篇前言：

本篇文章如同打开了一扇全新的视野窗口，从一种全新的视野角度，不同的思维方式，详细分析探讨了时间和空间的本质，并在此基础上进一步探讨分析了“时间效应”与“时间”的区别，以及对“时间膨胀效应，尺缩效应，时空弯曲，引力，黑洞，虫洞”等的全新解释。结尾又探讨分析了连接宏观世界与微观世界的可能桥梁。如果您是个极度热爱物理科学的研究者，水木觉得本篇文章值得一读。文章稍微有点长，大约5600多字，但这5600多字可以让您看到不一样的风景，你准备好了吗？

正文：

夜深人静，仰望星空好时机。登山之巅峰，望星海浩瀚，听宇宙心跳，感天地思维。把思维装上引擎翅膀，启航飞向远方，去探寻天穹奥秘，叩开古老时空大门，看看那里面究竟隐藏着什么。

文明不断进步，科学不断发展，全人类的科学素质也在不断提高。相信现在再提爱因斯坦的相对论，一定不会再像昔日那样——看到的更多是不知所云的茫然表请。所以我们无需再啰嗦，可以直奔主题。

提到“时间”和“空间”，也许对大多数人来说再熟悉不过了，甚至认为那早就是老生常谈的问题了。可是，如果问时间和空间究竟是什么？是否还会像知道它们存在的人数那么多呢？

时间和空间究竟是什么？乍一听，仿佛一个哲学问题，但我们要探讨的不是哲学问题，而是物理科学。如果回答不上来时间和空间的本质究竟是什么，也没什么，因为伟大的相对论发现者——爱因斯坦——很可能自始至终也没有完全弄明白时间和空间究竟是什么。

而我们今天要探讨的就是时间和空间的本质问题，我们要在“知其然”上去探索“所以然”。说不定时间和空间的本质一旦被我们探索到，宏微两界的断桥也会在不知不觉中被我们悄然架起。探索科学，探索宇宙，水木长龙与您继续我们的探索之旅。

众所周知，时间和空间的定义经历了牛顿时空观和爱因斯坦时空观两个关键性的过渡阶段。前者遵循的是绝对时空观，后者遵循的是相对时空观。牛顿的绝对时空观运用到我们的日常生活中，似乎看不出什么不正确的地方，可是一旦将范围扩展到宇宙或高速运动中，很多无法自圆其说的现象就会暴露出来。

比如，在牛顿的时空观里，速度是可以无限叠加的，如此一来，宇宙中便不存在最大速度。可是，麦克斯韦方程最终解出来的光速却是一个常数，而实际中几乎没有物体能超越光速，甚至接近都十分困难。而牛顿的绝对时空观建立在“以太”基础上，认为以太是绝对静止的，并充斥于整个宇宙，光之所以速度不变是因为相对以太运动的，如果在其他相对以太运动的参照系中测量光速，光速就是在以太中的速度与参照系相对以太的速度的矢量叠加。但迈克耳孙–莫雷实验却证明以太不存在。

爱因斯坦的相对时空观认为时间和空间并不是一成不变的，两者在一定条件下都可以发生相对改变，并指出光速为宇宙中最快速度，一切物体的运动速度都无法超越光速。根据爱因斯坦的狭义相对论，物体的运动速度越快，其相对时间就会变得越慢，无限接近光速时，时间会趋于静止状态，这就是狭义相对论中的“时间膨胀效应”。“尺缩效应”指的是物体运动速度越快，其尺寸也会变得相对越短。根据爱因斯坦的广义相对论，引力是时空弯曲的效应。物体质量越大，对时空弯曲的程度也越大，即物体附近的时空曲率越大。爱因斯坦的相对时空观后来被检验是正确的。

可是，无论牛顿还是爱因斯坦，无论绝对时空观还是相对时空观，似乎都只是对时空规律或效应的描述，为什么会如此，牛顿和爱因斯坦似乎都没有给出答案。而我们要探索的就是时间和空间的本质究竟是什么，两者存在着怎样的关系。

不知是否还有读者记得水木（本文作者“水木长龙”的自称）之前文章里所提到的时间和空间之间的转换，即尼古拉.特斯拉的“时空转换方程”。方程据传是在尼古拉遗留的草稿中被发现的，据研究者推测，很可能是时间和空间之间相互转换关系以及计算虫洞开启所需能量的一组方程式。从方程可以看出，时间和空间是完全可以进行相互转换的，而转换的中间桥梁就是能量，即时间和空间都可以被转化成能量，然后再从能量转化成时间或空间。方程式旁边附有时间、空间以及能量三者的转换坐标图，并成90度夹角标注。

也许时间和空间就像一枚硬币的正反两面，不能因为某一面朝上是硬币，朝下就不是硬币。同样道理，时间和空间本质上是完全相同的东西，只因为角度的改变而形成了不一样的错觉。

接下来是关键。如果时间和空间本质上都是能量的话，能否解释爱因斯坦的相对论——时间膨胀效应，尺缩效应，时空弯曲现象？以及宇宙膨胀现象？能否架起宏观世界与微观世界之间的连接桥梁？

为了弥补爱因斯坦生前的遗憾，物理学界曾诞生过一种新理论——弦理论，但事实证明，弦理论并不能弥补爱因斯坦生前的遗憾，即弦理论并不是终极的大统一理论。

难道大统一理论就这么难寻找吗？还是宏观世界与微观世界本来遵循的就是两套物理法则？

是否思考过，也许问题出现在我们对空间和时间理解的本质上，也就是说，我们从来就没有真正地理解“时空”究竟是什么。

如果时间和空间之间可以相互进行转化，并且转化的中间桥梁是能量的话，那么我们就会得出一个令人悚然的结论——时间和空间不但本质上都是能量，也等于并不存在。“世界不存在……”，耳边又想起了爱因斯坦临走前的呢喃低语……

我们可以仔细思考一下，时间究竟是不是我们人类自己拟定出来的。地球自转一周为一天，绕太阳公转一周为一年，月亮绕地球一周大约为一个月，再用一块电子表或机械表的跳动节凑，来将一天划成24小时，一小时60分，一分60秒等，而这样的时间计量，不正是人类自己的定义吗？

也许你会说，即使我们人类自己不去刻意拟定时间，难道时间就不存在了吗？难道我们就不会变老了吗？

难道万物的衰老就一定与时间有关吗（时间：我就这么被你们强硬地创造了出来，还要给我扣顶莫须有的“帽子”，包相狄老呢？我要评理……）？

再说空间，难道宇宙不断膨胀就代表空间在不断扩大吗（空间：不要问我从哪里来，我的故乡在……就不告诉你……）？

时间和空间新解。

时间和空间都由能量转化而来，能量是万物存在的根本，正如爱因斯坦的质能方程，质量与能量可相互转化，两者等同。如果能量能转化出时间和空间，也能转化出物质，那么宇宙的一切也就等于只剩下最基本的能量。

时间和空间，是能量不同角度的展现。改变能量密度，可以改变对应的时间和空间。而能量密度的改变，取决于多种因素，比如能量最小单元——弦量子(后面我们会专门介绍）——的振动模式，运动方式，振动频率，振动相位，同相性等，呈现出来的便是能量的叠加或稀释。能量叠加是显化，比如时间和空间，物质质量，各种能量间的相互转化等；能量稀释是隐化，比如真空能量，暗能量，处于两者之间临界点的暗物质等。

时间只是对宇宙万物能量转化的计量，只展现“测量”结果，不存在测量“标尺”。如果你刻意去寻找时间，根本无法找到，所以时间确切而言，应该说是“虚拟时间”（不是确切的存在），但它又无处不在，因为到处都能看到它来过的痕迹（万物都参与到“能量不停转化”的矩阵游戏中——只展现测量结果）。

正如上面所述，空间是宇宙能量稀释或叠加的呈现，而四维时空等于三维空间。

宇宙膨胀新解。

我们眼睛能看到宇宙万物，借助于光的传达。而光的路径传播方式，有时候会给我们造成虚光幻影的错觉，即我们眼睛看到的景并不一定真实存在，即并不一定是实物化的存在，比如海市蜃楼，夜晚天空的星星等。

如果空间就是能量的不同角度的展现的话，那么宇宙的不断膨胀也就相当于空间能量在被不断地稀释。而光经过密度不同的能量传播时，传播路径会发生偏折。宇宙膨胀，根据经典天文物理学的解释是，宇宙如同一个被不断吹大的气球，越远处膨胀速度越快，星系也越快速地离我们远去。而用空间能量密度解释这种现象的话，宇宙可能从来就没有膨胀过，只是空间能量密度在被不停地稀释。

也许宇宙的空间能量正在通过宇宙的边缘洞向外泄露，导致宇宙远处的能量在不断被稀释变少，能量密度不断降低，而星光从远处传播到地球，就相当于从低密度的能量向高密度的能量传播，光线会发生偏折，所以传到我们眼睛后，我们看到的远处星系似乎在离我们远去（偏折角度越大，物体的虚像看起来离我们越远）。星系红移现象解释同理。

所以，有几个问题很值得思考：宇宙真的很大吗？夜晚抬头仰望星空看到的满天繁星，它们是真实存在的吗？曾有探月小组从月球回来后说过一句让人捉摸不透的话——太阳系边缘存在有很厚的透镜，我们看到的系内系外星星都只是投影。此话的意思指的是否就是能量透镜呢？正因为能量透镜的薄厚不均匀，所以我们看到的远处星星才有可能并不存在，而是虚拟影像？

时间膨胀效应新解。

如果宇宙膨胀指的是宇宙空间对应的能量在不断地被稀释的话，那么时间是否会受到影响呢？

其实，根据上面我们展开的探讨，确切应该说，如果宇宙的空间能量在不断被稀释的话，展现于宇宙万物的时间效应会如何变化呢？

可以先做个简单思考：甲乙两人，初始条件基本一样（不妨设为孪生兄弟，初始年龄都为25岁），然后被置于两个不同环境。对于甲，优越的生存条件可以保证其每天精力充沛，生活无忧，工作效率高且快；而乙则相反。那么十年后，甲乙的时间效应看起来会一样吗？十年后甲看上去或许并没什么明显的变化，甚至还有可能变得更年轻了，而乙则相反，看上去可能像40岁的样子。这就是能量稀释与叠加所呈现出来的相对时间效应。

所以宇宙加速膨胀，等于空间能量被加速稀释，能量密度在不断降低，对宇宙万物而言，相应的时间效应也会加快。换句话说，我们可能会感到时间正在飞速流逝。

不妨将爱因斯坦的相对论也用能量密度做一下剖解。

根据爱因斯坦的狭义相对论，物体运动速度越快，时间相对会变得越慢。因为空间是能量的不同角度呈现，物体也是能量的不同角度的展现，当物体在空间能量里做运动时，会扰动空间周围能量密度，导致能量在进行彼此转换时被瞬间挤压，从而会使局部的能量密度临时增大，局部能量密度的增大，也就等于时间效应会变慢，恰好与爱因斯坦的狭义相对论完美吻合。

尺缩效应新解。

根据爱因斯坦的狭义相对论，当物体的运动速度越快，其相应尺寸就会变得越短。因为运动物体在能量空间里运动时，会扰动能量空间的局部结构，造成空间能量的局部挤压，而物体本身也是能量不同角度的呈现，等于是两股能量在较劲，互不相让，既然空间能量受到挤压，物体能量也不可能保持原样不变，正如两个弹簧互相挤压，都会受到压缩一样，物体看去就仿佛变短了一样，运动越快，就像两个弹簧被挤压得越紧一样，尺缩效应也会表现得越明显。一旦停止运动，就像两个弹簧不再较劲而恢复正常一样，局部空间能量的密度以及物体的尺寸也就恢复了正常。

空间弯曲新解。

根据爱因斯坦广义相对论，大质量天体会导致时空发生弯曲。因为大质量天体就相当于拥有很大能量密度的天体（质量是能量的不同角度展现，在爱因斯坦质能方程里，质量和能量两者等同，可以相互转化），一团密度极大的能量叠加在局部能量空间上，局部能量空间的能量密度瞬间增大，故此周围的时间效应会变慢。而空间发生弯曲，实则是空间能量的局部密度增大，光经过密度大的局部空间，就会发生偏转折射，所以借助1919年5月29日的日全食检验了爱因斯坦的广义相对论。

引力与黑洞新解。

为什么地球围绕太阳旋转，小天体围绕大天体旋转？因为不同的能量体之间会形成不同的“能量密度势差”，正是这种能量密度势差，驱动着宇宙万物永不停息地做着彼此之间的能量转化。所以“引力”只是能量密度势差的一种表现或效应，可以称之为“虚拟引力”，就像我们前面讨论时间称之为“虚拟时间”一样，只是对呈现出来的物理现象的一种定义，实则引力并不是真实存在的，它是因能量密度势差而呈现出来的一种看似“引力”的物理现象。

而“黑洞”其本身就是超高质量密度的化身，拥有着超高的能量密度，与其周围天体之间会形成很大的能量密度势差，从而呈现出看似超强引力的现象，会将进入它视界的物体（甚至光）悉数“吸入”自己肚子里。

虫洞新解。

虫洞，又名“爱因斯坦－罗森桥”，可以理解为连接宇宙两个遥远地方的快速便捷通道。看过「星际之门」的朋友对虫洞的理解一定会更加透彻，在「星际之门」里每一个星门都相当于一个稳定的虫洞入口，只要进入星门，瞬间就会到达连接的另一个虫洞出口。

那么虫洞该如何用能量密度来解释呢？又是怎样形成的呢？聪明的你也许已经有答案了，没错，是能量密度势差的结果。虫洞有入口（被研究学者更倾向于“黑洞”的解释），也就应该有出口（被研究学者更倾向于“白洞”的解释），而入口与出口之间必须存在强大的能量密度势差，才能形成虫洞。也许黑洞就是虫洞的入口，另一端连接着白洞出口，两者之间存在着极大的能量密度势差，一旦被吸入黑洞，有可能瞬间从白洞出口被扔出来。对于“能量密度势差”的理解，可以思考一下“电势差”，两者似乎很像，不是吗？

连通宏微两界桥梁。

随着量子力学的发展，科学家们越来越发现，微观世界与宏观世界似乎遵循着两套不同的物理规则，因为量子物理学中的很多怪异现象与经典物理学存在冲突。比如，量子实验中呈现出来的“因果失效现象，光子无时性，量子纠缠中的超距作用，测不准原理，叠加态，观察者意识重要作用”等，似乎都在与经典物理学背道而驰。在统一四种力的时候，“引力”一直是研究者们头疼的问题，为什么弱力，强力，电磁力都可以统一起来，而引力却如此特殊，无论用什么方法都很难与其他三种力融合在一起？

难道微观世界与宏观世界注定只能隔江相望吗？也许用我们前面所探讨的“弦量子”可以给它们之间架起一座相通的桥梁。

如果时间和空间都是能量的不同视角展现的话，而根据质能方程，物质实则等于能量，也就等于是，时间，空间，物质，皆由能量构成。

而能量的最小单位可以定义为“弦量子”——一维振动的能量弦，各种基本粒子形成的关键，万物构成的最基本单元，是宇宙诞生的基础，大自然和谐发展的本源。弦量子的不同振动模式与运动方式，可以生成各种不同的基本粒子。各种粒子间的相对振动相位，会形成弱力，强力，电磁力，虚拟引力。

因为虚拟引力实则就是能量密度势差，取决于弦量子之间的振动模式，如此就可以将四种力在微观世界统一起来。宏观世界如同微观世界的放大版本，是能量的聚集体现。

结尾思考：你感觉自己的时间效应是在加快还是在减慢？我们忘记分析空间维度问题了，你能用我们探讨的理论进行空间维度的解释吗？

今天的分享就到这里，感谢对水木的支持。

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