我们的上一秒去哪了?从狭义相对论到广义相对论,理解时间究竟是什么

作者: 想象研究所分类: 科学科普 发布时间: 2024-01-16 19:59:48 浏览:3581968 次

我们的上一秒去哪了?从狭义相对论到广义相对论,理解时间究竟是什么

断罪黑翼:
开头那段啊..爱因斯坦推导光速不变并不是凭空猜想..民科们注意了…实际上测量光速人类早就做过实验了..结果恰恰是反常理的,爱因斯坦正是凭着这些反常理的实验,才认定光速不变

【回复】回复 @断罪黑翼 :这里有一个小误区,爱因斯坦说过,关于光速不变的想法,其实与迈克尔逊莫雷实验关系不大。他主要是靠麦克斯韦方程组得到的“光速不变”的想法。他认为麦克斯韦方程组太美了,实在不想破坏,因此以此为基础得出了光速不变。所以,爱因斯坦得出这个结论主要靠对于物理的审美。
【回复】不是实验,是麦克斯韦方程,理论物理学家绝对多少理论都是通过数学公式推导的,一个想法,然后用数学去验证,实验如果失败那么说明实验有东西漏了,理论上只要数学公式推导正确那么理论即事实,这是绝大多少理论物理学家的认知,但数学公式答案对的有没有可能推导过程中有东西其实是错误的呢?有,所以哪怕方程结果正确也不代表理论正确,需要实验验证,如果完全契合公式的实验推导结果错误,那说明公式本身是错的,但这些实验验证往往需要几十年甚至一个世纪才能验证完,这就刺激了,如果想法是错的,然后去套的那个公式就肯定是错的,但你结果看起来好像对的,又没法验证,那么再完成验证前的这一百年,所有后世理论物理学家都是在你的基础上思考的,那么就有五六代物理学家一开始就错了,而这些人又会导致后世出现更多问题,最终结果就是你会发现人类的理论物理学几乎停滞了,人类科技发展随之越来越缓慢
【回复】回复 @主页有好东西哦 :不是他被神化了,而是你压根就不懂爱因斯坦,也压根不懂霍金。用自大的语气评价自己根本就不了解的东西
最难证明题:
光速不变是狭义相对论的假设,由狭义相对论证明了;迈克尔逊-莫雷实验只证明了以太不存在,不能证明光速不变;狭义相对论是众多科学家智慧的结晶,不要“过分”神化老爱同学。

【回复】光速不变从来没有被“证明过”。事实上光速不变就是爱因斯坦的信念,是不由分说的,是没有办法被推导出来的。目前人类能做的,只有用它,而不是解释它。 假如一个理论能够解释“光速不变”,那么这个理论就将取代相对论,成为人类认识宇宙更深层的理论。 一个比方是,牛顿在《原理》中无法解释“引力是哪来的”,但是牛顿能用“引力”推导出了牛顿定律,牛顿定律能很好地被使用,这就足够了。牛顿无需解释引力是哪来的,他只是强烈地相信有“引力”这么个东西,然后用它。直到相对论出现。 相对论解释了为什么有引力。而相对论之所以能解释引力,归根结底是因为相对论也有自己的基本假设,即“光速不变”与“相对性原理”。 在一个理论中,它的基本假设就是一切推论的前提,所以《相对论》是不可能解释自己的基本假设的。 除非一个新理论出现。它会像《相对论》取代《原理》一样,取代《相对论》。 如果真的发生了,是不是说明相对论错了呢?并不是。事实上所有理论都是“近似的”。相对论也没有证明牛顿定律是错的。它只是证明了牛顿定律有使用范围,它只适用于低速世界。所以牛顿定律是“更粗略的近似”,相对论是“更精准的近似”。 等到一个理论取代相对论了,那么它也将证明相对论是人类理解宇宙的“更粗略的近似”
【回复】不是理论验证了现实,而是现实选择了理论[脱单doge]
【回复】回复 @莫乍栋宝宝的虾烘豆机 :虽然我没大看懂视频,但是好像也不矛盾,观众在他的参考系一秒后,并不代表你也是经过一秒,是要经过换算的
冲动的猴:
结论: 上一秒并不存在,或者说上一秒一直都在,他和这一秒没有区别。 而时间流逝,只是意识带来的错觉,我们从没感受过时间本身,我们感受的是:事件。 我们在潜意识里改变了时间的定义。时间是第四维的,作为三维生物我们无法感受时间,我们只能感受运动,所以我们一直把事物的运动比作时间的流逝。不过,假如我们能看见整个四维时空,或许那里一切都没流逝,一切都还在。 抓住此刻?不,是这一刻抓住了我们!

【回复】回复 @雨鸦鱼呀鱼 :就像层主说的,我们是三维生物,我们可以用视觉、触觉等方式感知一个三维物体,用x,y,z三轴来描述物体的位姿。虽然我们不是二维生物,但可以使用平面直角坐标系中的x,y轴来直观又准确的描述和理解二维这一低维度世界。作为三维生物,时间这个维度我们就无法直接感知了,我们看不到时间这个“轴”在何处与已知的三维坐标系组成四维坐标系。只能通过对比两个三维坐标系内容的差异来感知时间的变化,也就是事件的“顺序”。所以,事件的先后发生让我们间接感觉到了时间的流逝。 类比我们可以改变物体在坐标系中的的位置,四维生物是不是可能也可以改变每个“事件”在时间这一“轴”上的位置呢?在他的感知里,每个事件就像放一字排在开桌上的苹果一样可观察,可操作,是实实在在摆在那里的。在三维生物看来,事件的发生是在某一时刻发生的事情,下一时刻这一事件就会消失,可观但不可操作。
【回复】当年第一次有这种概念,还是从一本小说《醉步男》听说的,时间居然还能被这样解释
【回复】然而我们是可以直观地感受时间的流逝的,即便这种感觉有时候是非线性的或跳跃性的。这是因为过去的记忆随着时间流逝会逐渐消散,而我们意识是能感受到这一点的。一秒以前的东西马上就和当前感知的东西有所区别了。一天以前和一小时以前也有区别。这就是人感受时间的方式,也就是感受信息的溃散、熵的增长
桑菲勒:
我也发现了这个规律,人对时间的感受是不准确的,跟事件或者说新信息的产生有关,单位时间内接收到新信息越多感受到的时间流逝越慢。 所以小时候感觉时间流逝很慢因为每个经历的事件都是新的,越老重复类似事件占比越高就觉得一晃好几年过去了。

【回复】周而复始,上班像是在配置了一台电脑的格子间坐牢。
【回复】回复 @云雀不听话 :我其实是这么理解的,人类无法感知时间,就好像人无法看到风,人需要看树叶随风飘舞来描述风的存在,人也需要记忆来证明时间的存在,但是人的记忆受制于大脑,当某一个时段你的记忆存储很多,你就会对这一段的时间有清晰的认知,反之,人的大脑会淘汰一些不重要的,重复的记忆,所以当你从事枯燥事物的时候,蓦然回首,会感慨时光飞逝,这是因为你无法再通过记忆来感受时间了!
【回复】因为感觉不是等差的,而是等比的,声音视觉触觉味觉这些都是
2月饼:
看完突然就不害怕死亡了,原来我们爱的人没有消失,从他诞生到消亡都被完整的保存在那一段时间里。

【回复】再加点量子纠缠,就能托梦了
【回复】《宇宙的构造》 时间幻象 就说了这个啊,好些年的老纪录片了,过去现在未来同等存在的,片里打了个比方,电影胶片,过去现在未来就是上一帧/这一帧/下一帧 画面 。
【回复】回复 @西红四o :赛博神学[doge]
有明夕暮:
对于一个六岁的孩子来说,一年是他们一生的六分之一,每天都有不同的事情发生。而对于一个三十岁的人来说,则只相当于三十分之一,每天发生的事情在之前的三十分之二十九也在发生,即使是和好友相约也可能重复了无数次,和小孩的好友相约在人生中的意义已经不同了。好多番剧,鬼畜亦或者是梗都仿佛还在昨天,然而实际上已经过去十年了

【回复】对的小时候感觉一年老长了,春夏秋冬。长大后1年一下子就没了。小时候事件感觉每一天都不一样。长大后所有事件都一样。只是在重复重复
【回复】时间是为了让人类更方便理解这个世界物质熵增的过程,不同的人不同的阶段,对于时间的感受不一样。
【回复】回复 @梓末青桐 : 所以要去探索不同的实物和领域,在有限的时间里让自己不断充实
AMoonCake:
想象一下 一本已经画好的翻页书,书上的小人是二维的,你拿起书的一角开始快速翻动,小人动起来了,这个时候小人成为了一个能运动的“生命体”。 现在,把每一页,想象成小人一生中的每一个时刻,那么你在翻书的第一页的时候,小人在最后一页在做什么,已经是不可改变的事实了 ,也就是说,小人不能察觉到“时间”,并且他的“未来时间下”的命运已经确定了。 那么我们现在把翻页书,升维,多出z轴,这个时候是三维世界——也就是我们所在的世界。那么我们的时间,就是每一刻都是正在翻动的翻页书,我们感知不到它在翻页,我们只知道,过去已经消逝,现在不可触摸,未来正扑面而来,但因为这是一本巨大的翻页书,也就是说过去、现在、未来,上一秒、下一秒、这一刻都是同时存在的,所以离开我们的人没有走,将见到我们的人也一直在,我们其实生活在一个,一切都确定的无名翻页书里,过着我们觉得未知的生活。

【回复】在时间高维论里,未来是确定的,但量子力学告诉我们,世界底层是叠加态,没有确定的东西,有的只是可能性,而可能性在受到观测和干涉的时候才会坍缩,所以画面书的比喻应该是,这本书在翻开下一页的时候,它的下一页才会生成,而不是一开始就生成一本书,而生成页的内容取决于概率,你下一页可能会死,也有可能中彩票大奖。
【回复】一切都是命定的是这意思吗?所以你一开始研究科学最后信了神是不[doge]
Zz的机智生活:
这才是b站需要的视频。 已经准备二刷三刷了,有很多概念,对于我们这种凡人来说,可能需要反复听才能理解。 但是在最后的时刻,我突然明白了,星际穿越里最后的四维时空为什么是那样的。 因为时间一直都在,每一刻每一秒都在,永不会流逝。

【回复】所以西游记里的神仙其实是在大质量天体上[doge]
【回复】回复 @染指、忆流年 :所以中国古代的神明基本上都是天体,本质上首先是拿来进行计时的,逐渐变成了对这个计时工具的神话
【回复】回复 @-_岚枫_- :我其实是这么理解的,人类无法感知时间,就好像人无法看到风,人需要看树叶随风飘舞来描述风的存在,人也需要记忆来证明时间的存在,但是人的记忆受制于大脑,当某一个时段你的记忆存储很多,你就会对这一段的时间有清晰的认知,反之,人的大脑会淘汰一些不重要的,重复的记忆,所以当你从事枯燥事物的时候,蓦然回首,会感慨时光飞逝,这是因为你无法再通过记忆来感受时间了!
Levi0905:
一边看一边想up的配乐怎么又好又有一种多重的感觉,结果看完了才发现自己英雄联盟客户端没关,那bgm也太配这个视频了。[跪了]

【回复】嗯,来个名称,我也配个这样的音乐[doge]
【回复】拳头是一家音乐公司,所以不要质疑一家音乐公司的bgm
华西第一深情i:
(希望顶上去能让更多人看到[脸红])视频开头是讲错了的。如果我有0.99c的速度,光和我一秒拉开的距离就是0.01c,而不是c。但光与我、与地面(假设地面的速度为0)的相对速度依然都是c,这才是光速不变原理。大学物理讲过相对论基础的

【回复】确实,学物理专业的听这个视频可以听出来很多瑕疵,可以看出up实际上也不是真正这方向的,了解和理解有误很正常。不过靠弹幕补充修正就行了,毕竟大部分不懂的人也就听个乐呵,作为科普视频已经不错了
【回复】视角问题,我以0.99c运动,一秒钟过后光离我就是1cs,只不过我运动一秒钟而外人看我运动了100秒而已,视频里两个一秒在不同参考系里,不是等价的
凯迪拉克官方:
连刷三遍,原来这就是对知识上头的感觉[妙啊]

【回复】特喜欢凯迪拉克,要是能合作一场那就太好啦
【回复】我是学生。送我辆车[爱心][喜欢]
穆泽芷:
看完以后不仅释然了,那些我们以为在岁月里丢失的人事物其实都还在,我们不曾失去,只不过他们存在于与我们当下不同的时间里

【回复】所以无需为失去哭泣,只要拥有过,就一直都在
【回复】@胆大的喵 请不要上来就给我扣各种帽子,上述评论只是我看完视频后生发的主观感悟,这类科普视频每个人看完后都有不同的理解,可以有理论分析也可以有人文思考,你可以不赞同我的观点,点踩就是,但请不要拿高高在上的“懂”来说事,真涉及到硬核的理论知识,普通人有几个是懂的?你急哄哄把不赞同的想法贴上负面标签,言语充斥着戾气,上蹿下跳的样子倒是蛮好笑的
【回复】回复 @胆大的喵 :你多大,平时说话也是这么没有教养的吗
bili88770519:
有一天睡觉我就突发奇想,乘坐光速宇航器那我岂不是能获得更长的寿命了吗。但后来想一想我又错了,人的寿命相对于自己都是100岁,无论在哪我的新陈代谢速度相对我自己就是不变的,我就算坐上了光速宇航器,但我依然改变不了我会在100年时间里衰老的事实

【回复】这个世界就是以个人意识为假象的想象而已,时间也是主观感受。所以无论你的速度多块,甚至达到光速,对于别人来说你的时间停滞你可以永生,但是对于自己来说,你感受到的还是自己的一百岁。
【回复】小伙子恭喜你智商觉醒,相对论帮不了你,想永生还是去研究生命科学和分子生物吧[脱单doge]
【回复】回复 @亻五我鸟 :是啊,因为大质量天体的影响,他们相对的时间已经变了,在那个星球上活一百年,可能外面都已经过了几千万年了。但是相对于星球上的他们,主观上还是只能活一百年,并不能活几千万年
汤晓杭:
那也就是说 不是我活了多久时间 而是我在时间里活过

【回复】回复 @嘤伟达 : 感觉不是,宏观宇宙来说看似是注定的,但世界也受到无数微观运动的影响,微观运动相对来说是比较无序的。马克思主义结合实践告诉我们,人类的命运要靠自己来争取
【回复】[doge]那是不是意味着,命运都是注定的好的了
【回复】回复 @嘤伟达 :或许是的,如果速度足够快,就不存在过去和未来。
黑圆圈有点重:
很棒的视屏,看完后我又产生了一个问题,为什么有质量的物体可以弯曲时空,这个问题是不是至今为止都还没被探究明白?[思考]

【回复】你没搞懂问题的根源。本末倒置了。科学家是先发现有质量的物体周围一定有个什么东西,在影响着其他物体的运动。牛顿说,万有引力,用线牵着。爱因斯坦说不对,你这个说法无法解释没质量的物体(光)也会被有质量的物体影响,于是给了另一种解法,时空弯曲。所以你问为什么有质量的物体会使时空弯曲?即你想问这个问题是怎么解的?那相对论给出了答案。 所以你这个问题应该是想问更深层次的问题,为什么这么解?那就要换一种问法,质量到底是什么?那就得让科学家在研究一下新课题了,毕竟老爱的相对论只解决了时间是么(还是用质量解的,我猜如果真有一种理论解决了质量是什么,他一定也会用到时间。因为按照大爆炸理论,时间之前,没有质量。时间是随着质量的诞生而诞生的)
【回复】把这个弄懂就名垂千古了
【回复】回复 @ISEE乆 :最无耐的是相对论和牛顿力学明明不是一个条件下的东西,一直有人说相对论推翻了牛顿力学[无语]
炉心熔解-_-:
过去从未消失,未来也早已存在,所谓现在只是时间的切片划过了此刻。

【回复】这不就是视频进度条吗[笑哭]
【回复】回复 @莫年叶轩 :某人突然意识到这一切,开始发奋图强,然后他的人生走向了辉煌,这也是命中注定哟。 或许我们的意识本就是时间层面的生命,跟着时间经历每一个现在,但是它能拨动现在改变未来。
叶问的账号:
看完了,这期视频绝对是最近看过最高质量的一期科普,很形象的展示了相对论的各种知识,特别是关于洛伦兹变换和引力的那部分,最后再加上人类拥抱时间的一些感受,完美升华视频[打call]三连以表支持!顺便期待看到大佬的置顶评论!

【回复】没错!终于有人让我理解了一些些[打call]
【回复】回复 @莫乍栋宝宝的虾烘豆机 : 这个问题和火车隧道问题差不多,是不同视角下的两种观点。假设跑者和光向着30万公里外的终点赛跑,观众站在起点,跑者的速度相对于终点有99%光速。在一个绝对时空观下,观众视角下,在观众时间的第一秒,光已经冲线,跑者紧随其后,并且跑者时间变慢;跑者视角下,跑者时间的1/2秒左右光就已经冲线,而跑者在1秒左右冲线,并且观众时间变慢。这是参考系不同导致事件发生先后次序不同,可以说是洛伦兹变换的必然结果。在我们的common sense,时间的相对好像是你看我快,我看你慢,其实这是牛顿莱布尼兹变换;在洛伦兹变换下,就是会出现这种双方都觉得对方时间变慢的情况,进而在不同参考系同一时刻下,双方参考系发生的事情不同(例如在跑者视角下,光不到一秒就冲线了,而在观众视角下,光需要一秒才能冲线),导致一系列匪夷所思的结果。
【回复】看完up的视频很有感触,最近在学中医(临床西医在读),西医和中医这两种理论体系的差异带给我的感觉就像经典力学和相对论带给我的感觉一样,不能说哪个对哪个错,西医可以诊治的疾病中医也可以诊治,没有广义相对论飞机也能在天上飞,飞船照样可以登月,他们都是一套为了解释客观现象的理论体系,都是随着人类认知发展而发展的。一个胸痛,中医可能认为是痰湿中阻,西医会考虑为肺炎,这何尝不是一种相对论,只有疾病是恒长不变的......宇宙就像个大毛桃,人类何时可以挖到中间的那颗桃核呢。
肥鸡肠:
看这意思,时光机原理根本不存在,不可能随便回到过去与未来,那是人类一厢情愿而已,把梦想当作科学实现

【回复】实际上只要你有一张你想要穿梭的时间的宇宙快照,然后将整个宇宙毁灭,然后以那张快照的记录绝对符合的重组,你就能回到你想回去的那个时候,但是,这并不是时间穿梭,因为时间依然在向前行进
【回复】时光机这东西纯无聊,其实改变某一区域的时光我们古代就做得到,无非就是把东西放回原位[OK]但小说家想的时光机是改变整个世界,难点其实不是改变时间,而是改变世界,如果你有那么大影响力,那何必还要做你那点破事[嫌弃] 可能有人会认为把东西放回原位不是改变时间,是改变空间,那就好好想想,如果所有东西都归于原位到底有没有达到原来想要的目的?达到了就行,时间只是当前参考系下的尺度而已
【回复】如果时光机真的可以被发明,假设发明时光机在公元40k年,那么往后的时间是无限的,应该会有无限的人穿越回前面40k年,我们现在的时间应该会被穿越者挤爆

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