时间既然同空间和运动以及引力场有关,那时间是否有起点或终点?时间是否会倒转?这些问题要从整个宇宙的演化谈起。
经过多年的观测和讨论,科学家们到20世纪后半叶,才大致倾向于认为:我们所看到的宇宙起源于一次大爆炸,由此产生极高温度和密度,然后迅速膨胀,温度和密度逐渐降低,逐步出现介子、中子等;当温度降到100万K时出现轻的原子核,再逐步出现化学元素;一直降到绝对温度4000K左右,星云、恒星、星系等才相继形成。
这种大爆炸膨胀宇宙学有一定的观测根据。首先是在1929年,美国天文学家哈勃观测星系的光谱,发现其中谱线不在标准位置,而是所有谱线都向红色一端移动,这种现象简称为“红移”。按物理学中的有关原理,红移表明此星系在远离我们而去,而且红移大小与远离速度成正比。哈勃还将已知距离的星系同红移大小比较,发现星系的距离与其红移也成比例。说明越远的星系,远离我们的速度越大。这就是著名的哈勃定律。经过几十年的大量星系和类星体的观测研究,证实了哈勃定律是正确的,并作为宇宙正在膨胀的证据。
科学家们根据广义相对论原理,建立了大爆炸膨胀宇宙的理论模型和相应的宇宙动力学。理论计算结果,在100多亿年前,宇宙大爆炸开始的瞬间,是宇宙动力学的一个起点;那时四维时空宇宙是一个点,就是宇宙诞生之时,也就是时间的起点。在此之前,无法定义时间。几十年来,很多科学家从理论和观测两方面试图来确定宇宙年龄。首先,宇宙年龄肯定比任何一种天体的年龄大。现在所知年龄最大的是球状星团,其中最老的球状星团年龄为150亿年,这应该是宇宙年龄的一个下限。
另外,宇宙由于自身的引力,膨胀的速度一定在不断减慢,故若用现在观测到的速度值反推到诞生时所需的时间,一定比宇宙的实际年龄大,是一个上限。由于计算宇宙膨胀速度值需要大量的遥远天体观测资料,多年来所得结果各不相同,直到2002年才得到公认结果:出乎大家意料,这个上限值是138亿年!这个矛盾最近用宇宙膨胀速度在加快来解释,而加快的原因是存在暗能量,这也是一个谜,有待进一步研究。
时间是否有终点?按照广义相对论的理论模型,我们现在的宇宙四维时空有界而无边。但继续膨胀下去,结果如何?目前尚无定论。如果继续无限膨胀,则时间没有终点;也有可能膨胀到一定时间,再不断收缩,甚至坍缩到一点,那时也就是时间的终点。这仅是一种可能性,要根据今后观测资料定出的宇宙动力学常数来确定。
关于时间倒转问题,现在纯粹是理论上的讨论。在量子宇宙学中,对于非常特殊的边界条件,有所谓“虫洞”解;相当于时间隧道,似乎穿过虫洞,可以进入过去的世界。这在一些科幻小说和影视作品中多有描述,但在现实宇宙中是否存在,无法肯定。
无论时间是什么,人类已把它看作自己生活中的一部分,它的影响是如此深远以致呈现出它的全部意义。我们用自己创造的钟表和日期指导自己的生活,是否因此成了时间的奴隶?哈佛大学计时历史学家戴维·兰德斯并不这么认为,他说:“时钟告诉人们哪些时间属于雇主,哪些时间属于自己。今天,工作人员确确实实比以往任何时候都更有空闲了。没有钟表,就不会有现代世界。其实时间就是错综复杂、高度协调的现代社会与只能模模糊糊感到时间存在的原始社会之间的差异。如今,我们能最大限度地把握时间,然而最为重要的是在于我们怎么理解它。”
扑朔迷离的时光倒流现象
相信许多人在欣赏美国影片《回到1872年》之余,为主人公不惜生命代价,回到过去拯救芝加哥市民的义举而击节赞叹时,总以为这是艺术家的虚构。因为孔子早就有过“逝者如斯夫”的名言,时光匆匆,怎能倒流?
然而,大千世界创造的奇迹却又明白无误地告诉我们,在20世纪,时光倒流竟不可思议地发生了。
意大利客机的空中历险
1994年初,一架意大利客机在非洲海岸上空飞行。突然,客机从控制室的雷达屏幕上消失了。正当地面上的机场工作人员焦急万分之际,客机又在原来的空域出现,雷达又追踪到了客机的讯号。
最后,这架客机安全降落在意大利境内的机场。然而,客机上的机组人员和315名乘客,并不知道他们曾经“失踪”过。
机长巴达里疑惑不解地说:“我们的班机由马尼拉起飞后,一直都很平稳,没有任何意外发生,但控制室竟说失去班机的踪影,实在有点不寻常。”
不过,事实却不容争辩:到达机场时,每个乘客的手表都慢了20分钟。无独有偶,据资料记载,1970年也发生过类似的奇闻。当时,一架727喷气客机在飞往美国迈阿密国际机场的旅途中,也无故“失踪”了10分钟。10分钟以后,客机也在原来的地方出现,接着,安全飞抵目的地。客机上的所有人也都不知道发生了什么事,而最终使他们相信的理由也是因为所有的手表都慢了10分钟。对此现象,专家们认为唯一的解释是:在“失踪”的一刹那,时间“静止”不动了,或者说出现了时光倒流。
现代银币进入古代庙宇
就在意大利客机空中历险的同一年,媒体又披露了发生在埃及的时光倒流4000年的奇闻:一枚尚未发行的现代银币,被深藏在一座太阳神庙的地底下。