引力大時間走得越慢,按照廣義相對論來解釋的話比較形象,因為引力是時空的幾何。引力大小本質上就是說時空的扭曲度(曲率、密度)的大小。時空的曲率和密度如何影響時間的流逝,我們后面詳細來說。

至于時間是否應該是客觀的或者主觀的,我必須說,不要犯二元對立主義的認識錯誤。不要認為主觀的東西和客觀的東西只能非黑即白,因為人的一切認識都是主觀和客觀的混合物。

為什么引力越大時間越慢?

引力的本質是時空的幾何,廣義相對論的這種理解形象地解釋了引力的一些性質(但請注意理論只是一種認識方式,永遠不能替代真相),這簡化了理解的難度,讓引力這種抽象的東西變得形象。簡而言之,引力是時空“形變”的結果。這種形變從某種意義上講可以類比我們日常可見的一些物體形變的現象,但不能完全等同,因為時空是四維的,而我們看到的物體是三維的。


(相關資料圖)

四維的時空是個什么情況呢,個人總結了一下關于此問題的認知供大家參考:

運動是時間流逝的本質體現和度量,沒有運動就沒有時間,或者, 反過來說,沒有時間也就沒有運動,但是, 沒有絕對的運動,只有相對運動,因此, 時間的流逝也是相對的,但是, 即便你相對某物體不動,你的時間還是在流逝,而且 時間軸的方向指向質量因引力“塌縮”的方向(黑洞就是比較明顯的例子),因為, 你實際上仍然在以光速在時間軸的方向上運動,這或許是我們宇宙的本質,或者因為, 宇宙中一定有某物體(或物質)與你的相對速度趨近但不大于光速(例如光子),所以你相對任何物體的速度不會超過光速。

相對性很可能是運動的基本屬性,沒有相對,也就沒有運動,這是定義運動繞不過的特征。而時間是由運動來表征的,到現在為止所有的物理現象都無法割裂運動與時間的關系。因此時間似乎與運動的本質是一體的,也就是說時間的相對性與運動相對性實際上是一個東西,甚至時間跟運動都源自同一個物理事實。于是,我們的時空當中的現象就是在彼此參照的情況下相互作用的。

上圖:“難懂的”時空間隔不變性提出,運動實際上是時空的跨度(雖然教科書上說運動是空間距離與時間之比)。如果宇宙真的是四維時空,那么一切物體運動初末狀態相同時,無論是采取何種運動方式,經歷的時空間隔應該是相同的。一對雙胞胎同時出發不管他們怎么運動,最后回到原地,他們的“時空間隔”是相同的,但是可能一個雙胞胎走的空間距離多一些,相對另一個走的時間距離就會必然多一些,所以一個老得快一些,因為它運動的空間距離少。

任何物體跟光也可以做同樣的思考。一秒之內,光運動了三十萬公里,而我們可能只走了三公里,那顯然我們就只有比光老得快才能確保我們的時空間隔是一樣的(我們和光都在時空中走過了相同的時空間隔)。

還可以換一個角度來看光與運動的關系。如果我們把光認為是靜止的,即光實際上是固定在時空的網格上的,那么我們可發現實際上發現我們和一切物質是在以接近光速的速度在時空中朝著時空的中心“塌縮”的:宇宙并沒有膨脹,而是宇宙中的物質在無止境地塌縮——這種情況和黑洞內部的情況有多么相似!我們會覺得整個宇宙都被強大的引力吸引著向一個“奇點”塌縮。

上圖:宇宙就像是一張皺巴巴的布料。我們地球所在的區域太小,看起來就像是很平坦的,但放到全宇宙的大尺度上,宇宙非常地扭曲。扭曲得厲害的地方就是物質聚集得多的地方。

所以實際上,引力與時空的運動模式密切相關,下面舉幾個象征性的例子:

黑洞附近所謂強大的引力,不過是黑洞附近時空在向黑洞中心“塌縮”,讓我們感覺像是某種力,但時空只是在黑洞當中更“順暢”地流淌著而已。

同樣太陽附近的引力(牽引著八大行星和無數其它小天體),不過是太陽附近的時空在向太陽的中心“塌縮”,只是由于各個行星向外運動與塌縮的速度相平衡所以導致了行星具備了相對穩定的軌道。動能與時空勢能(引力)的平衡是形成天體軌道的基本原理。而傳統物理學用“離(向)心力”來解釋軌道的穩定性并不恰當。

地球的質量導致的引力(或者時空扭曲)無法破壞構成巖石、海洋和大氣這些物質之間相互的電磁斥力,因此使得這些物質相互擠壓堆積構成了地球的實體。否則所有這些物質(如果沒有反向的運動速度的話)都將繼續像黑洞一樣塌縮著“運動”下去,直到永遠。

任何相對運動,都會對抗上述“塌縮”的趨勢,從而使時間的流逝“相對”于“沒有運動的那個物體”減慢。這是狹義相對論中所述的事件膨脹效應的根本原因。

而在“引力場”強的地方,就是時空“塌縮”更厲害的地方,也就是說時空更密集。因此在時空密集的地方呆1天,實際上就相當于在時空稀疏的地方呆

1天,我們隨身帶的度量時間的工具和我們自己一樣對這種時空密度的差異并不知曉,也無法知曉,如果不通過運動跟參照對象進行“比較”的話(不管是用發出的光來對比還是親自跑過去比較)。這就是廣義相對論所述的引力時間膨脹的根本原因。

引力場中時間隨引力變大而變慢,這是時空度規密度增加的一種表象,當然也跟我們度量時間的方式有關系。作為物質構成的我們,在時空密度增加的時候并不會相應縮小,所以導致我們所占的時空相對時空刻度變大了,同理我們度量時間的工具也變大了,于是我們自身無法發現時空膨脹了。但遠處的人則不然,他們用他們的度量工具來度量我們的時間和空間都應該變大。在空間上的變大只能體現為“引力紅移”現象,在時間上則體現為“引力時間膨脹”。

時間是客觀還是主觀?

前面已經說了,這并非是一個非黑即白的問題,而且這種“說不清楚”也并不局限于人類主觀心理認知和宇宙物理客觀存在這兩個領域之一,無論從物理還是心理,都無法簡單用客觀還是主觀來給時間定性。二元論是人類給自己加上的一種思維陷阱。難道就不能存在某種既主觀又客觀的東西嗎?難怪很多人都很難理解“波粒二象性”或者量子的不確定性。

從物理客觀來說:

在閔可夫斯基時空中,時間也是“主觀”的,或更確切地說,每個物質粒子/參考系的時間都不同。時間總是以觀察者的坐標來度量的。在閔可夫斯基之前,人們以為每個人的時間都是相同的,但是現在我們知道,觀察者的最輕微的運動都會破壞其他觀察者的同步性。每個公共汽車司機的時間都過得比監獄里面的囚犯慢,因為司機不時在移動,即使這兩者之間的差異是不可察覺的。這種時間差異是實實在在存在的,會直接導致雙胞胎在不同的時空當中旅行之后年紀不同。運動的歷史是時間不同的根本原因。除非兩個物體之間沒有相對運動,也就是說相對靜止,那么任意兩個物體之間的時間都不可能絕對同步。(相對)靜止等同于(相對)時間的靜止,這完全符合時間的原理和哲學。

從主觀心理來說:

時間是我們的神經系統通過各種感知推斷出來的一種認知。人類大腦對于時間的認知會隨著神經系統的狀態以及心理狀態而改變,諸如年紀、情緒等等,諸如:

小孩子會覺得時間過慢,而成年人會覺得時間過得快。這實際上跟小孩子與成年人大腦的運作方式不同有關。小孩子對世界的體驗的很多細節都記憶猶新,而成年人會忽略掉很多不必要的信息,專注于個別的記憶,因此記憶豐度成為了支撐時間感知的素材。 人專注的時候,時間過得快;三心二意的時候時間過得慢。人的注意力過于集中的時候時間就會被感覺得過得快,而人無聊的時候總是抱怨時間為什么不快點走。這個估計大家都有體會吧! 記憶可能是決定時間感知的重要因素,而人類的記憶也有很多層,大體有瞬時的,短期的,長期的,三種。這三種記憶給人的時間感是不同的,因而也會給我們帶來不小的困擾。大量瞬時的、短期的記憶會仍然覺得事件過得慢,而大量的長期記憶則會讓人覺得事件過得“太快”(回憶往事的時候總要加一句“時間過得真快”云云)。

總結

時間在時空扭曲厲害的地方相對于時空扭曲不厲害的地方會變慢。 二元論會阻礙我們的思考,世界并非非黑即白。 時間無論從物理還是心理,都是既主觀又客觀的。

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