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我在科学智慧火花栏目发表的“从宇宙质量损失与质能方程看时间的能量本质——再评《关于古地球质量及重力加速度的计算》续”一文中论述到,时间是宇宙能量对于宇宙功率的变化率,由于P=FV,所以E=FVT可以转化为:E=PT,dE/dP=T,所以时间就是能量对于功率的变化率,即时间诞生于能量对功率的变化率,即时间是能量对功率的一阶导数。
从上述的论证可以看出:时间连续与否,决定于能量连续与否。如果能量不连续,时间一定不连续;如果能量连续,时间可能连续,即如果能量生成时间,时间就是连续的,但是如果能量连续,但是不变化,不能生成时间,根本不能谈论时间的连续与否。所以能量的属性,决定着时间的属性。
时空是由于运动形成的,时间是有效运动的必要条件。时间不存在,即使存在运动也不能形成时空,所以时间的连续与否也决定着时空的连续与否。也就是说,能量的属性也决定着时空的属性。那么能量究竟是连续的还是间断的呢?
现代物理学认为:“时空是如何形成的”这个问题的答案,正指向物理学的终极前沿:时空并非存在之物,而是一种从更根本的、非时空的原理中诞生的结构。即从无能量到存在能量的变化,也是从真空到时空的变化。
芝诺悖论是古希腊数学家、哲学家埃利亚的芝诺提出的一系列关于运动与变化的哲学悖论,核心目的是为了支持其老师巴门尼德的观点:“存在是一,运动与变化是感官的幻象”。芝诺悖论最伟大的价值,不在于“诡辩”,而在于逼迫人们精准定义连续、无穷、极限、运动、时间这些基本概念。
现有理论对连续的定义应该修正,原来的定义应该加注释:连续或间隔足够小,即称为连续。也就是说,不是绝对的连续,但是间隔足够小,导致不绝对连续的函数与连续函数的轨迹方向相同,即间断不影响函数图像的光滑,也是连续函数。这样就解释了芝诺悖论——数学解答假设了时空无限可分。但量子力学和量子引力理论暗示,时空可能存在最小不可分单位(普朗克长度、普朗克时间)。如果时空不是无限可分的,芝诺的“无限步骤”就不成立——但这又会陷入他“飞矢不动”等第二组悖论。
结论:能量是间隔足够小的连续,必然导致时间也是间隔足够小的连续,即相对连续。所以时间对我们会造成这样的感觉:在日常经验和宏观物理模型中,是连续的;在可能描绘终极现实的理论中,很可能是颗粒状的。这个“颗粒”就是普朗克时间或更小,小到超乎想象。给我们感受到的平滑,不过是宇宙极高“刷新率”带来的错觉,即宇宙能量种类繁多,刷新的频率极高,时间间隔极小造成的错觉,时间、空间严格意义都是不连续的。
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