轻快科技:宇宙时间的区域

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/28 03:13:49
            宇宙时间的区域 作者:石崇鑫图书馆   

我们已经讨论了宇宙时间存在的三种形式,本文我们还要讨论宇宙时间可以划分几个区域的问题。同宇宙空间可以划分几个区域一样,宇宙时间也可以划分几个区域。为了更好地理解宇宙时间的区域问题,我们有必要先从数学,特别是几何问题着手。

 

    如(上图)所示,三个同心圆的圆心为O,AO为外层圆的半径,BO为中层圆的半径,CO为内层圆的半径。设AO=10米,BO=1米,CO=0.1米。现在假定三个同心圆同时同步旋转一周,我们不难计算出A点

走了62.831853…米回到原来的位置,B点走了6.2831853…米回到原来的位置,C点走了0.62831853…米回到原来的位置。

    在这个问题上,我们看到,三个点用时相同,旋转周期相同,但行程却不相同,速度也不相同。(同时,同周期,不同行程,不同速度)

    现在,我们来对上面的问题作一些调整:

    一、假定三个点用同样的时间围绕圆心O旋转,都走完62.831853…米,那么很明显,A点的速度不用变化,旋转周期也不用变化,就可以完成了;B点的时速虽然与A点一致,但自身的转速却需要提高9倍,旋转周期需要达到10圈,才能完成;而C点的时速虽然与A点一致,但自身的转速却需要提高99倍,旋转周期需要达到100圈才能完成。(同时,同行程,同速度,不同周期—在这里,B和C两点虽然比原来同步旋转时,速度有很大提高,但是它们在实际上只能与A点达到同样的速度)

    二、假定三个点在同样的时间里用同样的速度围绕圆心O旋转,都走完0.62831853…米,那么很明显,在同样的时间里,C点旋转了一个周期,B点只旋转十分之一个周期,而A点却只旋转百分之一个周期。(同时,同行程,同速度,不同周期)

    从上面的例子中,我们看到A、B、C三个点由于距离圆心的位置不同,当它们用同样的时间,旋转同样的周期,却得到不同行程和不同速度的结果,而当它们以同样的时间,同样的速度,走同样的行程时,却会得到不同周期的结果。虽然时间相同,速度相同,行程相同,但是由于运动周期的不同,从视觉上看,人们会对这三个不同的点有不同的感觉,人们总的感觉是,外层的A点是乎运动要更慢一些,内层的C点是乎运动要更快一些,而中层的B点运动则介乎于两者之间。究其原因,全在于三个点相对中心的距离的不同,A点相对中心,距离最远,B点其次,C点最近。上面这个图只是在一个平面空间展示的图形。在这里,我们姑且可以把A点到中心O点的距离称之为大尺度空间区,把B点到中心O点的距离称之为中尺度空间区,把C点到中心O点的距离称之为小尺度空间区。假定A、B、C三个点代表三个质点,很明显,在这个平面空间区里,A点处在大尺度空间区,B点处在中尺度空间区,C点处在小尺度空间区。当三个质点,以同样的时间,同样的速度,同样的行程运动时,由于处在不同尺度的空间区,由于质点运动的周期不同,人们会有在大尺度空间区,时间运行较慢,在中尺度空间区,时间运行比较适中,而在小尺度空间区,时间运行较快的感觉。

    上面这个例子还只是在一个共用一个中心的平面坐标系的例子,我们前面已经讨论到宇宙空间是一个多中心的复式空间,设想一下,在不同中心的情况下,如果处在大尺度空间区的质点A到中心O的距离由上面的10米扩展到10万光年,如果处在中尺度空间区的质点B到中心O的距离由上面的1米扩展为地球的半径,如果处在小尺度空间区的质点C到中心O的距离由上面的0.1米缩小到十万分之一微米,同时假定在A、B、C三个质点上都有生命体的存在,那么这些不同的生命体对时间的运行会有什么样的感觉。中国远古学者有“天上一天,地上一年”的说法,说的就是这个道理,在大尺度空间区(以光年为单位)会有只过了一天的感觉,而在中尺度空间区(以米为单位)会有已经过了一年的感觉,而在小尺度空间区(以微米为单位),那一定会有已经过了几千万年,甚至几亿年的感觉。

    现在我们回过头来讨论宇宙时间的区域问题就比较容易了。所谓宇宙时间区域的问题是相对宇宙空间的区域而言的。在宇宙的宏观空间区(我们在上面例子中所讲的大尺度空间区),人们对时间的感觉是缓慢的,我们可以把它称之为慢感时间区,其实在这个区域,时间是过得很快的,因为在这个时间区,过一天等于其它区的若干年;在宇宙的中观空间区(我们在上面例子中所讲的中尺度空间区),人们对时间的感觉是中度的,我们可以把它称之为中感时间区(在这一时间区里,人们建立了地球时);在宇宙的微观空间区(我们在上面例子中所讲的小尺度空间区),人们对时间的感觉是极快的,我们可以把它称之为快感时间区(在这一时间区里,许多微观的生命体只能存活短暂的时间——但是作为这些微观生命体,例如细菌和病毒等,它们会认为它们活得够长了),其实在这个区域,时间是过得很慢的,因为在这个时间区,过若干年只等于中感时间区或慢感时间区的一天或更短的时间。

我们对宇宙时间区域的问题只是作了一个大体的划分,没有象空间区那样分得更细一些,总的就是尺度越大的空间区,生命体对时间的感觉就会越慢,而时间本身却走得越快;尺度越小的空间区,生命体对时间的感觉就会越快,而时间本身却走得越慢。这就是爱因斯坦关于时间的快慢与地球引力中心的距离成正比的原因,即距离地球引力中心越远,时间越快,距离地球引力中心越近,时间越慢。

                                         二0一一年十二月五日