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时空的块状宇宙:揭示时间与事件的标志

时间:2023-07-04 理论教育 版权反馈
【摘要】:为更形象地认识时空,物理学家引入了块状宇宙这个概念。我们简化一下,把这个空间拆成二维的平面,把自左向右延伸的第三空间维度换为时间,其中的一个切面就是某个瞬间的块状宇宙。在这个扁平宇宙的任何地方发生的任何事都可以标注在盒子中,它的坐标可以显示出事件发生的时间和地点。事实上,时空块状宇宙能标志出所有事件、过去、现在和未来。一种观点是“现在”是某个瞬间的切面。

时空的块状宇宙:揭示时间与事件的标志

为更形象地认识时空,物理学家引入了块状宇宙这个概念。我们把宇宙想象成一个很大的矩形盒子,它有四个维度,其中时间就是它第四个维度。是不是有点复杂?我们简化一下,把这个空间拆成二维的平面,把自左向右延伸的第三空间维度换为时间,其中的一个切面就是某个瞬间的块状宇宙。在这个扁平宇宙的任何地方发生的任何事都可以标注在盒子中,它的坐标可以显示出事件发生的时间和地点。事实上,时空块状宇宙能标志出所有事件、过去、现在和未来。

块状宇宙的时间是怎样从现在回到过去?一种观点是“现在”是某个瞬间的切面。时间随着切面间的跳转流逝,每个跳转都非常细微,根本无法察觉。另一种观点是时间线上的所有事件切面同时存在,无论是过去的还是将来的,但因为我们无法跳出这个四维的时空,所以我们看不到。(www.xing528.com)

究竟时间是像翻书一样进入未来,还是未来本来就已经存在且不可更改?爱因斯坦相对论为我们展示了一个时间与空间紧密联系的宇宙。我们知道,受时间膨胀和长度收缩影响,处于相对运动的参照系中的观察者们可以将时空切分为空间部分和时间部分。如果没有参照系中的坐标和标尺,我们便没有办法说某个时间持续了十秒。处于相对运动状态的观察者们也就无法就某件事情发生的时间达成一致。

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