如果我们要思考时间这个概念到底是何时出现,我们首先就得把研究对象搞清楚。我的意思是说,是客观的“时间”出现的起点,还是人类具体何时认知到时间的存在?
那具体是咋回事呢?
我们从三个方面来探讨一下时间。
时间与人类文明
其实研究时间这样的一个问题和研究宇宙是分不开的。在我们国家春秋战国时期,诸子百家中有个叫做尸佼的,他的著作《尸子》中,就有一句对于宇宙的深刻看法。这话是这么说的:天地四方曰宇,往来古今曰宙。
这句话的意思是说,
“宇”代表空间,“宙”代表时间
。
其实这个定义已经算是比较接近我们现在对于宇宙的定义了。可是古人会有这样的看法呢?
其实这里的逻辑也很简单,我们大家可以想象一下,古人是没有手表和时钟的。那他们如何看时间呢?
其实对于古人而已,宇宙就是他们的手表和时钟。一天其实就是一个昼夜,一个月就是月球绕着天球转一圈。所以,古人是能够最终靠天象要判断时间的,他们才会认为宇宙包含了时间。
但是他们之所以需要计时,并非是为了过日子,而是为了更好地生活。
在更远古的时代,人类还没有进入农耕文明,时间对于人类而已并不是很重要。但是后来人类进入了农耕时代,收成多少要看老天,也就是日期,当时的人们发现,气候是呈现周期性的。于是,他们就开始试图去拆分这个周期性,也就有了一年,一月,一日,相对应地就出现了历法。
所以,时间是伴随着人类文明的进化而进化的。随着人类的文明水平越高,人类所需要的时间进度就越高,从最早简单地确立一天,一月和一年,到后来逐渐重视时间的测量进度,人类在农耕文明就已经能轻松的获得到足够精准的时间。
而到了科学加快速度进行发展时,时间的定义和进度再次上了一个台阶。如今,我们用的铯原子钟可以精确到小数点后15位左右,今天,人类甚至还可以依靠中子星(或者说脉冲星)来计时。
所以认知时间的起点,我们大家可以粗略地等价于人类文明的起点。
时间与宇宙大爆炸
除了人类认知的起点,时间还有个事实上的起点。正如上文所说的,时间是包含在宇宙当中,也就是说,宇宙的开端实际上就是时间的开端。最早人类并不认为宇宙有个开端,而认为宇宙是永恒的。
但是随着爱因斯坦广义相对论的提出,以及天文学家哈勃观测到的宇宙膨胀。20世纪,科学家逐渐建立起了一套全新的宇宙学理论,而这套理论也有三个充分证据。这就是大名鼎鼎的宇宙大爆炸理论。
这个理论告诉我们,宇宙并非是永恒的,而是由一个炙热的起点。宇宙大概是在138亿年前,在一次大爆炸中诞生的。
也就是说,如果时间是宇宙的一部分,那么时间的起点实际上就是宇宙的起点,而宇宙起源于138亿年前,因此,时间的起点就是138亿年前。
那么,问题来了,为何会出现时间呢?
时间的定义
其实人类从始至终都一直在追问“时间到底是什么”。但我们会发现,无论你如何去定义它都会有问题,或者说根本没办法做到。也就是说,人类目前是根本不知道时间到底是什么的。
不过令人欣慰的是,人类可通过测量定义法来定义时间。如果我们回想一下古人看时间的方式,你就发现,测量时间依靠的就是周期性的变化,实际上现代的计时工具依旧是靠周期性地变化来测量时间的。所以,从这里,我们就会发现时间和变化是有关系的。我们来现象一下,如果有一天,宇宙绝对没任何变化,或者说没有热传递,处处温度都一样,不再有信息地传递,好像利用我们如果看待时间的方式,时间就是静止的。其实这种状态就是宇宙末日假说的热寂说,说的是宇宙处于熵最大的状态,这里的熵指的是混乱程度。
所以,有一些科学家猜测,时间的方向就是熵增的方向,因为熵增也是和变化紧密联系起来的。
但这些目前都只是假说,并没有一点证据可以证明时间和熵增之间的关系。
关于时间我们就说到这里,我来总结一下,时间的两个起点,一个是人类认知的起点几乎等价于人类文明的起点,另一个是时间本身的开端,其实就是宇宙的开端。至于是时间到底是什么,目前来看,我们只知道它与变化有关,以及可能与熵增的方向有关,但时间具体是什么,我们其实是不清楚的。