關於時間的「相對論」

老粥科普 發佈 2020-03-31T03:16:10+00:00

每個人對於時間的認識不同拜新冠病毒所賜,許多人悶在家裡度過了一個漫長的春節假期,有些人到今天還沒有出過家門。

時間看起來都是一樣的,為什麼我們有時覺得時間漫長,有時又轉瞬即逝?

時間對於每個人都是公平的

如果有人問,這個世界上什麼最公平?答案大多只有一個:時間。

時間是客觀的,它是整個客觀世界變化的過程。這個過程可以是宏觀的,同時也反映到所有的微觀世界。比如說,我們知道仙女座星系正在接近銀河系,未來的某一個時間這兩個星系會發生碰撞與融合;我們知道太陽系正圍繞著銀河系運行,與此同時地球和其它行星也在圍繞太陽運行,月球在圍繞地球運行;我們知道地球在一刻不停地旋轉,大氣和海水受力的驅使形成大氣環流和洋流;我們還知道萬物都在生長與消亡中循環,但原子卻並不改變它們的性質。即便如此,原子周圍的電子依然在運動,永遠不會停下來。

上面所有這些運動以及變化的過程是客觀的、無限的,並且在持續不斷地向前發展,它永遠不會發生逆轉,我們將這個過程稱為時間。隨著科學的進步,人類學會了以不同的方法來度量這個過程的長短,從觀察日出日落、斗轉星移、銅壺滴漏,一直到發明出機械鐘錶和原子鐘等等。

對於地球上的人類來說,無論是年、月、日還是時、分、秒都有其準確的定義,我們可以將一秒鐘精確到銫133原子基態的兩個超精細能級之間躍遷時所輻射的電磁波的周期的9192631770倍 的時間,但把時間搞得這麼複雜似乎總是科學家的事,我們普通人對時間的認識往往是大不相同的。

每個人對於時間的認識不同

拜新冠病毒所賜,許多人悶在家裡度過了一個漫長的春節假期,有些人到今天還沒有出過家門。對於這些人來說,被關在家裡的日子簡直可以用「度日如年」來形容。

同樣在這個假期里,時間對於戰鬥在ICU里的醫生卻是極其寶貴的,他們要同時間賽跑,要搶在死神前面挽救一個個生命,他們需要在十幾秒之內完成氣管插管和一系列搶救程序。對於醫生來說,時間如「白駒過隙」,「稍縱即逝」。

同樣長的時間,為什麼每個人的感受會不一樣?即使同樣是一個小時,為什麼我們有時候會覺得它極其漫長,有時候又覺得非常短暫呢?

回答這個問題,我們需要探究心理學,講一講「時間感知」。

匆匆

朱自清先生在他的《匆匆》里這樣寫時間的流逝:「於是——洗手的時候,日子從水盆里過去;吃飯的時候,日子從飯碗裡過去;默默時,便從凝然的雙眼前過去;我覺察他去得匆匆了,伸出手遮挽時,他又從遮挽的手邊過去......我掩面嘆息,但是新來的日子的影兒又開始在嘆息里閃過了」。

是啊,時間流淌,逝者如斯。我們越是長大,就覺得時間過得越快,不知不覺間一天過去了,又不知不覺間,一年過完了。我們總教孩子們珍惜時間,跟他們說光陰似箭去不再來,但孩子們卻並不這麼看,因為同樣的時間,他們卻感覺很長。

為什麼會這樣?

對於一個幼小的孩子來說,大多數外部和內部的體驗都是新生事物,他們必須投入大量的腦力資源來建立對世界的認知和理解。在這個過程中,孩子們會記憶事件的絕大部分過程和細節,於是時間被「拉長」。

而對於成年人卻不是這樣。當成年人頻繁地受到相同刺激時,它們似乎是「看不見的」,因為有許多刺激對於我們並不新鮮,它們早已經映射在我們的大腦里。於是大腦會自動忽略掉許多東西,我們會變得「熟視無睹」。這樣,在相同的時間裡,大腦只記住了很少的事件。隨著年齡增長,我們的經歷越豐富,大腦在單位時間裡記憶的東西會越少。這樣,當我們回憶時間時,它所映射的事件越少,於是時間變得越來越短暫。

現在你知道了,對時間長短的感知與年齡有關。年幼的孩子常常是「活在當下」;當孩子能夠主觀地感知並反思一系列事件的發展過程時,他們才體會到時間的流逝。隨著孩子注意力和短期記憶能力的形成,他們的時間意識會逐漸增強。

同樣是一天,對於一個11歲的孩子來說大約是他生命中的1/4000;而當他到了55歲,一天就只是他生命中的1/20000。心理學家認為,人對於時間的感知與他年齡的平方根成正比。因此,一個55歲的中年人對於時間的感覺會比一個11歲少年快2.25倍

時間越快樂,時間越短

我們對於時間的感受並不完全與年齡有關,有時在一天之中,我們會對時間的流逝也有著截然不同的感覺。

如何才能讓時間變得更慢?如果你感覺到無聊、沮喪、孤獨,時間的感覺似乎會變得越來越慢;如果你尿急,又很不幸地遇到堵車,時間會仿佛停滯下來,一個小時甚至感覺比一年還要漫長!

恐懼能讓時間變慢。當我們遭遇危險,或者即將玩一個非常刺激的遊戲(比如蹦極)時,我們會產生恐懼。恐懼引起大腦杏仁核喚醒、腎上腺素水平激增,促使大腦能比平時快許多倍的速度思考。而事後回憶時,我們常常會高估事件經過的時間,這就是所謂的「時間膨脹」現象。

當你與心愛的姑娘共度良宵時,情況變得截然不同:因為你知道你們只有寶貴的一個小時,因此你的大腦會變得很活躍,多巴胺大量產生、體溫升高,多巴胺能系統與一個人對時間的感覺有著特彆強烈的聯繫,體溫升高也可以加快人對時間的感知。所以,一個小時「嗖」的一下就過去了。

古人云:「良宵苦短」,這是有深刻道理的

時間的相對論

愛因斯坦說時間是相對的,它與物體的速度以及重力場大小相關,一個物體運動的速度越快,它的時間就越慢;與此同時,一個物體受到的重力越小,它的時間就越快。按照愛因斯坦的理論,宇宙中的每一個物體都有它自己的過去和未來,而「現在」不存在,它只不過是過去與未來之間不斷變化的一個點而已。

本文所討論的是人對於時間的感受,因為我們都身處於地球的重力場範圍內,也都幾乎以相同的速度在運動(相對於光速而言),我們之所以對時間間隔有不同的感覺,其根本原因緣於我們複雜的心理活動。

大人與孩子對時間快慢感覺上的差異,主要是因為在同樣時間裡大腦處理信息的數量。孩子們的大腦在單位時間裡更活躍,他們在回憶時會感覺時間更漫長;而成年人的大腦會偷懶,它忽略掉記憶里重複的東西,於是我們覺得時間過得很快,似乎還沒做什麼,一天就過去了。

當我們有恐懼、緊張、焦慮、無聊等負面情緒時,總是會覺得時間格外漫長。反之,當我們快樂時,時間很快就溜走了。

這就是時間的「相對論」。

關鍵字: