时间就是金钱,这可不只比喻,在相对论里同样适用!你知道吗?

发布网友发布时间：2024-07-02 19:59

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热心网友时间：2024-08-22 18:19

现在啊，无论你是动漫爱好者还是小说资深书迷，高等物理都是必不可少的噱头。比如《崩坏3》里的科学家美少女天团，《魔禁》中起名薛定谔的猫，还有《猪头少年》里的花样量子物理，甚至衍生出了“遇事不决，量子力学”的梗。当然还有不少土味借鉴，最著名的要数“跑的足够快，就能时间倒流”的《无极》……这真是爱神被黑的最惨的一次。

文化界的流行让人们兴趣大增，于是关于这一类高等物理学的科普也就多了起来，但是受困于这些理论实在是反直觉，能让读者看明白的并不多，我当年也是迷失在各类“10分钟让你看懂相对论”的读者之一。最近我读了一本名为《现实不似你所见-量子引力之旅》的好书，让我深受启发，于是我决定写下这篇文章，从圈量子理论中借鉴一些内容，从不一样的角度去给你们解释一下何为“相对论”（狭义），希望我的文章能给你别样的感受。

牛顿祖师跟不上时代了

从哪里开始呢？对了，就从名字开始吧，为什么叫相对论？“相对”就是这个理论最核心的观点，这个“相对”干掉了两个“绝对”：绝对的时间、绝对的空间。

这些“绝对”都是我们每个活着的人天然产生的直观感觉。其实早在相对论出现之前，有一个“绝对”就已经被人们给干掉了，那就是本故事一切内容的开端，相对的速度。

一般来说我们说一个东西速度有多快的时候，并不会加上“相对于XXX”这样的字眼，因为大家都会默认是从相对于地面来说的。可是当科学不断进步之后，人类了解到地球本身也在转动，所谓“坐地日行八万里”，不仅如此，地球还在绕着太阳转，太阳绕着银河转。银河呢？也不知道它在宇宙中到底是啥位置，所以我们无论如何都没法找到一个绝对不动的地方来给出一个“绝对准确的速度”。所以在很早很早之前，人们就知道了一个事实：速度必须是相对的。

可是！注意！其实这个认识里还藏着一个大坑！虽然即使是初中生也知道速度是相对的，但是我们仍然在潜意识里相信着宇宙存在着一个“绝对的大框架”，这是一个巨大的空间，虽然没有标明前后左右上下的坐标，但是看不见不等于不存在（误），用这个大框架的坐标我们就能测出飞船在宇宙中的“绝对速度”。

我们想象宇宙繁星就像是挂在一间特别大的房间里的许多许多的小灯泡，星际旅行就是用一根细丝把两个灯泡系起来，然后沿着细丝滑过去就好了，可能是因为路程比较远嘛，所以花的时候会稍微长一点，其实我们只要测出线的长度，再除以花费的时间，就是小飞船的速度了，反正就是这么回事儿，概念就是这样的，应该没错！

这里你想象中的宇宙吗

当然了，既然来看这篇文章了，就意味着你你们都已经知道或者说大致能猜到，上面这种理解方式肯定是不对的，那么核心问题到底出在哪儿呢？在此之前我先提一个有意思的小问题，如果你来到考场而一个人都没有，但是你又确定没有弄错时间，下列4个答案中有且只有一个是*，选哪个？

A、他们集体穿越了 B、他们全都突然蒸发了 C、他们全都突然*了

D、今天早上离学校不远的海域发生了地震，有关部门已经向全市发出了海啸紧急避难通知，而你的手机没电了喝酒宿醉了睡觉耳背了室友*了大门反锁了所有人都去逃命了只有你过来考试了

这个故事只是想先告诉大家一个道理：排除所有的不可能，剩下的那个再怎么离奇也只能是唯一的正确答案，这个观点很重要，因为后面我们会用到它。

空间肯定是存在的，星星也是存在的，它们之间相距很远也是真实的，到底哪里出了问题呢……答案就在你手上的那块表上，如果那个房间是宇宙的话，那你的这块表就是“上帝之表”，你可以在房间的任意地点随时使用它，可是真实的宇宙里没有“上帝之表”，这就是最大的bug。

上帝之钟

时间真的存在吗？

其他的科普文到这里应该就要开始讲“光速不变原理”了，不过既然我说了要从不一样的角度去诠释，那我自然是会把这个问题放在一边，我们先来看一个玄学或哲学问题：时间是什么？

在上文提到的书里，我看到了一个极具启发意义的故事：伽利略是单摆运动周期不变的发现者，传说他是在教堂礼拜时看着来回摆动的吊顶而产生的灵感。可是他是怎么意识到单摆周期不变的事的呢？他用掐着自己的脉搏来计数，逐渐逐渐地，他开始兴奋起来，因为他发现吊灯每摆动一个周期他的脉搏跳动的次数都是一样的。

这个传说的真实性有待商榷，因为他怎么知道自己的脉搏是稳定不变的呢？（尤其是他当时已经兴奋起来了）不过正是因为这一点这个故事才在本文中有了意义。一直以来钟表都是时间的代言人，让我们都忘了其实钟表只能代表指针的转速而不能代表时间。就像伽利略的故事一样，脉搏跳动的次数 = 时间 = 吊灯摆动的周期。其实时间本身是我们方便比较两个现实世界的事件而准备的中间量。只有事件的发生才能让我们意识到“时间是在流动的”。

据说是伽利略当年看的吊灯

如果让你在一间只有电视的屋子里看小孩跳绳的录像，这个录像会在随机时间里慢放，要怎么才能找出来呢？你可以在观看的时候匀速鼓掌，如果你发现正常是拍1次对应跳2下，而有时候拍1次只能跳不足2下时，你就知道此刻录像正在慢放了。时间就特别像钱，本身没有价值，但是代表了价值，一头牛 = 一万元 = 两头猪，我们很容易发现其本质就是一头牛 = 两头猪。

那我为什么要以时间比金钱呢（虽然只是巧合，但是它俩确实经常放在一起比较），因为它们相似的本质带来了相似的特性；钱的贬值叫通货膨胀，时间也会，我们管它叫时间膨胀。

委内瑞拉的厕纸一定很便宜

大家有冇思考过光速的本质是什么

现在是时候让那个无人不知，无人不晓的相对论头牌上场了：光速是宇宙最快的速度，无论是物质还是信息都不能超过。虽然我们对它是如此熟悉，其实大多数人也都没有领悟到其中的精髓。并不是说人类只是单纯地因为找不到比光更快的速度就默认为光速是最快的，光速的意义远超想像，它的速度就是这世间万物一切信息和物质产生关系的上限。

当我还小的时候，我曾做过这么一个思想实验，如果我有一根不可压缩伸长而且极长的棍子，那么我只要在一端推拉，就能立即和极遥远之外的人进行交流了，这不就轻松破解了相对论了吗？后来才知道，这是不可能的，因为没有这样一根棍子，当你推棍子时，你的手所接触到的第一个原子在受到力后，要传给第二个原子。原子极小，但还是要以光速跑完这一个极小的距离才能让第二个原子接收到。

它们的碰撞是一个事件，也是关系的传递

这就是光速，它是宇宙中任意两物体间发生关系的最快速度。开始画重点了，注意！我们的世界的本质是物质相互产生的关系！关系才是本体！关系才是本体！关系才是本体！正如人类的本质是复读机，当我咆哮三遍后你一定会觉得一脸懵*……不要紧，我早就准备好了，让我们回到有关钱的那一部分。

在上文我指出时间只是为了比较两个事件而存在的中间量，事件的概念其实很广，从电子的一次跃迁到一颗超新星的爆炸都是一个事件。当一个事件发生后（比如一个原子射出了一个电子），它会影响离它最近的另一个原子，原子A和原子B发生了关系！原子B受到影响后又会向下一个原子C产生影响，原子B与原子C再次发生关系！关系一环接一环的传递下去，原子A的影响得以传播到很远的地方。

当你将“关系”本身当成世界的本质后你就能很轻松地明白，为什么光速不可能被超越了，因为“关系”不是在传播，而更像是在“激活”，每两个“关系”在激活的瞬间有一个必须存在的间隔，这就是“真空光速”。只有在“关系”发生后时间才算是流动了，没有“关系”等于什么都没有发生。

让我们来一场星际旅行吧！

接受了这个逻辑后你会发现理解“时间膨胀”变得相当简单：当你以近乎光速运动的时候，那些在身后发生的事件将很难追上你，这些事件相对于你就是根本没有发生过，而当你停下来了，那些你途经路程一直在“追赶”你的所有事件将会一下子从后面“撞上”你，一下子全部发生。别忘了，是“关系”决定时间，于是沿途发生的所有事都会急剧加速，而在你身后的人看来你的时间仿佛停止了。