世界的时间单向性产生了巨大的冲突。热力学第二定律的时间单向性也和其它物理规律的时间可逆性产生了冲突。时间的单向性是如何产生的？是物理学基本规律还有我们未曾发现的固有的时间单向性还是整个宇宙
慈天元  说 鹏兄好，过来看看。
公维鹏 对 慈天元 说 天元兄好
公维鹏 对 慈天元 说 是物理学基本规律还有我们未曾发现的固有的时间单向性还是整个宇宙有一套我们未曾揭示的发展机制产生了时间的单向性
  公维鹏  说 现代物理学对传统观念中时间在宇宙中的基础地位也产生了巨大的挑战。现代物理学的基础规律——牛顿力学、相对论和量子力学，除了热力学第二定律，都是时间对称的，即依照这些规律，如果宇宙中的一切物质点都向相反的方向运动，宇宙就会向原来的状态回归，时间就被倒过来了，这使得时间在宇宙中的地位显得无足轻重
慈天元 对公维鹏  说 时间到底是什么？它是如何存在的？
公维鹏 对 所有人 说 要明白这些问题，首先要想一下在现实生活中我们是如何把握时间的存在的。
公维鹏 对 林再兴 说 我们总是在这样或那样的物质的运动中感受时间的存在与流逝的，看到星斗轮转，我们知道时间在流逝；看到春风卷地，花开花落，我们知道时间在流逝；看到飞瀑流泉，大河东去，我们知道时间在流逝；看到长江后浪推前浪，世人新人换旧人，我们知道时间在流逝。
公维鹏 对 林再兴 说 当我们处于睡眠或昏迷状态，无法把握一切存在的运动的时候，我们便也无法知道时光流逝已几许公维鹏 对 林再兴 说 我们总是用物质的运动过程来度量时间，地球自转一周为一天，地球绕太阳公转一周为一年，而精确的铯原子钟，则以铯-133原子在两个特定能级间跃迁时所辐射的电磁波的周期的9192631770倍为一秒。
公维鹏 对 林再兴 说 我们从来不能以运动的物质体系以外的其它事物作为时钟，也不能用物质的运动过程以外的其它事物来度量时间。
慈天元 对 所有人 说 我认为时间是参照的结果，时间的本质是区间总能量，它的具体认知，是以参照系中的物运动为基准的。比如，我们不能离开地、日运动关系，来谈年。
公维鹏 对 所有人 说 从这里我们可以判断，我们是在宇宙物质体系的运动中感受到时间的存在的。
公维鹏 对 慈天元 说 因而我们做出如下揭示：时间，是普遍联系的宇宙物质体系的运动在运动的普遍联系中表现出的存在形式。公维鹏 对 所有人 说 如果宇宙中的一切物质体系都是相对静止的，那么物质依然存在，空间依然存在，宇宙依然存在，但时间不再存在。
公维鹏 对 所有人 说 因而只有物质和虚空才是宇宙的基础构成因素，而时间不是，时间只是宇宙的存在形式。
公维鹏 对 所有人 说 这里的虚空，就是我们通常说的空间。
公维鹏 对 所有人 说 时间因宇宙物质体系的运动而存在，因而时间的一切性质与存在形式决定于宇宙物质体系的运动规律，决定于宇宙物质体系的本质与存在形式。
慈天元 对 所有人 说 我倾向于把虚空称为元间，以区别于实体空间。
慈天元 对 所有人 说 郭绍华先生也是这样的认识。
公维鹏 对 慈天元 说 我对虚空有自己的定义，叫不能以力的作用改变其它存在存在形式的独立的客观存在，虚空存在的集合形成宇宙空间体系
公维鹏 对 所有人 说 也因而，某一特定物质体系的运动所表现出的时间性，既决定于此物质体系作何种形式的运动，也决定于此物质体系的运动被哪一个物质体系所反映，如何被反映，在此基础上，我们就能够合理的阐释相对论中时间的相对性是如何产生的，进而化解类空间隔事件同时性的相对性、时间长度测量值的相对性、时间曲率的产生和时间的一维单向性之间的矛盾
公维鹏 对 所有人 说 郭先生的元间我知道，但一直不能清晰的理解
慈天元 对 所有人 说 大体上，我们的世界观基础是一致的。物质-虚空二元并存。
慈天元 对 所有人 说 郭先生的解释有点繁琐
公维鹏 对 所有人 说 而且在把握了时间的本质之后，我们就可以理解它的诸种性质，相对性、一维性、流逝性、连续性、不灭性、单向性、无限性、均匀性，都是如何产生的
慈天元 对 所有人 说 你实际上，可以把元间直接理解为虚空，不过是名词概念的差别罢了
公维鹏 对 所有人 说 而且在把握了时间的本质之后，我们就可以理解它的诸种性质，相对性、一维性、流逝性、连续性、不灭性、单向性、无限性、均匀性，都是如何产生的
公维鹏 对 慈天元 说 郭先生做的很深入
公维鹏 对 慈天元 说 而现实世界中的时间单向性和物理规律的时间对称性，可以在宇宙物质体系的无限性与普遍联系的运动产生的宇宙物质体系的存在形式的不可重复性中得到和谐的统一
公维鹏 对 所有人 说 有的朋友认为现实世界中不存在时间，时间是我们为了描述现实世界而创造出来的，事实上不是这样，一个物体有了长度，我们才可以用长度描述它，一个物体有了质量，我们才可以描述它的质量，如果现实世界不存在时间性，我们又怎么可能用时间描述它呢？况且，因为有了我们对世界的观察，我们才会有时间的概念，如果我们不观察世界，就不可能产生时间概念。时间概念不是完全由人的主观性创造出来的，而是从现实世界的运动中抽象出来的。因而时间是现实世界的物质的运动的固有的性质，而不完全是人的主观创造的产物
公维鹏 对 所有人 说 时间的基本构成元素是时刻，因而对时间的本质的把握，关键在于对时刻的本质的把握
公维鹏 对 所有人 说 时刻是指一个物质点或一个空间点处于一种特定的态，这种特定的态是指此物质点或空间点相对于宇宙中所有的其它物质点和空间点处于一种特定的位移关系，这种特定的位移关系在物理上必须用四维坐标标度，即我们常用的（x，y，z，t），三个空间方向坐标加一个时间方向坐标，它是唯一特定的，在不同的参照系中相互转换后依照物理学规律严格的一一对应，这是此物质点或空间点所处的固有时刻
公维鹏 对 所有人 说 表达固有时刻的四维坐标（x，y，z，t）中的最后一个坐标t是此固有时刻被观测者测量所得的被测量所得时刻，它的本质意义是此固有时刻同用作时钟的某一物质体系的某一特定的态处于绝对同时或相对同时的关系。比如说，我们认为太阳在中午十二点升到天空正中间，其本质意义便是认为太阳在我们头顶正上方一亿五千公里处向我们垂直发射光线的固有时刻和我们的时钟指针指向表盘十二点处的固有时刻相对同时（在这里粗略的忽略了光的传播过程带来的误差
维鹏 对 所有人 说 被测量所得时刻及其延续形成时钟时间体系，它的本质是用一个特殊的运动形式均匀稳定的运动物质体系的运动的态与延续性来反映和度量整个宇宙物质体系的运动。我们日常生活中的时间观念，科学中的时间，本质上都是时钟时间。而相对论和日常时间观念的矛盾的产生和解决，也在于对时钟时间的理解上
公维鹏 对 所有人 说 时刻分为固有时刻和测量所得时刻，同时性则分为绝对同时性和相对同时性
公维鹏 对 所有人 说 绝对同时性是指两个或多个物质点或空间点处于绝对相同的态，即它们同宇宙中的所有的其它物质点和空间点的相对位移关系完全相同，在物理学上即它们相遇，拥有在任何一个观测者看来完全相同的四维坐标，固有时刻相同
公维鹏 对 所有人 说 相对同时性则是指任意两个不同的空间点或物质点各处于一个特定的态，但它们并不处于绝对同时的状态，即四维坐标不是完全相同的，固有时刻不同，但是在某一观测者看来从此两点各自处于的特定的态（固有时刻）发射出的信号以任意大的有限速度均不能到达对方，则此观测者认为此两点的这两个特定的态是相对同时的
公维鹏 对 所有人 说 相对同时性由物质体系的广延性的可测度性与运动规律性演绎计算得出
公维鹏 对 所有人 说 时间长度是一个物质体系的运动因位移变化的连续性产生的运动的连续性与持续性。如果时刻分为固有时刻和被测量所得时刻，那么时间长度也应该分为固有时间长度和被测量所得时间长度
公维鹏 对 所有人 说 固有时间长度应该用四维坐标描述的世界线来标定，本质上是一个物质点的一段运动过程，它在不同的坐标系之间规律性的转换后其描述是完全等价的，测量所得时间长度则是被某一观测者认为与此固有时间相等的用作时钟的物质体系的某一运动过程
公维鹏 对 所有人 说 处于不同固有时刻的事件被用作时钟的特定物质体系所反映便形成各自的被测量所得时刻或者说时钟时刻，这些时钟时刻的差值（本质上是用作时钟的物质体系的一段运动过程）便是这些不同的事件映射到时钟上形成的相差时间长度，或者说时钟认为这些事件相差如许的时间
公维鹏 对 所有人 说 在这时，我们还需要继续分析物质、空间和时间三者的辩证关系
公维鹏 对 所有人 说 宇宙空间体系的存在并不依赖于物质与时间的存在，其自身的存在是其存在的唯有原因，因而空间是一个独立的客观存在
公维鹏 对 所有人 说 物质的存在以宇宙空间体系的存在为背景，但物质的存在和如何存在并不受宇宙空间体系的影响，其自身的存在是其存在的唯有原因，因而宇宙物质体系也是独立的客观存在
公维鹏 对 所有人 说 但时间不是独立的客观存在，它的存在完全产生于和决定于宇宙物质体系的运动，是宇宙物质体系的运动的存在形式，它不是构成宇宙的基础性元素
公维鹏 对 所有人 说 只有物质和空间才是构成宇宙的基础性因素素，一切因它们而产生和存在
公维鹏 对 所有人 说 宇宙不是在空间和时间构成的时空体系中运动发展，而是宇宙物质体系以空间为背景在运动，其运动表现出时间性
公维鹏 对 所有人 说 时间在宇宙中的地位同数字和客观规律一样，只是宇宙的存在形式而非基础性元素
公维鹏 对 山成功 说 宇宙物质体系的运动表现出时间性，犹如物质体系的存在表现为一定的数量，但不能说宇宙物质体系的运动存在于时间之中，犹如不能说物质体系存在于数量或数字之中
公维鹏 对 山成功 说 数字，我们可以把它从客观现实中抽象出来用于研究计算客观存在的物质与空间，但在客观现实中它不是独立的客观存在；客观事物的运动规律，我们可以把它从客观现实中抽象出来用来研究世界的存在与发展并指导实践，但在客观现实中它也不是独立的客观存在；同它们一样，时间，我们可以从客观现实中把它抽象出来用来阐释世界的发展变化，但在客观现实中它也不是一个独立的客观存在，没有人能把时间从客观物质的运动中分离出来让它单独的存在，这也是我们为什么感觉到时间是一个真实的存在而它又看不见摸不着的根本原因所在
公维鹏 对 所有人 说 客观事物的存在必然表现为一定的数字，具有物质基础质的不变性的物质体系的运动必然表现出严格的规律性，而宇宙物质体系的运动也必然表现出时间性
林再兴 对 公维鹏 说 公兄说的很不错
公维鹏 对 林再兴 说 当然，头脑没有那么死板
公维鹏 对 林再兴 说 有人在研究物质在运动中如何形成时间，事实上物质的运动是时间产生的唯有原因，而物质的运动也必然表现出时间性，不在于它是什么形式的物质或者做什么形式的运动
公维鹏 对 所有人 说 有的朋友认为时间是由时间粒子形成的时间场，事实上时间并不是由特定的“时间粒子”形成的，而是所有的物质粒子的运动都表现出时间性
公维鹏 对 所有人 说 宇宙空间体系是宇宙物质体系的运动存在的背景因而也是时间产生的背景，物质和空间在运动中不能互相影响互相改变，时间是物质体系的运动表现出的存在形式，因物质运动的存在而存在，因为物质和空间不能互相影响互相改变，所以时间的存在不会影响空间的本质与存在形式，空间的存在也不会影响时间的本质和存在形式
公维鹏 对 所有人 说 这时可能有的朋友会提出异议，在相对论中空间方向坐标与时间方向坐标是互相联系不可分割的，一个参照系中的空间方向坐标会影响另一个参照系中的时间测量值，一个参照系中的时间方向坐标也会影响另一个参照系中的空间方向坐标，又怎么能说宇宙空间体系的存在和时间的存在互不干涉呢？
公维鹏 对 所有人 说 在这里我们要明白一个问题，在物理学中我们使用的所有参照系都是物质参照系，以物质体系为参照物并以规律性的物质的运动为反映手段，虽然我们把它们称为空间参照系，但事实上它们是物质参照系，它们首先反映的是物质体系的广延性，首先描述和演绎的是物质点同物质点的相对位移。因而相对论中空间方向坐标和时间方向坐标互相联系本质上意味着两个事件在一个坐标系中的相对位移会影响它们被不同的观测者测量所得的相对时间间隔描述，这不受空间体系的存在的影响，空间体系只是其发生的场所与背景，并且不会与其发生冲突
公维鹏 对 所有人 说 确切的说，物理学时空不是时间和空间的结合，只是物质坐标系的时间方向坐标和空间方向坐标的结合，它是以物质为手段对一切物质存在与空间存在的测量值，因而空间方向坐标对时间方向坐标的影响不是空间影响了时间的存在，时间方向坐标对空间方向坐标的影响也不是时间影响了空间的如何存在
nick 对 所有人 说 假如有时光隧道，在其间可以运动但时间静止，或者时光流逝，但物质静止，就像曾有过的未解之谜。那么又如何解释
] nick 对 所有人 说 以人这样狭小的视野要去了解宇宙，无论怎么说也难以被证实
公维鹏 对 nick 说 如果先生理解了时间的本质，就不会相信时光隧道的存在的
nick 对 所有人 说 那末时光隧道，便不存在了
公维鹏 对 nick 说 事实上，时间方向坐标和空间方向坐标会互相影响互相改变不是因为时间和空间会互相影响互相改变，而是由我们反映世界的手段即物质运动的规律性（在相对论中主要是狭义与广义相对性原理）所决定的
慈天元 对 所有人 说 时光隧道，只是一些人的假想。技术的终极手段，可以超空间瞬移，但是要逆转整个时空序，这是做梦
维鹏 对 nick 说 时间不是构成宇宙的基础因素，它依赖于物质的运动而存在，没有物质的运动，就不会有时间的产生，在时间的此种本质下，时光隧道是没有产生的条件的
nick 对 所有人 说 了解你的意思，你是说运动产生时间
公维鹏 对 铜陵郑锴 说 狭义相对论和闵可夫斯基的工作使物理学中的时间方向坐标和空间方向坐标相互联系形成统一的时空体系，广义相对论则把引力作用表达为时空的弯曲，在广义相对论中，宇宙中某一处的物质的分布方式会影响该处的时空结构产生时空曲率，而时空曲率又反过来会影响该处的物质运动形式
公维鹏 对 nick 说 先生理解的是我的本意



注：中途因网络系统出现问题，网聊中断，另附上本文主题的文本，感谢作者惠稿。http://www.frchina.net/data/detail.php?id=24169