物理学中的时间

话说如果你把物体的运动情况录下来，倒着放给19世纪中叶前的物理学家们看，他们是完全看不出有什么异样的。因为在经典理论的框架下，时间是没有箭头的，这就好比看电影，你正着看，或者倒着看，其实并不影响物理理论的成立与否。所以科学家们一直搞不清楚：时间到底是什么？

我们都知道经典物理学的宗师是：牛顿。老爷子理论很牛，但是他的工作方式也是科学家们的典范，用他的工作方法正好可以解决这个问题。

具体来说就是先下定义，要弄清楚时间是什么，就得先给时间下定义。很遗憾，我们目前来说是无能为力的。也就是说，直接粗暴地给时间下一个定义是不现实的。

不过没关系，牛顿老爷子还给们留下了第二个绝技：牛顿的烈焰激光剑。

这理论指出：

所有不能进行实验和观测的东西都是不值得辩论的。

说白了就是，老爷子定下了一个规矩：物理学只去研究那些可以测量的物理量，如果一样东西定义不了。或许，我们可以从测量的角度去定义。那具体咋测量呢？

时间的测量

其实老祖宗们老早就这么做了，自从进入了农业社会，我们就得弄清楚什么时候耕作最合适，这就需要计时的东西。这时候，老祖宗们陷入了沉思，这该咋办呢？正当想得入神呢，他们望向了天空，惊讶地发现，这不是有现成的东西么？

后来，老祖宗们做了一次测量定义：日出到下一次日出就是一天。月亮绕地球一圈就是一个月。太阳绕着地球一圈就是一年。（现在我们知道其实是地球绕着太阳，不过这也只是参考系不同罢了。），历法也就此应运而生。

也就是说，通过测量定义时间，时间其实就是：周期性发生的事。

所以，我们古人有句老话：

往古来今谓之宙，四方上下谓之宇

也就是说：宇宙=空间+时间。宙指的就是时间。

这个定义一直沿用至今，时钟、手表其实都是利用的周期性振动的东西来制作的。目前最精准的测量仪器是铯原子钟，就是靠铯原子的周期性振动来计时的。

铯原子钟

用测量定义的方式，我们定义了时间的基本单位。但还是有个问题没有解决，那就是时间到底有没有方向？这方面的研究也被称为时间的箭头。

刚才也说到19世纪中叶之前的物理学家是没办法知道物体运动的方向的，正着来，倒着来，对来他们说都可以用理论去解释。直到一个神理论出现，那就是热力学里的“熵增定律”。

对于熵增定律，最常见到的比喻就是：原来整整齐齐的屋子，随着时间，会越来越乱。

如果宇宙是一个大的系统，整个系统是朝着原子运动越来越混乱的方向发展。混乱度越高，熵也就越大。

说白了就是，原来宇宙的万物其实都是原子有序排列构成的，比如：人就是。

但随着时间的发展，宇宙的宿命是：东西还是那些东西，但它们太混乱了，根本无法构成物质。

这个定律的出现，物理学家们都乐呵毁了。因为它告诉了物理学们：时间是有方向的，这个方向就是熵越大的方向。

有些物理学家更是指出，人类感知的时间流逝其实也是熵越大的方向。人的老去，其实就是原子越来越无序的排列导致的。不过，时间箭头的这套理论目前只是建立在科学家的猜想阶段，还没有任何可靠的证据可以做支撑。

以上这些，也就是物理学对于时间的认识。