情感空间与时间是一种幻觉 | 颠覆一切的观念
空间与时间是一种幻觉 | 颠覆一切的观念
2017-06-28 知识探索
知识探索（ID:zhishitansuo）我们专注于高质量知识普及和传播，让您阅读有价值的信息。高质量的知识平台，敬请关注我们！
我们活在时间里，走在空间中，然而对时间与空间的感知却是一种幻觉。在本质上，根本没有时间、空间这回事（这需要你仔细研读本篇文章及做深入思考）。这是为什么呢？
为了明白时间与空间的虚幻性，我们要理解“相对论”，以及相对论是如何带给我们“时间变慢，空间收缩”奇异现象的？虽然理解相对论比较费脑力，但却是一件不可思议和十分有趣的事情。
爱因斯坦最早对相对论的思考起始于14岁那年他问老师的一个看起来十分简单的问题：“如果我以光速飞行，我的脸在镜子里就看不见了吗？”为了说明爱因斯坦要表达的是什么意思，我先做几点小说明：
是光子反射让我们看到自己的脸
一个问题：“世界上什么东西最快？”结果有说马的，有说鹰的，也有说火箭的。最后大家统一了答案：只有眼睛最快。为什么呢？因为在你一眨眼的瞬间就可以看到远处的大山。这一眨眼的时间是非常短暂的，理由就这么简单。
这个现象现在看来也是完全正确的，只不过那时不知道是“光”的速度快而已。就是说，那时我们以为看到山，是因为我们的眼睛“够”到了山，所以说眼睛去“够”的速度很快。实际上，不是人的眼睛去“够”到山，而是山上反射的太阳光射到了眼睛里。所以，实际的速度是光的速度。
更清楚地说，我们可以想象光是像乒乓球一样的粒子，而之所以你能看到青山，不是青山放射出“光子”射进眼睛里，而是由太阳放射出来的“光子”先射到青山上，再反射到你的眼睛里的。如果没有阳光我们什么也看不到。实际上，我们永远看不到一个不发光的物体，我们看到的永远是这物体对太阳光的反射，而不是物体本身。比如，大家都知道月球本身不发光，我们看到的月光是被月球反射的太阳光。
所以，我们之所以会从镜中看到自己的脸，是由灯光或阳光照射过来的光子射到脸上，光子再反射进镜子中，然后光子从镜中又反射进眼睛里，这样我们就看到了自己的“脸”。
光速不变原理
在爱因斯坦创建相对论以前，人们已经证明了光在任何一个运动系统中的速度都是每秒30万公里。这一定理就被称为“光速不变原理”，相对论就是以这一定理为基础创建出来的。这一定理说的是一个什么现象呢？
现在想象你站在一处小型的火车站站台上，一辆火车以每秒30米的速度由西向东行驶。而你的一位朋友坐在火车上，这时他用手向东扔一只乒乓球，这只乒乓球的速度是每秒3米。对于站在站台上的你看到这只乒乓球的速度是“火车30米／秒＋3米／秒=33米／秒”，就是你看到是乒乓球是以每秒钟33米的速度向东运动的。而你的朋友在火车中看到乒乓球则是以每秒钟3米速度相对于他在运动。
假设一位航天员静止在太空中，他看到地球以465米／秒的速度向东转动，那么在他看到这只乒乓球则是向东以498米的速度在运动（乒乓球的速度3米/秒＋火车速度30米/秒＋地球转动速度465米／秒=乒乓球的速度498米／秒）。这样的物体速度简单相加的定理是经典牛顿力学的。也是大家很容易理解的。
而光速不变原理的意思是，假如这个乒乓球换成为“光子球”的话，那么相对于你、火车上的朋友、航天员都会看到“光子球”是以每秒钟3米的同一速度在向东运动。这一点让人感觉到不可能，但事实就是如此。
经典牛顿力学与光速不变原理的冲突之处
由以上理解为基础，爱因斯坦提出了一个矛盾的问题：假设爱因斯坦坐在一艘以光速运动的飞船上，面前3米处立有一面镜子，那么，
第一，如果按照牛顿的理论（为了便于理解，我们将光速30万公里／秒缩短为“3米／秒”），即如果“光子球”以每秒钟3米速度在也以速度为3米／秒的宇宙飞船上运动的话，光子球的速度应该被简单相加为“飞船3米／秒＋光子球速度3米/秒=6米／秒”。就是说，光子球的运动速度应该是每秒钟6米。这样光子球就可以追上爱因斯坦的面前的镜子，也会在反射回爱因斯坦的眼睛里，他就可以看到自己的脸了。
第二，如果按照人们实际测定的，无论相对于谁，“光子球”永远以每秒钟3米的速度在运动的话，那么当爱因斯坦坐着飞船以光速运动时，飞船、他、镜子都以每秒3米的速度运动，进而一个从他脸上反射的光子也以3米／秒的速度运动，结果就会发生“爱因斯坦、镜子、光子球”都会以同一个速度、同步并行地向一个方向运动。这样的话，从爱因斯坦脸上出发的“光子球”也就永远无法追上前面的镜子，既然光子球追不上前面的镜子，也就无法再从镜子中反射到爱因斯坦的眼睛里。这样爱因斯坦就永远无法看到自己的脸了。
所以，因为牛顿定理被认为完全正确，而光速恒定性也是正确的，这两个理论结合到一起就产生了矛盾。虽然爱因斯坦提的问题十分简单，但连老师也无法给出正确的答案。
结果，爱因斯坦最终找到了解决这一矛盾的关键点，也最终证明了，如果他以光速运动的话，那么他可以看到自己的脸，但却会发生奇异现象。这又是怎么回事呢？
问题答案：时间会变慢，空间会收缩
首先想象一下，爱因斯坦乘坐一艘以光速三分之二速度（假定光速为每秒钟运动3米），即每秒钟2米速度运动的宇宙飞船上，从你面前向东运动。
在飞船上，距离爱因斯面前3米处立着一面大镜子，这个镜子的目的就是让爱因斯坦能够通过镜子看到自己的脸。
在这时你看到，一个如乒乓球样的光子以每秒3米的速度由太阳发出，射到了爱因斯坦的脸上。然后这个光子就以每秒3米的速度向爱因斯坦面前的镜子出发。这时候发生了一件奇怪的事情：你看到这个光子球相对于你来说，是每秒钟走3米的速度在前进；而同时你也看到，爱因斯坦乘坐的飞船相对于你以每秒钟2米的速度在前进。
在你的时间里，你看到这个光子球，一秒钟后就越过了爱因斯坦的脸一米的距离，这一点很清楚，大家也都能理解。所以，你会看到，你的时间过了3秒钟后，这个光子才以爱因斯坦的脸为起点，相对于爱因斯坦的脸走了3米的距离，而后射到了爱因斯坦面前3米处的镜子上。
而关键点就在这里了：在你看来，这个光子球在以每秒钟2米的速度运动的宇宙飞船上，需要3秒钟的时间才能相对于宇宙飞船中爱因斯坦的脸运动3米的距离。而这时，爱因斯坦也看到这个光子在他自己面前运动了3米的距离。就是说，你的时间是过了3秒钟后，宇宙飞船上的光子球相对于你运动了9米的距离。而爱因斯坦却看到，这个光子球，在自己面前只走了3米的距离，而时间却只过了1秒钟。
所以，在你看到这个宇宙飞船中的光子相对于你、在你面前、运动了3秒钟的时间，走了9米的距离，你测量到的光速是“9米÷3秒钟”=速度为“每秒钟走3米”。而关键点是，爱因斯坦却感到只过了一秒钟，光子在飞船上相对于他自己走了3米距离。由此爱因斯坦测量到的光速也是每秒钟走3米。
所以发生了什么事了呢？很简单，你的时间过了3秒钟，而爱因斯坦只过了一秒钟。爱因斯坦的时间变慢了。在你感觉到在3秒钟的时间里，宇宙飞船以每秒2米的速度共计走了6米。而爱因斯坦却感觉只过了一秒钟，而飞船的速度是每秒钟走2米，这样爱因斯坦感到飞船只走了2米。相对于爱因斯坦来说，他的空间也缩短了。
而这就是相对论带给我们的，当一个人以一个高速度运动的话，这个人的时间将变慢，而空间会缩短。（这里要说明一下：宇宙中没有任何物体能够以光速运动，只能以接近于光的速度运动。而爱因斯坦那个问题——想象自己以光速运动，只是一个假设的思维。实际如果一个人真的能够以光速运动的话，对于他来说时间将停止，空间也等于不存在）。
相对论带给我们一个超越常识的现象就是，不是爱因斯坦主观感觉上的时间过了1秒钟，他的生命生理新陈代谢过程、墙上的钟、手上的表都会慢下来，也就是说他真的会比你更年轻2秒钟。
我们是一只苹果虫吗？
当咬一口苹果，有时你会发现一只苹果虫，而那只虫子也在惊讶地发现着你。因为在你没咬开这只苹果之前，这只虫子会以为它自己就是宇宙中心，每肯一小口苹果，它都会认为已经为自己扩展出一小块宇宙空间。
苹果虫有自己感知到的气味、味道和纹理，也许还有自己的游戏和艺术。但对于苹果树、田野、汽车、甚至月球来说，根本毫无所知。
就算在几百年前，人类还以为地球是平的，而且是宇宙中心，也以为宇宙就这么大。当惊讶发现地球是围绕太阳旋转的时候，人们还固执认为“这就是一切了”。直到近一百年，当发现原来宇宙中拥有那么多的恒星和星系时，却突然迷茫了。
一切没有尽头，因为没有人能够保证，今天的我们不是“苹果虫”。下面，就看一下我们的“宇宙苹果”有多大，以及时间—空间是如何虚幻的。
对宇宙空间的度量
如果把体积是地球130万倍的太阳缩小为一颗核桃大小的话，地球就是在1.5米外围绕它作旋转运动的一粒灰尘，而含有九大行星的太阳系足有322米宽。离我们最近的另一颗“核桃”却在418公里以外。
在这个比例中，含有超过1千亿个“核桃”的银河系竟然有965万公里宽——也就是，太阳如核桃大小，银河系的空间有800个地球连在一起那么的宽敞。进而离这颗“核桃”最近的星系有6436万公里之遥远。就算星系之间有这么的遥远，它们还是会相互胶黏在一起形成“星系团”。比如，我们的银河系就是与其它近40个星系组成了科学家称为的“本星系团”。而离我们最近的另一个星系团——“室女座星系团”却拥有2500多个像银河系一样庞大的星系。
离我们最近的星系团是“室女座星系团”，但到底离我们有多近呢？还是以在太阳是核桃的比例中，“室女座星系团”在“核桃”64亿公里以外。而这64亿公里是什么概念呢？比如，地球距太阳是1.5亿公里，而在这个比例中却被缩短为1.5米。而我们离“室女座星系团”的距离是，６４亿公里×1000米／每公里÷1．５米＝４２６６６亿个地球到太阳的距离，即63999亿亿公里。
注意：这是在太阳如核桃大小的情况下，“室女座星系团”离这颗3厘米大小的“核桃”有４２６６６亿个1．５亿公里的距离。
此刻，我们对天文数字已经麻木了。然而，就算如此“大” 的一个星系团，在整个宇宙中却是被可以忽略不计的东西。因为一个星系团相对于宇宙来说，就像地球相对于一块拳头大的石头一样，而平时我们谁又会在意在地球上是否多了、或少了一小块石头呢！
对时间的度量
地球围绕太阳旋转一圈的时间，我们称为一年，即一个地球年。我们感受到的一秒钟就是31536000分之1地球年的时间。我们觉得一秒钟时间是非常短暂的，因为连一次呼吸都无法完成，但对一个原子来说时间却太长了，因为它至少要与其它原子完成10亿的撞击。
而原子每撞击一次，即10亿分之1秒的时间，对于电子来说时间又太长了。因为在原子每撞击1次的时间里，电子要围绕原子核转了10万万亿圈。也就是相对于电子来说过了10万万亿电子年。而接下来，一个电子年的时间对原子核中作高速旋转的质子来说，又是无限的久远。质子看电子，就像我们看天上固定不动恒星一样，几千年也不见移动一点位置（比如，对于我们来说，北极星几千年来一直固定在那里；而对宇宙意识来说，北极星又像我们看电子一样，嗖嗖飞奔）。
往大一点说，我们以为一地球年的时间很长，但对于太阳来说，这时间简直就是一瞬。因为在一个太阳年（太阳围绕银河系转一圈为一太阳年）时间里，人类经过了2.5亿年。而星系与星系、星系群与星系群之间相对运动的时间又变得无限久远了。而进一步，宇宙与宇宙的相对运动对我们来说，就像苹果虫无法想象竟然还存在汽车或月亮一样！
每个人都生活在自己的时空中
当有一天，你能够以９９％光速——即每秒钟２９万７千公里速度向宇宙深处运动时，我们在1秒钟内感知到的意识，如被针扎到时的刺痛，你却需要100秒我们的时间来完成这一意识感受过程。一年后，当你回到地球时，我们早已经死去，因为地球已经过了100年的时间。而问题是，我们相对于谁而衰老，又相对于谁而有意识变慢的情形呢？
因为此时此刻，你正“乘坐”在地球上以每秒钟465米速度自转着；地球又以每秒钟30公里的速度围绕太阳旋转；太阳带着太阳系中的九大行星以每秒钟250公里的速度围绕银河系旋转（旋转一圈需要2.5亿年）；银河系则以每秒钟600公里的速度向长蛇星座方向狂奔（此刻你坐在电脑前，每秒钟会以880.465公里的速度向一个方向狂奔。而你坐地也不再是日行八万里，而是7607万公里，每年你会走277 亿公里）。而银河系所在的星系团又相对于其它星系团，或类星体相对于我们以每秒钟20万公里以上的速度向宇宙深处狂飙。
每一个星系团都如同是宇宙中一个“泡泡”，而泡泡之间都以疯狂的速度狂飙着相互远离。宇宙中没有绝对的静止，每个星系团泡泡都有自己的时间——空间度量。
进一步，因为一切都在高速相对运动着，所以，从星系团到星系团，从星系到星系，从恒星系到地球，再到你、我、原子、电子、也许还有“神”，都生活在自己的“时间—空间泡泡中”。
我们体验到的永远是过去，此时此刻也是幻境。
实际上，我们永远无法活在“现在”上。当你向十米外看一位朋友时，你看到的不是此刻的他，而是3000万分之1秒之前的他，因为从他身上反射过来的光子，需要3000万分之1秒的时间，经过十米距离后，才能走到你的眼睛里。当你与1000公里以外一位朋友通电话时，你听到的也是300分之1秒之前他的声音，因为无线电波需要这么长时间才能从他的手机上“走”到你的手机上。
进一步，太阳离我们有1.5亿公里，光要走8分钟才会到达这里。就是说，我们看到的永远是8分钟以前的太阳——我们看到永远是过去。假如某一天，太阳一下子堙灭了，我们要等到8分钟以后才会知道。
光一秒钟走30万公里，而一分钟会走1800万公里，一天会走259亿公里，一年会走9兆4608亿公里。而这个数太大了，表达起来也不方便，所以科学家就很聪明地将9兆4608亿公里定义为一光年，即光在一年中走过的距离。
更近一步，当你在晚上放眼天上星星时，你看到许多星光都是几百万光年以外的恒星及星系发出来的。就是说，几百万年以前，当这星星发出今天我们所看到的光芒时，人类还没有被进化出来，而此刻那颗恒星也许早已暗淡无光。而当你用望远镜看100亿光年以外的类星体时（或者你用眼睛看任何一个星系团时），所看到的是100亿年之前这颗类星体发出的光。而那时，太阳还没有诞生，因为太阳今天只有５0岁亿岁。也许此刻，那里的似人生物也在用望远镜朝我们看过来，他看到的也是100亿年前的这里，他要想看到今天的人类及地球，至少还要等在100亿年。
从另一方面来说，你此刻放眼看到的所有星系及星系团，也许现在都早已形成了巨大黑洞（实际上，宇宙中的黑洞比我们看得到的星星还要多）。而从那上面进化出来的高级生物也许正乘坐着宇宙飞船向我们奔来。
每个人都活在自己的时间和空间中，而这个时间——空间本质上，也只是我们脑中对过去事物所作的一种标记。我们无法留住过去，也抓不住未来，而只能活在自己的此时此刻中！而此时此刻也是虚幻的，因为我们留不住任何一个“此时此刻”。
最终，一切都是幻境！而幻境之中有一个东西不是虚幻的。这个东西是什么呢？
Tag: 情感