宇宙地镇很黑村，解读时间和空间，它们的本质到底是什么？

宇宙中所有天体都在旋转，它们最初旋转的角动量来自哪里？

当宇宙中的天体开始形成时，它们最初的角动量是如何来的呢？我们首先要知道，当一个物体开始转动时，也就是拥有角动量以后，只需要改变它的转动惯量就能够改变它的旋转速度。

　　本文将从相对论和量子论的角度，去解读时间和空间的本质所在。
　　时间的本质 　　最简朴的明白，时间是用来形貌转变的计量，没有转变就没有时间了。 　　试想，若是人类不再朽迈，季节不再更迭，地球不再公转自转，那么时间还会存在吗？我们还能感知到时间吗？时间另有意义吗？那时，你手表上转动的指针和跳动的字符，到底是在纪录什么呢？ 　　事实上，时间的发现和存在，就是为了纪录或是形貌某种转变的。地球的自转转变发生了一天，公转转变发生了一年，（在地球上考察）太阳的周期转变发生了阳历，月亮的周期转变发生了阴历，人体的朽迈转变发生了岁数。 　　而时间的基础单元——秒，最初是由秒摆的运动转变来计量的，厥后是地球的自转转变来计量的，然后是地球公转转变来计量的，最后是原子结构的辐射周期转变来计量的（铯133原子辐射电磁波的周期倍数）。 　　可见，若是宇宙所有的一切——包罗从微观到宏观，都静止不动了，那么转变就不存在了，随之时间也就不存在了——同时也失去了计时的手段和意义了。 　　而若是想要一切都静止不动，就需要微观粒子住手运动，但又由于海森堡不确定性原理指出——无法同时准确的获得粒子的位置和动量。那么，粒子绝对静止，动量为零，位置确定，这就违反了不确定性原理，以是粒子无法静止不动。 　　这个不确定性原理，在量子论中，是指粒子内在的秉性，既波粒二象性。我们可以有两种方式来明白：第一种，确定就需要观察，而观察自己会影响观察效果，导致不确定。第二种，粒子的状态泛起一种概率（由波函数形貌），是粒子固有的秉性，其准确性受到了更为深刻和本质的限制。（微观世界：不确定性、波粒二象性、量子纠缠与观察的本质） 　　而从另一个角度来看，物质的温度取决于其内部原子、分子等粒子的动能。若是粒子住手运动，其动能就低到了量子力学的最低点，此时物质即到达绝对零度。然而，凭据热力学第三定律，绝对零度永远无法到达，只可无限迫近。以是粒子无法静止不动。 　　热力学第三定律，这是一个实验效果归纳出的结论。来自普朗克的表述是：当绝对温度趋于零时，固体和液体的熵值也趋于零。厥后，能斯特又将这一纪律表述为：绝对零度不能能到达原理，即不能能使一个物体冷却到绝对温度的零度。 　　那么，若是微观粒子无法住手转变，就注释时间是必须存在的，而微观粒子的转变，就可以用量子态来计数（计量或示意）。 　　在量子力学中，量子态——是由一组量子数所确定的微观状态；量子数——是表征微观粒子运动状态和性子的一些特定数字；而量子——是最小化不能支解的基本个体；量子化——就是存在非延续，泛起离散数值的量子个体。 　　量子态的作用，就是确定并形貌了，微观粒子的运动状态，其中有一系列的量子数，包罗了主量子数、角量子数、磁量子数和自旋量子数四种，而每种量子数又都是一组，形貌粒子非延续运动状态下，差别性子的数值。 　　值得注意的是，泡利不相容原理（Pauli Exclusion Principle）指出，在费米子组成的系统中，不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的量子态。其中，费米子是自旋为半整数（也是半奇数）的粒子，好比夸克和轻子，但不包罗光子（自旋为1）。 　　这意味着，有些粒子的量子态是不能重复的，那么由这些粒子组成的物质，其量子态叠加的转变就是可计数的——也就是存在时间；另有些粒子——好比光子，其量子态是可以重复的，那么由这些粒子组成的物质，其量子态叠加的转变是不能计数的——也就是不存在时间。 　　就如光子，速率为光速，有动量、能量和动质量，但没有静质量，其时间被以为是静止的——也可以明白为它的时间不存在。由于光子的量子态计数不存在，从而没有了某种“转变”，表现出的就是时间静止——始终不变。可见，时间所对应的转变，并不一定就是速率或是位置的转变，而是量子态计数的转变。 　　至于，逾越光速发生时间倒流（时间酿成虚数，在数轴旋转了180度），这只是数学上的对称性（有正就有负），所形成的方程求解，并不一定对应着物理上的客观存在。而在现实中，也没有任何有质量的物体，可以抵达或是逾越光速。（有一种设想中的粒子，一直处在超光速运动的状态，称之为——快子。快子的存在，并不违反狭义相对论的设定，只是现在并没有发现其存在的证据。） 　　以是，从微观角度来看，量子态计数所形貌的微观转变，就是转变的最终本质，也就是时间的最终本质——代表着时间计数器滴答滴答的最终泉源。 　　而从宏观来看，相对论以为时间、空间、物质三者不能离开注释，它们是宇宙的基本结构。从某种角度来说，时间是依附在物质转变上的，一定不能自力存在。 　　可见，是微观粒子的转变，积累形成了宏观物质的转变，最终让时间从微观到宏观，延续而统一的存在。 　　然而，另有看法以为，时间并不是延续的，而是量子化的。由于微观粒子能量转变的非延续性，会让时间也一起变的非延续，即存在一个最小的时间单元——就是普朗克时间（h/c，普朗克长度/光速），为 1E－43秒（10-43秒)。 　　但这不主要，

科学家终于解开土卫二南极区域“虎斑条纹”之谜！

土卫二(Enceladus)直径仅500千米，不到泰坦星的十分之一。科学家认为，土卫二外层冰壳下有“地下海”，而“地下海”又包裹着岩石内核。土卫二南极区域有四条平行裂缝，名为“虎斑条纹”(tiger stripes)，水正是由裂缝中喷出。

所有对时间差别角度的形貌，最终都市落实到转变上——时间是用来形貌转变的计量，没有转变就没有时间了。 　　另外，在宏观上统计上，物质的转变是有偏向的，即是宇宙熵增无序的偏向，也就是质量转酿成能量的偏向（质能方程）。这也就意味着，时间也是存在偏向的，即时间的转变指向了——熵增无序和质能转换。 　　由此也可见，光子没有静质量，代表着时间转变的终点，以是光子的时间静止，不再转变。
　　空间的本质 　　由于有了物质，物质转变的泛起就是空间，好比长宽高、位置差、巨细偏向等，都是随着物质转变所展现出来的——结构属性。 　　试想，在宇宙大爆炸之初的奇点处，物质还没有最先转变，时间是不存在的，同样空间也是不存在的，甚至连我们已知的一切物理定律都是失效的。以是，我们没办法讨论在大爆炸的奇点处，或是之前，都是什么或是发生了什么。（宇宙的秘密：递归、分形、循环） 　　但由此可见，时间和空间都依附于物质的转变，并组成了紧密联系不能支解的时空。那么，物质转变所发生的相互作用，和所形成的特征，也最终会体现在时间和空间——也就是时空之上。 　　而通常，我们所谓的空间感，最主要泉源就是空，而且曾经人们以为真空是没有任何物质的。但没有物质，又怎么会有空间呢？厥后，量子场论以为真空——并不是没有任何物质，而是充满了场和能量的。 　　其中，场是一种存在于时空之中，看不见摸不着但确实存在的物质，好比引力场、电磁场、夸克场、电子场、中微子场、光子场、希格斯场，量子场等等，都具有客观存在的可观察效应。而且，场就是物质转变的局限，能够被量子化引发，发生能量和动量，以及与微观粒子发生相互作用。 　　那么，真空中的场，其实是处在了能量最低的状态，也就处在了绝对零度。这时，场中的虚粒子，其能量为零、动量为零，但又由于不确定性原理——动量为零，位置就会不确定，以是虚粒子就会表现出随机的振动，从而无法获得其准确位置。这时刻虚粒子的振动，就是零点振动，获得能量就是真空零点能，而零点能就是量子真空的能量——也就是真空的能量。（微观世界：不确定性、波粒二象性、量子纠缠与观察的本质） 　　虚粒子，可以用来形貌承载力的粒子，包罗引力子（承载引力）、胶子（承载强力）、光子（承载电磁力）、和玻色子（承载弱力）。相对于实粒子，其无法直接观察到，但存在可观察效应，即卡西米尔效应。 　　卡西米尔效应，是指真空中两片中性（不带电）的金属箔，在距离异常异常小的时刻，会泛起相互的吸力——也就是卡什米尔力，这在经典理论中是不会泛起的征象。而发生这种吸力的缘故原由，就是在金属箔之间的距离，小于真空中虚粒子的波长时（波粒二象性），虚粒子就无法存在于金属箔之间，从而金属箔外的虚粒子就会迫使金属箔相互靠拢。 　　绝对零度，是热力学的最低温度，是粒子动能低到量子力学最低点时物质的温度——不能再低。除非组成物质的粒子完全没有振动，且体积为零。以是，绝对零度是仅存于理论的下限值。 　　可见，真空简直并不是空的，内里充满了场和能量。而事实上，宇宙中没有什么地方是“空”的，由于物质无处不在，而且也只有物质存在，才会有空间的存在，物质转变的泛起就是空间。 　　而时空与物质是不能够支解开来看待的，它们就像是一个统一的整体，是一个配合事物的本质，所泛起的差别表象。 　　由此可以想象，若是物质可以弯曲，那么时空也就可以弯曲。 　　在广义相对论中，爱因斯坦以为时空与物质不能支解，接着光必须在时空中流传，而且光子没有静质量，就不会受到引力的作用，那么若是光弯曲了，就必定是其路径弯曲了——也就是时空弯曲了。 　　事实上，光在通过强引力场四周时会发生弯曲，这就是广义相对论的主要预言之一。其原理就是，引力场让时空弯曲，从而让光的路径弯曲。 　　那么最终，光路径的“弯曲效应”早已经被实验所证实。
　　场与以太 　　曾经人们以为宇宙空间中，充满了一种称之为，以太的物质——看不见摸不着。厥后，爱因斯坦在狭义相对论中否认的了以太的存在，固然科学实验也一直未能找到以太存在的证据。 　　再厥后，爱因斯坦的广义相对论不断地被验证准确，可以注释越来越多的实验征象，此时爱因斯坦坦言：广义相对论更像是一种场论。 　　而与此同时，量子场论在微观，已经逐渐构建出了自己的种种场，并试图兼容引力场，形成一个可以注释万物的——大统一理论（grand unified theories，GUTs），但现在量子场论兼容引力场仍未有效果。 　　可在此，我们发现场与以太，两者模子中所形貌的——都是空间中充满一种“不能见”的物质。只不过以太受制于时代的局限性——以为这种不能见物质是实粒子，而在场中——这种不能见的物质被证实是虚粒子。 　　那么，我们是否可以以为，物质所形成的空间模子，一定是充满了“物质”的，而场就是一种虚以太所形成的“浓汤”。