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时间遭遇空前危机:在量子世界,时间没有意义?

2018-10-11 09:40:24  环球科学ScientificAmerican    参与评论()人

时间这一概念已经印刻在所有人大脑中,似乎就是与生俱来的存在,它记录着世界的一切。但在普朗克尺度上,时间这个概念却遭遇了危机。物理学家希望找到一种适用于量子引力领域的时钟,却始终未能如愿。这是否意味着,在最小尺度上,时间没有意义?

诗人们常将时间比作河流,一条载着我们由出生至老去的自由流动的小溪。物理学家们则认为时间有着更具体的含义。他们用时间衡量变化,无穷多个瞬间像玻璃珠那样串在一起,未知的将来、现在和已知的过去首尾相接。

物理学中的时间悖论

时间是一种工具。目前时间可以被“切”到十万亿分之一秒那样短。但被“切”的究竟是什么呢?不像质量和距离,我们无法具体感知到时间。我们看不见,听不到,闻不着,摸不到也尝不出时间;但我们竟能以某种方式测量它。爱因斯坦提出广义相对论后,许多物理学家都尝试不断拓展和精炼该理论。但该过程中遇到的最大挑战,就是时间。

 把时间“切成薄片”:一台利用所谓的超精细跃迁定义时间的氢原子钟。(来源:Wikimedia Commons)

把时间“切成薄片”:一台利用所谓的超精细跃迁定义时间的氢原子钟。(来源:Wikimedia Commons)

“危机出现了,”加州大学河滨分校的数学家JohnBaez说,“一旦危机得以解决,物理学将走向一个新的方向。”这里说的不是日常生活中的物理。在我们生活着的低能量地球环境中,秒表、摆钟,还有氢原子钟都将继续精准地记录自然流逝的轨迹。但当物理学家们想要将宏观宇宙和亚原子微观世界合并在一起时,危机出现了。

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