科学专题——时 间 之 迷

地球是不能信赖的时钟

必须承认，把地球作为测量时间的仪器是不可靠。20世纪初，天文学家就觉察到这个问题，但出于天文观测的需要，采用了“历书时”的概念，于1960年起作为世界各国的基本时间计量系统。历书时从1900年1月0日12时开始计算，定义一秒钟为那一年太阳由相对较远恒星回到起点的一个回归年的1/31556925.97474。

其实，太阳也是个有争议的时钟，因为当地球更加接近太阳时，太阳相对背景恒星的视在运动加快，这就是产生“"平均太阳时”想法的原因，是通过虚拟的太阳设定出来的。虚拟太阳的视在运动是以匀速沿地球赤道线运行的。这样就决定称它为“民用时”，即平均太阳时一天的长度。但这对天文学家来说还不够，他们使用的是“恒星日”，即地球相对于遥远恒星自转一周所需的时间。所有这一切都是关于时间的测量。然而几个世纪前科学家就开始提问，时间是否与宇宙的物质有联系，它本身是不是一个单独的实体。这种想法刺激了艾萨克·牛顿，他问道：“如果所有时钟消失了，之后所有物质也消失了，在空间什么也没有留下，既无地球也无太阳，连最小的粒子也没有了，那时还有时间吗？”而他的回答是：“‘绝对时’本身是真实的、数学的，就其性质讲它与外界事物无关地、均匀地流逝；‘相对时’是一个表面的、通俗的量度(精确或不精确)，一般用来代替绝对时间的量度，这就是时、日月、年。”在经典力学中，需要绝对时间和绝对空间一起来确定物体的位置和速度。

时间没有起点，但它一直存在

时间没有开始也没有终结吗?在宇宙事件的流逝中从来就没有一个起点？这些事件中的一部分已经被证实，另一部分仅仅是理论物理学家的假设。这些事件也不会有终结吗？

爱因斯坦在科学界发起的革命开始与牛顿创立的曾为科学界广泛使用的“绝对时间”和“绝对空间”的概念分道扬镳了，这场革命更确切地说是对于宇宙命运的一种新见解——如果宇宙继续无限地膨胀下去(开放的宇宙)，那么时间将永远不会终结；相反，如果宇宙在某个时候停止了膨胀，开始发生逆转，越来越收缩(封闭宇宙)，直至回到什么也没有的状态，那么时间也就不复存在了。

但时间是从什么时候开始的呢?

根据最新的假设，在大爆炸前已经存在许多小宇宙，它们从“无”这种物态开始形成和消失，在这种物态中既无时间、空间，也无物质。由于有了称为波动的量子现象才使这些宇宙得以形成。我们的宇宙也许不会消失，因为它还刚刚诞生，由于扩张得特别快和特别强劲，故取名为膨胀 (或日宇宙超级扩张)，它或许是在无节制地长大之后才发生了大爆炸。因此时间或许应先于大爆炸，它的起点或许应追溯到从无到膨胀的过渡期内。诺贝尔化学奖获得者伊利亚·普里戈金（Ilya Prigogine）还谈到：“一个潜在时间，它总是处于休眠状态，并不要求波动现象唤醒它而变为现实。从这个意义上讲，时间不与我们的宇宙同时产生，而是早就存在的。”