苍月奥特曼月夜美:谁能告诉我时间的定义

有人认为时间就像一根橡皮筋，而其他人认为它是间断性的。如果时间曾经有过开端的话，那就要追溯到160亿年前。让我们一起去看看时间是什么，时间这个如此不规则的尺度是如何作用的。
时间对于住在一楼的人来说比住在顶层的人过得慢，尽管它不足以使里面的人变得长寿。要想使一个人变得年轻些，只需乘坐一架普通的飞机做一次环球旅行就可以了。这是时间效应对所有的人都相同的两个令人难以置信的结果：时间可以延长也可以缩短，这取决于空间、重力和速度。本文将带领读者去探索时间这个外表看起来很亲近但是又很神秘的尺度。

1.时间究竟是什么？

1000多年来，人们一直都在寻找这个问题的答案。比如，在古希腊，时间的定义问题对哲学家的困扰更甚于对数学家的困扰。在伽利略的伟大发现之后，牛顿把时间最终定义为数学上的量。但是，这位伟大的英国科学家认为，时间是一个被神秘气息所覆盖着的客体，因为时间独立于任何物体，在一切之上，是绝对的。时间与圣人是如此接近，以至于上帝被比为一座钟。

爱因斯坦认为，时间一点也不像是大自然里的一条“自由自在的狗”，而是一个实实在在的尺度。即使在今天，我们仍然不能像定义任何一个实际的事物那样给时间下一个定义。我们可以度量时间，但不知道时间是什么，并且还把“时间”挂在墙上或者带在手腕上。根据爱因斯坦的相对论，我们知道时间可以延长或是缩短。这就是物理学家为什么把时间简单地用作确立事件的序列，并且用时间标记它们。比如人的生日或食品的保质期等。

2.时间是像河流一样流动还是有间断的接替？

不幸的是，没有一种理论或者是一项实验能够证实时间是以连续的方式流动还是像一部电影里的每格画面，给人一种连续的印象，即有间断的接替。对时间的连续性或间断性的研究还涉及到另外一个问题，即时间到底有没有开端。对此，至今还没有确切的答案。因为著名的大爆炸理论认为时间—空间有一个开始；而另外的一些科学家则指出，“时间”尺度没有一个瞬间的开始，这是不必要的。这样事情就复杂了。因为根据量子力学的原理，比所谓的普朗克时间(Planck Time)小的时间间隔是不可探知的。普朗克时间单位在秒数量级。所以在一个非常短的时间内是不可能计算出新生的宇宙状态的。总之，就现在的理论来看，有关宇宙的第一声啼哭将永远是个未知数。

现在我们回到时间的“连贯性”上来。奇怪的是它能够以连续或间断的方式流动，但最小的、可计算的时间间隔则与“普朗克时间”一样。总之，时间是一条连续的带子，而物理学家把它当作一条环环相扣的、不连续的项链。

几年前，科学家大卫·芬克勒斯坦因(David Finkelstein)曾经提出过一种理论，但是没有在科学界获得很大的支持。这位物理学家假设时间原子存在。这些时间原子可能表现出了它们的间断性。

3.对于所有人来说，时间是以同一种方式流逝吗？

爱因斯坦的理论表明答案是否定的。实际上同空间一样，时间也是相对的。相对是什么意思呢？即为了完整地而不是模棱两可地描述一个事件，那么这个事件就应该被放在一个参照系里。例如，如果我与某人在路的尽头约会，那么“尽头”对另外一个人来说可能恰好是路的开端。如果我加上“在路尽头后面的广场”，那么这个“约会事件”就准确了。带有时间因素的事情也是如此。如果我说10年过去了，那么我就必须指出，是与哪个参照系相比过去了10年。很明显，在每天的生活里没有必要拘泥于细节。但是谁又知道将来我们会不会组织星际旅行或者与外星人交流呢？到那时，时间间隔就不再这么简单了，就会感到时间的相对性了。

一个有名的例子能够解释这一切。阿尔法(Alfa )和贝塔(Beta)是一对30岁的孪生兄弟，都是宇航员。2000年，贝塔开始乘坐速度为每秒24万公里的太空飞船向距离地球8光年的一个星球进发。以这种速度，贝塔来回单程各需要10年时间。事实是为了达到所要的平均速度，贝塔需要加快速度，而在到达目的地时还要减速。因为他们两个的参照系不再相同，只需改变运动方向我们就可以把阿尔法和贝塔的时间分离开来。当贝塔在2020年回到地球上来时，将看到阿尔法庆祝50岁(老了20年)生日，而这时对他自己来说才刚刚过了12年，他才只有42岁。这不是一个智力测验。时间的伸缩已经被真实的表所测量到。1971年，美国华盛顿大学的哈费勒(J.C. Hafele)和美国海军天文台的理查德·基廷(Richard Keating)两位物理学家作了环球旅行，并且测量了飞机上的4座原子钟。飞机的速度无法和光的速度相比(相差几百万倍)。但是科学家们却证实捕捉到了时间的伸缩性：在旅行结束时,飞机上的钟表指示与地面上的钟表相比晚了59纳秒。另外，高度也影响时间的流逝，爱因斯坦的理论表明由于重力的原因，时间离地面越近流逝得就越慢。实际上，在地下室里，时间流逝得要比在楼房顶层慢。有人曾经计算过，在人的一生中，如果是住在一层的话，可以多活一微秒，当然，这对长寿来讲太微不足道了。

4.如果时间是一个尺度，那么为什么不能像在空间中一样前进和后退呢？

在将来和过去的时间中旅行都属于科学幻想。正如奥地利数学家库尔特·歌德尔(Kurt Godel)在1949年所证实的一样，在过去的时间里旅行是不被物理学的法则所禁止的，然而条件是非常特殊的：宇宙要能够转动(这在现实中是不可能发生的)，并且时间的追求者必须以大于光速71%的速度移 动。总之，菜谱是有了，但是没有配料。正如物理学家斯蒂芬·霍金所认为的那样，这可能是自然保护自己的一种方式，同时阻止时间旅行就会避免可能带来的悖论，例如会和自己相遇或者是改变历史一类的现象。

5.黑洞是否真的是时间机器呢？

黑洞所提供的可能性之一是，在通过了一个时空隧道后落入它们之中，并且重新出现在过去。隧道是什么？有各种各样的假设，从抗重力到对映世界，再到宇宙更替。虽然假设众多，但没有一个是可行的。只需想一想黑洞超强的引力就够了：时间就像一根皮筋，最后被拉长，而在这种情况下要想活着出来是毫无希望的。时间是一个永久的话题，人们仍在不断地探索和尝试其他的方法。
参考资料：科学世界杂志

时间的定义
时间是对运动过程的量度，具体地说，是指能通过某一运动周期的计数来对该运动过程进行的量度。

时间有如下特点：

1、具体时间单位都分别对应着一种特殊运动的周期。例如年、月、日，分别对应着地球绕太阳转动的周期、月球绕地球转动的周期和地球自转的周期。年、月、日的多少则是对相应的运动周期进行计数。

2、由于运动周期的计数是从小至大的顺序进行，已经计数的是过去，正在计数的是现在，暂未计数的是将来。因此，时间具有过去、现在和将来的单向性和不可逆性。

3、由于向过去和现在两个方向运动周期的追溯或计数是连续的和无限的，时间也是连续的和无限的。也就是说时间既没有开端，也不会终结。

4、时间的量度方法是这样的：

选用一种特殊物体的运动周期作为时间的基准，通过对这一持续运动周期的计数来度量其它运动的过程。也就是用一个特殊的周期运动过程来度量其它的运动过程。这一特殊的周期运动可视为时间参照物。

5、时间不是绝对的而是相对的。这是因为选作时间基准的特殊的周期运动会受到其它因素的影响，其运动周期之间并不是绝对地保持不变。例如，精确测量表明：年、月、日的周期都在不断地变化，有时变快，有时变慢，总的趋势在变长。它们之间的变化也不成比例。

特别地，每种具体的物体都有一定的寿命，无论其寿命多长。若作为某种时间基准的物体消失了。那么这种具体的周期运动也就根本不存在了。我们必须选取新的时间基准。因此，绝对不变的运动是不存在的，绝对精确和永恒的钟是不存在的，牛顿的绝对时间也是不存在的。

6、空间是物质大小和方位的量度，量度的方法是使用尺子，时间是运动过程的量度，量度的方法是使用时钟。任何时钟都是由一个周期运动和对该运动周期的计数机构所组成。因此，必须再次强调，时间和空间是没有关系的。

7、空间和时间都是一种量度，在任何具历史时期，这种量度的范围都是有限的，但是，这并不会影响到空间大和小的无限性，也不会影响到时间过去和将来的无限性。同时，时空弯曲的说法是不可理解和荒谬的。

由热力学、弱人择、心理学三重条件限定了单一方向的特殊维，叫做时间。

对于二楼作者的观点，我认为有些地方不够科学，
时间的慢于快是相对的，在同一个惯性系中，无论这个惯性系本身的运动情况如何，时间相对发生了变化，但在惯性系本身内的时间没有发生变化，也就是说，如果一个人坐飞机玩飞地球，在飞机这个惯性系中，时间并没有发生变化，按照相对论的观点，在时间膨胀过程中，发生变化的只是相对时间，
比如说，有人想像如果以光速追光飞行，可以观察到不动的光，事实上，光速不变原理中明确提出，光在任何惯性系中的速是不变的，也就是说，就算你以光速和一束光相同的方向飞行，你所观察到的光速还是没有变的光速，
这可以说明，如果一个人坐在一架以光速度行驶的飞机上飞行，他自己不会感觉到时间的变化，也就是所谓的长生不老，但是当他回来时，地球上的时间去了很多很多，
这些是题外话，
我个人认为，在现在的科学技术前提下，时间只可以用在我们还不能分辨时间变化的，我们所曾在着的惯性系中，也就是我们所生活的环境。
对于时间的理解，霍金的时间简史也许可以帮助大家

宏观上就是空间的度量
微观上就是过程的度量

时间就像一把尺子吧,人类定义的一个尺度.