普适的、统一的时间概念,是整个经典物理学的一个出发点(1)。牛顿曾经这样规定时间的本性:“绝对的纯粹的数学的时间,就其本性一说,均匀地流逝而与任何外在情况无关。”时间概念也是相对论的一个出发点。不过,按照相对论,不再存在绝对的统一的时间了(2)。也就是说,不同的测量者一般将测到不同的时间。相对论断言,如果甲和乙是一对孪生弟兄,甲和乙的年龄增长并不一定总是相同的。这决定于他们参与运动有没有差别,一般说,运动状态不同,时间的流逝也就不同,结果年龄的增加也不同。1966年,实验直接证明了这一断言。1971年,比较收音机上的钟和地面钟测时的差别,再次证明了这类现象。总之,只有明确钟沿着怎样的轨道运动,才能使用它来进行含义明确的时间测量。
和相对论同时代发展起来的量子理论,本来并不涉及时间问题,但是它却给时间概念带来了最大的“灾难”(3)。量子论中有一条普遍的原理,即测不准原理:任何物体的运动有一种根本性的不确定性,以致我们原则上不可能精确地确定物体的运动的轨道。这样,一方面相对论断言,要使时间测量有意义,原则上必须知道钟的运动轨道;另一方面量子论断言,任何物体原则上可能确定它们的精确轨道。因此,只要相对论和量子论正确,结论只能是:时间在原则上是不能测量的,一个在原则上不能进行直接或间接测量的量,是没有物理意义的。于是,时间存在的根基被动摇了。不过,日常的测时并不是精确的,定量一点说,我们并不要测准到10-43秒,这就可以避开这个“灾难”。
普适的、统一的时间概念,是整个经典物理学的一个出发点(1)。牛顿曾经这样规定时间的本性:“绝对的纯粹的数学的时间,就其本性一说,均匀地流逝而与任何外在情况无关。”时间概念也是相对论的一个出发点。不过,按照相对论,不再存在绝对的统一的时间了(2)。也就是说,不同的测量者一般将测到不同的时间。相对论断言,如果甲和乙是一对孪生弟兄,甲和乙的年龄增长并不一定总是相同的。这决定于他们参与运动有没有差别,一般说,运动状态不同,时间的流逝也就不同,结果年龄的增加也不同。1966年,实验直接证明了这一断言。1971年,比较收音机上的钟和地面钟测时的差别,再次证明了这类现象。总之,只有明确钟沿着怎样的轨道运动,才能使用它来进行含义明确的时间测量。
和相对论同时代发展起来的量子理论,本来并不涉及时间问题,但是它却给时间概念带来了最大的“灾难”(3)。量子论中有一条普遍的原理,即测不准原理:任何物体的运动有一种根本性的不确定性,以致我们原则上不可能精确地确定物体的运动的轨道。这样,一方面相对论断言,要使时间测量有意义,原则上必须知道钟的运动轨道;另一方面量子论断言,任何物体原则上可能确定它们的精确轨道。因此,只要相对论和量子论正确,结论只能是:时间在原则上是不能测量的,一个在原则上不能进行直接或间接测量的量,是没有物理意义的。于是,时间存在的根基被动摇了。不过,日常的测时并不是精确的,定量一点说,我们并不要测准到10-43秒,这就可以避开这个“灾难”。
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