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時間是不是人類的幻想

生活 更新时间:2024-07-02 02:13:39

有人說人生苦短,有人則說漫長人生路。看來時間的長短在人類的生活觀念中是相對的,其實人類由于受到天生感知能力的限制,對時間尺度的區别隻能停留在一個狹窄的範圍内,對時間量化的分辨率也是粗糙的。一般講來,普通人能感知的最小時間尺度在三分之一秒左右。

時間是不是人類的幻想(短短的一秒換個尺度會接近)1

我們可能在一些科普文章中經常看到"普朗克時間″這樣的詞眼。隻知道它是量子領域的時間尺度,極短。但究竟短到什麼程度?缺乏一個直觀的概念。其實,科學意義上的時間尺度劃分,可能完全超出了你對時間這個概念的感悟,甚至會讓你感到時間原來是如此的不可思議。

秒是常用時間最小的單位,我們經常用"秒殺”、"秒拍″等詞語來形容最為迅速的行動。而秒的後面有"毫秒”(ms),是一秒的千分之一(0.001秒),普通照相機最短爆光時間為一毫秒。一隻家蠅每三毫秒扇一次翅膀;蚊子二十毫秒振翅一次;蜜蜂則每五毫秒扇一次。

"微秒”(μs)是百萬分之一秒(10的負6次秒),光在這個時間裡可傳播300米。高速公路上的頻閃儀閃爍一次大約一微秒。

"納秒″(ns)即一秒的10億分之一(10的負9次秒),常用作内存讀寫速度的單位。光在真空中一納秒僅傳播30厘米。電腦處理器執行一個指令大約需2至4納秒。另一種罕見的亞原子粒子k介子的存在時間為12納秒。

"皮秒″(ps)是納秒的千分之一(10的負12次秒),芯片的微晶管的運行速度以皮秒計時。加速器碰撞實驗産生的亞原子粒子b誇克在衰變之前可存在一皮秒。

"飛秒″(fs)為千萬億分之一秒。一飛秒光隻可傳播0.3微米。我們常聽到的飛秒激光治療近視就是以飛秒為單位的。

"阿秒″(as),又名阿托秒,相當于10的負18次秒,是可測量的最短時間。中性π介子的壽命就是一阿秒。

時間是不是人類的幻想(短短的一秒換個尺度會接近)2

人類已可用穩定的高速激光産生250阿托秒的光脈沖

為了讓大家對人類常用時間的最小單位"秒”和可測量的最短時間"阿托秒″有一個更直觀的認識,我們可以把它們和宇宙年齡作一個對比。

為方便計算我們假設宇宙年齡已到了317億年,換算成秒就是60ⅹ60x24x365ⅹ317億年,正好是10的18次方秒,而1阿托秒等于10的負18次方秒。換言之,把1阿托秒比作我們人類社會中的1秒,那麼人類社會中真正的1秒就是317億年,相當于2.3個現有宇宙年齡。

可見,我們感覺短暫的1秒,換一個時間尺度衡量它會接近"永恒”。如果以時間的角度去分析和推測宇宙可能是怎樣的一個存在,我們會發現時間是如此的具有相對性。

一花一世界,微觀的原子假如也是一個宇宙且裡面存在生命,以阿托秒計時。那我們人類拂手一過的一秒也許就是它們的"永恒″。同樣,我們的宇宙如果是更大生物把玩的一顆彈珠,而我們人類的1秒隻是它們的阿托秒,那我們認為接近"永恒″的317億年可能就是它們的一秒。

時間尺度是如此的神奇,它可以完全超出甚至脫離我們人類固有思維的框架達到難以置信的地步。因為除了阿托秒,後面還有千分之一阿秒(zs);"瞬間″(jiffy);Ys;普朗克時間。

時間是不是人類的幻想(短短的一秒換個尺度會接近)3

普朗克時間

普朗克時間約為10的負43次秒,是理論上的可觀測最短時間,它是光波在真空中通過一個普朗克長度所需的時間,是時間的最小尺度。

普朗克時間是阿托秒的10億億億分之一,這個尺度更是超出我們人類的想象。但這些微乎其微的時間尺度是确确實實存在着的,它們不會因為我們人類的無從感知而從世界中消失,而且它們就存在于我們感覺流逝的每一秒中。

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