科学家发现：时间真的存在的，不要再说：时间不存在了！

时间到底存在吗？如果你在网上搜索，得到的结论大部分是时间并不存在！

关于时间到底存在不存在，本身并不是物理学的范畴，而是属于一种对语言泛式的解读。

当我们经常被物理学中譬如光速不变，时间膨胀，量子纠缠等反常识观念颠覆时，或许会慢慢习惯，所以对于“时间并不存在”这样的反常识观念也会欣然接受。而本期内容将用十几分钟的时间帮助你反颠覆，告诉你，或许常识有时也是对的，时间是客观存在的。

首先，在我们深入时间的本质时，先思考一下时间来自哪里，现代物理学已经明确告诉我们，时间来自宇宙大爆炸，也就说在宇宙大爆炸之前，没有时间。当宇宙大爆炸开启的那一刻，时间仿佛就不可避免的出现了单一的方向，且无法逆转。

大爆炸之后的宇宙，只有以光速运动的基本粒子，比如光子和胶子，它们的时间是静止的，也就说，时间对于光子和胶子来说没有意义，诞生即毁灭。所以要让时间真正失去意义，要么就是不存在一切的大爆炸之前，要么就是以光速运动的基本粒子。而这两种情况本质来说都是无变化状态。

所以时间对应的语境本身就是变化，有变化才有时间，无变化，则不存在时间。

但是要记住，宇宙中的任何时空发生的事件对于观测者来说，不存在绝对静止的存在。

即便是处于宇宙深空中的真空区域，也存在宇宙背景辐射和量子涨落。宇宙中没有绝对真空的存在。任何区域都有变化在进行。

所以宇宙中任何事件对于观测者来说都需要用变化来度量，度量的本身就是时间。

而对于达到光速，时间静止的说法，这只是针对光子本身而言的，对光子来说，时间静止，宇宙不存在变化，一切都是静止的。

而所谓的光线红移是针对非光速运动的观测者来说，对光子本身来说，不存在所谓的红移。

这时候有人就可能疑惑了，明明光线红移是确定发生的事实，为什么对于光子本身来说不存在红移。我们接收到遥远星系发出的光，几乎都出现了红移现象。红移难道不是光子本身发生变化才导致的吗？

其实这就是对狭义相对论典型的误解造成的。这个问题类似于双生子佯谬。

我们都知道，速度越快时间越慢，这个时间变慢是针对观察者来说，这里要注意的是，这个观察者是针对非自身的参考系。

对于双胞胎来说，一个留在地球上，另一个乘坐宇宙飞船高速远离地球。而不管是留在地球上的弟弟，还是乘坐飞船的哥哥，他们都无法感受到自己的时间流逝有任何变化。而只有留在地球的弟弟观测宇宙飞船中的哥哥时，才发现哥哥的时间相对自己变慢。各自的时间流逝快慢是通过对比才体现出来的。

这里面的时间变慢是真实发生的，并不是视觉效果。

现在很多人关于双生子佯谬最大的疑惑是，为什么乘坐飞船回来的哥哥会变得更年轻，而不是留在地球的弟弟。

关于这个问题，最常见的一种错误解释是，因为乘坐飞船的人要回到地球，会经历减速和加速的过程，这种变速运动就等同于加速度，而加速度在等效原理中又等同于引力场，所以是引力场造成乘坐飞船的人的时间变慢了。

这样的解释就强行将双生子佯谬问题拓展到广义相对论了，事实上，广义相对论的引力场造成时间膨胀在双生子佯谬中的确发挥了作用，但这并不是主因，主因还是在狭义相对论的框架内。

如果只解释“悖论”本身，双生子佯谬只需用闵可夫斯基空间就能解决，完全无需广义相对论。当然如果涉及实际计算的过程，肯定需要广义相对论参与，毕竟涉及到变速问题。

在闵可夫斯基几何中，纵坐标为时间t，横坐标为空间x，要注意这个x代表的三维空间，视频中的二维坐标只是为了简化表述。所以坐标中的AB两点代表的是时间和空间上的两个事件。而AB两点的连线代表的并不是距离，而是AB两个事件之间经过的时间，用字母E表示。

如果AB的连线是直线，那就表示AB两个事件之间以恒速进行，也就是同属惯性系。

但是这里要注意，由于闵可夫斯基空间采用的是相对论框架，所以AB两点的时间并不是绝对的，而是相对的，所以B减A，并不是AB两个事件的时间差。

而如果一个人站在a点不动，仅随着时间的流逝到达b点，那这时候B减A就是这个人静止不动经历的时间差。而如果涉及到太空旅行，从a到b，涉及到的时间差，就不能用勾股定理来计算，这个时候x²+t²就不等于E²！

而正确的表述方式是E²＝t²-x²。

当然很多人对这个公式看不懂，首先单位对不上，另外这明显违背勾股定理。

而事实上，时间t是相对的，是和空间密切关联的，并非二维坐标表现的这样。公式只涉及定性分析。定量分析则需要考虑量纲问题。

从这个方程中就可以看出，如果一个人在空间上的旅行越长，那x的平方就越大，经历的时间E也就越少。

为什么会这样呢，其实本质还是由于光速不变导致的。

光速等于经历的空间除以时间。光速不变就意味着，在空间移动的越多，时间只能通过膨胀，来维持光速恒定，所以时间就会变慢，相对于经历的时间就会变少。

而对双生子佯谬来说，留在地球上的人的闵可夫斯基几何图形是左边，而乘坐飞船的人的图形是右边。所以乘坐飞船的人的空间旅行更长，时间也就变得更慢。

在简单的二维时空坐标中，可以轻易解决双生子佯谬的问题，如果将其拓展到真实的四维时空中，就可以表示广义相对论的时空弯曲带来的时间膨胀效应。有质量的天体会弯曲周围的时空，弯曲的结果就是引力效应。

即便物体不运动，但处于弯曲时空坐标内的物体，经过的空间也会增加，E²变小，从而导致时间变慢。

事实上，不管是速度造成的时间膨胀，还是引力场造成的时间膨胀，本质都是由于处于时空线的事物经历的空间变长，该事物完成一个周期，比如新陈代谢的时间也会随之改变，所以对于更低速，更弱场的第三方观测者来看，他的时间就变慢了。

要注意，对于时间膨胀的自身者来说，他自身是无法察觉到任何时间上的改变，也感受不到自身细胞新陈代谢变慢。因为他自身和所处的环境处于同一参考系，相同的参考系，时空规律是一样的。

所以仅从相对论的角度来看，时间是对变化事物的度量。变化的快慢由速度和引力场决定。

而速度和引力场的本质是时空线造成的。

时间和空间因光速不变被捆绑成一体，空间记录了事物变化的程度，而时间记录了事物变化程度的快慢。

说到这里，我相信很多人已经茅塞顿开了，我们再从微观和熵增的角度来看时间的本质到底是什么？

我们常常用熵增表述时间的不可逆，这主要是因为一个熵系统内包含无数个微观粒子，一旦开始计时，系统内的各个微观都开始做无规则运动(或许有规则，但无法精确预测)，对于单一微观粒子来说，时间或许没有方向，因为单一微观粒子或许可以回到起初状态，但是整体的系统却总是从有序到无序演变，混乱程度只会越来越大。所以时间貌似有了方向。

但事实上，单一微观粒子也无法回到上一秒的状态。宇宙中没有绝对孤立的系统，任何微观粒子都需在空间中运动，即便一个微观粒子只是重复的做简谐运动，那它所处的空间也在不断膨胀，即使粒子的各种参数回到上一秒的状态，那所处的空间也无法回到过去了。

说一千道一万，时间的本质就是对变化的度量，而变化没有孤立系统，过去某一时刻的变化再也无法完全重现。

变化之间最小的间隔是普朗克时间，任何事物在相邻普朗克时间内不可能绝对相同，这种不同就造就了时间。

所以时间的语境就等效于变化。两者没有任何区别。

记录变化需要一个度量衡，如今我们将铯-133原子基态的两个超精细结构能级之间跃迁相对应辐射周期的9192631770倍所持续的时间定义为一秒。

如果你执意认为时间不存在，那要表达一个小时，那就得说铯-133辐射周期多少倍了。

说时间不存在，就如同说温度不存在，基本作用力不存在一样的道理。

因为温度的本质是微观粒子运动的剧烈程度，基本作用力的本质是变速运动现象。

这种名词解释我之前就讨论过，有人认为力并不存在，因为力是抽象的，而真实存在的是物质的相互作用。

对于这种观点，我必须重新解释一遍，首先是先有相互作用，我们为了简化描述这种相互作用的表达语境，所以发明了一个词，也就是力。所以一说到力，自然而然对应物质相互作用这种现象。人们也不能无聊到发明一个空洞而毫无意义的名词。引力，电磁力，弱力，强力这些词本身就是某种相互作用的简称而已。纠结这些只会陷入语境悖论之中。

如果按照力并不存在的逻辑，那我可以说张三不存在，因为张三的本质是微观粒子特定序列组合成的肉体。这种序列的肉体是真实的，而张三并不存在。

没有变化就没有时间，时间就等同于变化，所以当我们一说到时间，自然而然的就是在说变化现象，没有脱离变化的时间，时间不仅仅是发明的一个名词，而是被赋予变化的内核。而变化有无数种，比如超新星爆发，日出日落，潮汐潮落。为了统一简化描述所有变化现象，我们发明了时间一词，泛指各种变化现象。所以说，时间不存在的观点，是无聊且乏味的。