在科学家眼里，时间是什么？

“时间到底是什么”是一个超级棒的问题。我们可以从天文学和物理学的角度来思考一下这个问题。

天文学

其实最先研究时间的科学是天文学。（我这里指的是仅仅科学领域，我相信肯定有宗教也很早就开始谈这个问题。）古人在夜观星象的时候，就会思考宇宙到底是什么？他们当时得出了这样的结论：

宇宙是所有时间、空间与其包含的内容物所构成的统一体。

发现没有，时间是包含在宇宙当中的。

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中国在战国时期就有有本经典《尸子》，就记载了这么一句话：

上下四方曰宇，往古来今曰宙。

不过，我相信你一定会很纳闷，这时间和宇宙到底有什么关系呢？实际上，我们要了解历史，就得站在古人的角度去看历史。我们现在有手机，打开就能看时间。在手机出现之前，有钟表，手表，沙漏，钟摆等计时工具。那在这些计时工具之前呢？

是的，那时候只能看天，只有宇宙能够告诉你时间，古人就是看天计时。最简单的就是一昼夜是一天，月亮绕一圈是一个月。

如果你还想知道一天内的具体时间，可以看太阳在天空中的位置。不过，并不是所有人都有这个技能，这时候就可能要用到日晷等，能帮助看太阳在天空位置的工具。事实上，各大文明甚至古印第安人都有类似于日晷的计时工具。

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时间到底是什么？

可能你不禁要问了，那这些和“时间到底是什么”有啥关系呢？其实，科学家一直以来也在试图解释时间具体是什么。他们之所以会这样去做，主要是因为对于现代科学来说，要研究一个东西，第一步就要做好定义工作。现代科学的祖师爷牛顿在他的《自然哲学的数学原理》中，在一开头就花了大量篇幅进行定义，我们现在用到的“质量”，“密度”，“力”等物理量就是他老人家下的定义。我截个图给你看一下：

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那时间该如何的问题难倒科学家们，不过，这并不是说没有办法。我们没办法的是直接暴力定义出时间。但是定义也有很多办法，其中有一种就叫做：测量定义法。意思是，虽然我们没办法定义时间具体是什么，但是我们能测量它。而时间恰恰就符合这个特质，一昼夜，月球运动一周等等其实都是测量。而从这些测量方式来看，我们可以这样定义时间：

时间是周期性的变化。

比如：你现在用到的手表，就是靠周期性振动来实现计时的。

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物理学

其实自然科学中的各个学科，对于时间的使用都是依赖这样的方法。不仅如此，这样的定义方法，使得时间和运动联系起来。周期性的变化，说白了就是周期性的运动。也正是回归到了时间的测量定义法本身，爱因斯坦提出了狭义相对论。

为什么这么说？说白了，狭义相对论其实就是在说运动对于时间和空间的影响。狭义相对论中那些让一般人感到十分奇怪的结论，比如：时间膨胀。说的就是，高速运动状态下，时间会发生膨胀。

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再比如：尺缩效应，说的就是高速运动状态下，空间也会发生变化。以下就是0.1倍光速，0.8倍光速和0.95倍光速的情况：

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所以，爱因斯坦通过光速不变原理和相对性原理，统一了“时间”和“空间”，他认为：

时间与空间一起组成四维时空，构成宇宙的基本结构。

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重力场会造成时空结构的扭曲。

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所以，在大质量天体附近的时钟时间流逝会比距离大质量较远的地方时间流逝的慢。

时间的测量定义法和爱因斯坦的时空观是目前主流的，对于时间的看法。

时间是连续的么？

可能你会问，那时间是连续的么？我们知道，按照目前对于时间的定义，时间似乎是连续的。而在量子力学当中，不连续则是特质。所以，科学家也一直在思考如何将微观理论引入到时间当中来。目前来看，存在一些理论认为：

时间也不是连续的，普朗克时间可能才是时间的最小单位。

普朗克时间是： 5.39116 × 10^44秒

时间有方向么？

时间有没有方向其实也是很多人关注的，目前有一些理论认为时间是有方向的。这个方向是熵增的方向。什么是熵增呢？

熵指的是一个系统的混乱程度。科学家发现，随着时间的推移，一个系统会变得无序。

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熵增原理给了科学家惊喜，因为无论是牛顿力学，还是相对论或者其他物理定律，其实都没有随着时间变化而变化的情况。也就是说，在没有熵增定律之前，一个运动情况你正着放给科学家看，或者倒放给科学家看，科学家是分不出啥区别的，因为这都符合物理定律。

而熵增定律正是时间方向的。因此，有一些科学家认为时间的方向就是熵增的方向。不过，客观地说，这是一些猜想，并没有十足的论证和相关证据。

以上就是自然科学对于时间的相关理论研究，我们可以来总结一下：

1. 1. 时间是包含在宇宙当中的；

2. 2. 时间没办法直接定义，只能才有测量定义；

3. 3. 在测量定义中，时间是周期性的变化；

4. 4. 爱因斯坦认为时间和空间构成了四维时空，是宇宙的基本结构。

5. 5. 运动和引力场都会对时间造成影响。

6. 6. 猜想1：最小的时间单位是普朗克时间。

7. 7. 猜想2：时间的方向就是熵增的方向。