天天百事通！时间真的存在吗？我们如何知道？

闹钟在早晨响起。你赶着早班车去办公室。你在吃完午饭后进行午休。你赶上晚上的火车回来。你去跑一个小时的步。吃完晚饭后上床睡觉。这些日常活动反复进行。生日被庆祝，周年纪念日被记录，死亡被纪念。新国家的诞生，帝国的兴衰。整个人类的存在都与时间的流逝息息相关。然而，我们无法看到它，也无法触摸它。那么，我们怎么知道它真的存在呢？

“在物理学中，我们有所谓的‘绝对时间’的概念，它被用来描述不同的变化，作为事件的序列，”Koyama开始说道。“我们用牛顿物理学来描述事物的运动方式，而时间是其中的一个重要元素。”Koyama是朴茨茅斯大学宇宙学和引力研究所的宇宙学教授。

(资料图片仅供参考)

时至今日，经典的牛顿时间思想--在整个宇宙中时间是恒定的--仍然是人类在日常生活中体验时间的良好近似。我们都以同样的方式体验时间，我们都以同样的方式同步我们的时钟，无论我们身处世界何处，无论是伦敦、东京、纽约还是布宜诺斯艾利斯。

没有空间就没有时间

不过物理学家发现，时间实际上可以有不同的表现，并不像牛顿认为的那样一致。Koyama说：“当我们谈论时间的时候，我们也需要考虑到空间--它们一起出现在一个包装中。我们不能将两者割裂开来，一个物体在空间中移动的方式决定了它如何体验时间。”

简而言之，你所经历的时间取决于你作为观察者通过空间的速度。这正如爱因斯坦的狭义相对论所概述的那样，这是一个关于速度如何影响质量、时间和空间的理论。此外，根据爱因斯坦的广义相对论，巨大物体的引力会影响时间的流逝速度。此后进行的许多实验都证明了这是真的。

物理学家甚至发现，黑洞由于其巨大的引力场而扭曲了其周围的直接时空。在欧洲研究理事会的支持下，Koyama继续研究这一理论。

Koyama继续说：“一个好的、可靠的例子是看看我们是如何使用GPS的，可以让你了解这一切。GPS的工作是由于一个围绕地球运行的卫星网络。它们被放置在一个非常高的高度，因此它们所经历的重力比较弱。因此，它们的时间实际上应该比我们在地面上的时间快，因为我们在地面上的重力更大。但是，由于卫星是以非常高的速度绕着地球飞行，这实际上有助于减缓时间，补偿重力的不足。”

了解这两种效应如何运作并相互影响，对于确保全球GPS网络的正常运作至关重要。而这其中的一个关键因素是一个一致的时间理论，解释物体如何运动。因此，时钟并没有告诉我们假话：时间确实存在于我们自己的感知之外。

我们能回到过去吗？

最后，时间旅行是否有朝一日能够实现的问题不得不摆在Koyama面前。作为朴茨茅斯大学的宇宙学教授，他是最有资格告诉我们真相的。

Koyama说：“很抱歉让你们失望了，但要使时间旅行成为可能，我们需要发现一种全新的物质，它有能力改变时间和空间的曲率。这种物质将需要在自然界中根本不存在的属性。我们物理学家坚信，回到过去是根本不可能的--但幻想一下也不错。”