为什么空间与时间是一种幻觉

　　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？

　　第一节:什么是相对论

　　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：

　　一、是光子反射让我们看到自己的脸

　　记得我在十岁时，一次一位小朋友提出了一个问题：“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”。

　　二、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。

　　三、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，1、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，也会再反射回爱因斯坦的眼睛里，他就可以看到自己的脸了。

　　2、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？

　　四、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。为什么会发生这样的事情呢？当我们认识一下到底什么是时间就会清楚了。

　　第二节:什么是时间

　　假如宇宙中只有一个原子，那么时间对于它来说，就等同于没有。为什么呢？因为老人可以相对于孩子而老去。而只有一个原子存在的话，它永远也不会老去，或者说从来也没年轻过，因为它找不到一个相比较的对象。空间也等同于没有，因为它相对于谁而有距离呢？既然没有距离的话，空间就是不存在的一个事物。

　　如果宇宙中出现2个原子的时候，空间就出现了，因为既然是2个原子，就肯定存在着距离，这样空间也就出现了。当这两个原子发生相对运动的时候，那么它们之间的位置就会发生改变，而在这时，就要对这两个原子之间发生的位置改变作一个标示，这时时间也就出现了。对原子之间不同的、序列性距离相等位置变化所作出的标记，就被称为时间。

　　进一步说，当一堆原子大到人的眼睛可以看到的程度——大到手表上的一个秒针，而且这个秒针以60个小的相同位置进行序列化移动一圈时，这一圈的距离就被表示为“1分钟时间”。从这里我们就可以看到，时间是对“物体运动量”的度量。

　　在137亿年前的一次“点”的大爆炸，突然让宇宙产生了无法计数的原子，当然也随之出现了无法计数原子间的相对运动。时间随之产生了。在根本上，原子相对运动的速度是度量时间的标准，那么原子运动的速度有多快呢？

　　在室温25℃的情况下，每一个原子在空间中运动的距离是它本身体积的10兆倍。如果按照这一比例放大到人体的话，这个人就会在一秒内狂奔5兆米，也就是会横穿过100万个地球…

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