當(dāng)前位置:首頁>科技>物理學(xué)的最大謎團(tuán)之一:什么是“現(xiàn)在”
發(fā)布時(shí)間:2025-10-27閱讀(2)
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所以,閔科夫斯基說我們只是將空間和時(shí)間組合成一個(gè)四維時(shí)空,然后我們可以將空間旋轉(zhuǎn)到時(shí)間,就像我們可以將兩個(gè)空間方向旋轉(zhuǎn)到彼此一樣。這就自然地解釋了為什么麥克斯韋方程組具有的對稱性,它與電場和磁場沒有任何關(guān)系,它來自空間和時(shí)間本身的特性。
我們可以在直角坐標(biāo)系中畫出時(shí)間維度:一條用于時(shí)間,另一條用于至少一維空間,這稱為時(shí)空圖。如果只是靜止不動,那么在此類圖中的運(yùn)動是豎直的直線;如果以恒定的速度移動,那么在圖中是一條以一定角度傾斜的直線。最大的速度是光速,按照慣例它通常以45度角繪制。在空間中我們可以前后、左右或上下移動。但隨著時(shí)間的推移,我們只能向前,不能掉頭往后走。所以時(shí)間仍然在某些方面與空間不同。 光速是有限的,沒有什么比光速更快。你可能正在手機(jī)屏幕前看這篇文章,那么“現(xiàn)在”你的手機(jī)還在嗎?你的答案是肯定的,但物理學(xué)家可能會指出,實(shí)際上你并不知道,因?yàn)椤艾F(xiàn)在”手機(jī)發(fā)出的光還沒有到達(dá)你的眼睛。如果有人搶走了你的手機(jī),那么手機(jī)丟失的信息需要一小段時(shí)間才能到達(dá)你的大腦,那么你怎么會知道“現(xiàn)在”手機(jī)在哪里呢? 愛因斯坦的思想實(shí)驗(yàn)做到了這一點(diǎn),假設(shè)在我們左邊和右邊各放一面鏡子,之后同時(shí)向左右兩面鏡子各發(fā)射一個(gè)光子。因?yàn)槲覀冇泄馑俨蛔冊恚晕覀冎雷笥覂蓚€(gè)光子必須同時(shí)返回。最后一步,在整個(gè)過程所需的時(shí)間的一半時(shí),我們就知道光子一定是從鏡子上反彈回來的。現(xiàn)在,我們可以說這個(gè)時(shí)刻就是所謂的“現(xiàn)在”了,即使光還沒到達(dá)我們這里。時(shí)空圖中的表現(xiàn)形式如下圖。
假設(shè)一個(gè)朋友以恒定的速度相對你移動,在你的時(shí)空圖中他沿著一條傾斜的直線移動。他也和你一樣做一模一樣的實(shí)驗(yàn),但從你的角度來看,現(xiàn)在時(shí)間的一半并不是你所謂的“現(xiàn)在”,時(shí)空圖如下圖所示。顯然,他所說的“現(xiàn)在”已經(jīng)不是你所說的“現(xiàn)在”了,你認(rèn)為他的“現(xiàn)在”是錯誤的。另一方面,從他的角度來看,他是不動的而你相對他反向移動,所以他覺得自己的“現(xiàn)在”概念是正確的,而你的“現(xiàn)在”反而不正確了。
這就是相對性原理的用武之地,所有觀察者的觀點(diǎn)同樣有效,所以你倆都是對的。換句話說,“現(xiàn)在”的概念取決于坐標(biāo)系,你的“現(xiàn)在”和他的“現(xiàn)在”不一樣。如果你喜歡專業(yè)術(shù)語,這也稱為同時(shí)的相對性。不同的觀察者在日常生活中對“現(xiàn)在”概念的差別非常小,只有在相對速度接近光速時(shí)它們才會變得明顯。 |
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