物理|万物都会消亡,那时间本身会停止吗?( 二 )
人类在3万年前就已经发现了天空中日月星辰的规律变化 , 来确定地球节气的变化 , 以指导农业生产 , 这其实就是人们对时间测量的开始 。
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后来我们根据地球自转、公转以及月球的运动规定了年月日 , 并将一天划分为24小时 , 以更加精确的时间来测量其他事物在空间中的变化速度 。
接下来的问题是 , 时间为何会朝向单一的方向发展? 这个问题困扰了历史上许多伟大的哲学家和物理学家 , 因为根据简单的物理定律破镜可以重圆 , 摔碎的杯子也可以经过相反的过程变为最初完好的状态 , 只要让时间逆向发展就可以了 。
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那为什么时间总是向前发展呢?这个问题最终通过热力学的基本定律得到了解释 。 如果你仔细观察万物 , 任何的事物(一个系统)都会从一个有序的状态逐渐的变为无序的状态 , 这个过程被称为熵增 。
【物理|万物都会消亡,那时间本身会停止吗?】熵增这个过程在自然状态下不可逆 , 除非再次向这个系统输入能量 , 来减小系统的熵 。 举个例子 , 杯子摔碎以后 , 杯子的排列从有序变为了无序的状态 , 要想再次让杯子恢复到原来的状态 , 就必须再次消耗能量进行修复 , 而获取能量的过程就会导致其他的事物的熵增加 。
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房间好几天不收拾 , 就会落满灰尘变得混乱 , 如果你想让房间再次变得整洁 , 就必须消耗能量去收拾 , 这个过程太阳的熵在持续的增加 , 毕竟我们身体内的能量都来自太阳能 。
我们身体内的熵也在不断的增加 , 所以我们就必须通过不断地获取能量来降低熵的增加 , 延长寿命 , 直到我们某一天死亡 , 身体内的原子再次回归大自然 。
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热力学定律告诉我们 , 热量会自发的从高温物体传递到低温物体 , 但无法从低温物体自发的传到到高温物体 , 而对外界不产生任何影响 。
由于整个宇宙的能量是有限的 , 且宇宙还在不断的加速膨胀冷却 , 总有一天宇宙中的能量会到达一个无法传递的过程 , 届时整个宇宙会彻底处于一个无序的状态 , 万物都会衰亡 。
这就是时间之箭单向流逝的原因 。
那么时间本身会停止吗?
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如果你看到这里 , 相信你心中已经有可答案 , 我们常说时间和空间是在宇宙诞生之后产生的 , 之前不存在所谓的时间和空间 。 而时间的存在又依赖于物质在空间中的运动和变化 。
那么当宇宙中的恒星在万亿年以后衰亡 , 变为白矮星和中子星 , 这样的恒星残骸也会非常长的时间尺度上冷却直到变为黑矮星 。 届时整个宇宙会一片黑暗 , 毫无生气 。
更加重要的是整个星系会不可避免地朝着中心方向塌缩 , 黑洞会吞噬大量的物质 , 引力越来越强 , 最后吞噬整个星系 。
那么黑洞能够永恒存在吗?也不能 , 根据霍金辐射黑洞也会发生衰变缓慢的损失质量 , 直到消失 。 最终的宇宙会没有任何的物质 , 那么时间也会在这里终结 。
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