爱因斯坦说:“时间是一种错觉。”
那么,如果我们忘记时间,能不能脱离人类寿命的束缚,达成“长生不老”呢?古今中外,大概没有人能抗拒这种诱惑。
基于这个猜想,NASA(美国航空航天局)在1989年进行了一场“时间剥夺实验”。
让实验对象在地下密闭生活210天,这里没有自然光线,没有任何显示时间的设备、没有声音、没有可以参照时间流逝的媒介。他们则会24小时跟踪记录实验对象的心理及生理变化。
实验建造的房子
准备就绪后,NASA开始招募志愿者。
想想看,你只需要在这个房间呆130天,期间有人提供你吃喝玩乐,医生定期为你检查身体,确保你不会有意外。唯一不适的只是不能感知时间而已,但实验结束后会发给你一笔奖金。
这难道不是梦想中的宅家生活??因此,人们蜂拥报名。
最终,这位叫做费里尼的27岁女生通过层层筛查,当选为这项实验的参与者。
费里尼开始了她随心所欲的生活,除了吃饭睡觉,每天就是看书、打游戏。
费里尼进入地下
一开始,她还能保持和外界同步的作息,过了一段时间后,她的生活便开始混乱起来,昼夜颠倒,毫无规律,可能一睡十几个小时,清醒很长时间。
她开始焦躁、食欲下降,甚至停经了。但是尽管不适,费里尼却没有按下终止实验的按钮。
最终,考虑到她的健康情况,NASA在第130天时宣布实验终止。
费里尼表示,她以为刚刚过去60天。
实验结束后费里尼接受媒体采访
实验结束没多久,费里尼的生活完全恢复正常,月经也照常规律出现,身体健康状态和实验前没有任何区别。
在想象中,大家或许认为独自度过的时间会显得非常漫长。
但维耶尔特定律却告诉我们,人们通常把短的间隔时间预估得更长,却会把更长的时间预估得更短。
时间,或许是解读宇宙的关键,它如此神秘,以至于人们对它有太多猜想。
有趣的是,我国古代流传的传说“地上一年,天上一天”,从现代科学的角度来理解其实是成立的……
地上一年,天上一天居然是真的?
在青年科学家张宇识的作品《今天,你更博学了吗》中,他就儿时《西游记》中的传说“地上一年,天上一年”展开了讨论。
《西游记》里面有很多神仙都有自己的“坐骑”,也有人说这“坐骑”其实就是宠物,因为神仙可以腾云驾雾“说走就走”,并不需要代步工具。
而故事中经常有这样的情节:神仙一时没注意,坐骑就“翘班”偷跑下界了,天上刚过去几天的时间,它就已经在凡间“自立为妖”好几年了。
这是因为中国古代神话传说中有个说法,叫作“天上一天,地上一年”。
而在爱因斯坦的狭义相对论中,和时间相关的一个现象叫作“时钟变慢”,也可以说是“时间膨胀”。
假设一艘飞船相对于地球高速飞行,速度接近于光速,飞船上的时钟是会变慢的。这里所说的“慢”和平时钟表没电走不动了的那种不一样,飞船上的人看时钟是正常的,相对于飞船来说时钟并没有慢。
但相对于飞船以外的地球来说,也就是在地球上看飞船的时钟是慢了的。
慢了多少呢?也是有公式可以计算的,总之飞船越接近光速,就慢得越厉害。
飞船上的时间和地球的时间是不一样的,飞船上的人刚过了一天,地球上的人可能已经过了好几天,如果飞船再快些,就会真的出现“飞船一天,地球一年”的现象。
运动是相对的,飞船相对于地球在接近光速运动,地球相对于飞船也在接近光速运动,所以在飞船上的人看来,地球上的时间应该也同样变慢了。
这样一来,到底是“天上一天,地上一年”还是“地上一天,天上一年”呢?
实际上这和我们平时对时间的理解是不同的,可以简单理解为飞船上和地球上有各自的时间内体系,我玩我的,你玩你的。
那么问题又来了,假设“天上”和“地上”都看到对方的时间变慢了,孙悟空来到天上求助的时候,他和地上的唐僧都会觉得自己的一天是对方的一年,那么当孙悟空再回去的时候,到底谁比谁的时间慢?
这其实就是著名的“双生子佯谬”问题:一对孪生兄弟,其中一个坐着接近光速的宇宙飞船旅行,另一个留在地面,当前者旅行回来的时候,到底谁比谁年龄大?
实际上,狭义相对论讨论的是惯性参考系,飞船做匀速直线运动的时候没问题,但是当其中一人坐上飞船出发的时候,肯定会经过加速过程,回来的时候也肯定有减速过程,而这些过程中就不再是会“互相觉得对方慢”了。
一般可以用广义相对论的内容来讨论和计算,得出的结论是:
经历过加速、减速过程的“飞船兄弟”会更年轻。
其中的原理可以简单理解为“加速”和“减速”的过程让坐飞船的兄弟时间真的变慢了,不过他并不会感觉“自己的时间过得慢”,而是感觉“别人过得快了”。
怎么样,大家绕明白了吗?
张宇识作为被人民日报表扬的国民段子手,一直将“把科普讲成段子”作为创作目标。在《今天,你更博学了吗》书中,他梳理了自己从小到大最关注的话题,涉及物理、化学、生物、医学、心理学等多个方面。
本书想逐个辟谣朋友圈的震惊体,拓展你好奇心的边界。
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