宇宙加速膨胀,时间变快?

  物理, 评论

流言: 宇宙正在加速膨胀!时间在加快流逝!你看,NIST的时间测定师们在1999年后没有追加过闰秒,就因为地球的自转速度加快了。还有,千万年以来,地球的Schumann共振(Schumann Resonance)或脉冲(心跳)为每秒7.83周,军事上一直将其作为极其可靠的参考来使用。但自1980年以来,该共振逐渐提高,目前已经超过每秒12周!此意味着现在每天等同于不到16个小时,而不再是过去的24小时。还有一个实例做论证。大伙点击电脑屏幕下方的时间显示栏,注意看秒针的跳动频率,是不是出现五快一慢?也就是其中有五秒的时间跳动频率一致,另外一秒跳动延迟。这种现象是今年才出现的,具体原因不详!时间加快的后果不堪设想,因为人的生理会受到地球自转加速的影响,发育和衰老的速度会随着时间的加快而加快。

真相: 流言中所提到的现象是否存在呢?地球上的时间真的变快了吗?完全不是这么回事。该流言涉及的吐槽点太多,谣言粉碎机打算主要从以下几个方面来破解:

1. 时间是如何度量的?

形象地来说,我们无法度量“绝对”的时间,而只能通过对精确物理运动的分割,来度量我们“相对”这种运动的时间。例如日晷利用了地球运动的循环往复,老式钟表利用了单摆的周期性,石英钟利用了石英晶体的固有振动频率,测量化石年代利用了碳-14等放射性同位素的半衰期等等。国际单位制中对时间的定义是,1秒等于铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁对应辐射的9,192,631,770个周期的持续时间[1],这也是利用了对一种精确物理运动的分割。流言中提到的“时间变快”语焉不详,从上下文理解,是说我们现在度量到的时间相对几年前变快了。例如,流言提到Windows XP系统时钟的“5快1慢”现象(实际为4快1慢,间或3快1慢)。

2. Windows系统时钟“忽快忽慢”就能说明时间变快吗?

流言描述的电脑时钟“忽快忽慢”的现象在Windows系统中确实存在,但不同的系统版本的现象并不相同。并且这种现象早就存在,不是流言所说的“今年(2010年)才出现的”。

首先,Windows系统所度量的时间是正常的。进入BIOS查看系统时间,并没有这个现象。对于Windows系统时钟的“忽快忽慢”现象,合理的解释是Windows图形界面系统时钟的算法导致的[2]。用它来说明时间变快了,不是造谣的人不懂,就是欺负不懂的人。

在这类谣言里,常常会用你能够检验的现象作为证据,让你感觉“啊,确实如此”,进而对整个言论生出好感来,甚至就此沦陷。用心理学上的术语来说,就是“代表性直觉”。

3. 宇宙加速膨胀能说明时间变快吗?

在20世纪20年代,美国天文学家哈勃最早发现我们的宇宙不是静止的,而是在膨胀。按照已经被高精度验证的广义相对论,当时人类已知的宇宙中的物质只会引起膨胀的减速。直到1998年,科学家通过天文学观测才发现,我们的宇宙现在正在加速膨胀。这说明宇宙中还有人类未知的物质,被称作暗能量。在进一步的研究中,科学家又发现暗能量在距今大约90亿年[3]以前就出现了。只不过最近十几年由于人类观测技术的发展才被发现,成为科学研究的热点。

如果看电影时按到了“快进”,影片里的运动就会大大加速;也许造谣者听说宇宙在加速膨胀时,就以为宇宙也被人按到“快进”了, 进而大呼“时间在加快”。这倒也不是完全没有道理。可是暗能量90亿年以前就出现了,就算时间会加快,也应该在最近几十亿年不断变快,怎么可能像谣言所说是近几年才有的现象呢?宇宙加速膨胀的事实和所谓的“时间变快”其实是没有因果关系的。

4. 为什么1999年之后没有增加闰秒?

流言还提到国家标准和技术研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)的时间测定师,说1999年之后再也没有追加过闰秒,是因为地球自转速度加快了。事实上,1999到2004年期间,确实没有增加闰秒。但2005年和2008年的年底,国际地球自转和参考座标系统服务就分别增加了1个闰秒[4]。

增加闰秒是为了协调以原子钟为基准和以地球运动为基准的计时系统之间的偏差。这确实是因为地球运动的速度相对于原子能级跃迁周期在发生变化。不过这个变化是一年四季都存在的,有时快有时慢,影响因素非常复杂。总体上讲,由于月球引起的潮汐现象,地球自转速度一直在变慢。有证据表明在4亿年前,地球自转一周大约只需要20个小时[5]。尽管实际原因很复杂,但这些都是物理学理论能够解释的正常现象。用它来说明时间变快了,只能算是牵强附会了。

5. 舒曼共振(Schumann Resonance)的变化是怎么回事?

世界各地都在不断地产生雷暴和闪电,同时产生频谱很宽的电磁辐射。地球表面和电离层形成的空腔就像一个共振器,闪电激发而形成的低频部分电磁波共振放大,这种现象就是舒曼共振[6]。低频舒曼共振的典型频率是7.83赫兹,并且确实可以受到电离层高度的影响而轻微改变。但并不像流言中所说的,近年来变成了12赫兹。

实际中,人们利用舒曼共振来探测一定区域内的雷电活动情况,而跟时间是否变快没有任何关系。事实上,舒曼共振简直就是个万金油,许多不靠谱的理论都喜欢拿出来用一用。比如“地球脑波”[7]、生物能[8]、针灸[8],以及最近引起很大争议的蒙塔尼“DNA让水发射电磁波”理论[9]之中,舒曼共振都扮演了重要角色。这次“时间变快”的谣言中又出现了舒曼共振一点儿也不奇怪。

有句俗语叫做“见了骆驼,就说马肿背”。Windows时钟“忽快忽慢”、宇宙加速膨胀、近些年减少了增加闰秒、舒曼共振频率的轻微改变,确实都是世间存在的骆驼。但骆驼就是骆驼,它们并不会变成“肿背马”。除此之外,有些版本的谣言还有“光子带”“水瓶座时代”“智利地震缩短了一天时间”“意识到此同样之路7次”等说法,都是随意杜撰、混淆视听。

结论:谣言破解。 时间并没有变快。什么宇宙加速膨胀、Windows系统时钟“忽快忽慢”、近年减少了增加闰秒、舒曼共振频率的所谓证据,都是牵强附会。但是“花有重开日,人无再少年”,谣言粉碎机还是要劝大家珍惜每一寸光阴,活出宇宙137亿年的漫长历史中一刹那的意义!

号外:时间可以变快吗?

如果时间可以变慢,当然就可以变快。例如,受到地球表面附近引力场的影响,地球上一切物理运动的时间,相对于太空中引力场较弱地方的时间,都略微有些变慢。反之,太空中的时间就要比地球上快一些。例如,GPS卫星在大约2万千米的高空,星载时钟每天会快45微秒[10]。现在我们所用到的GPS定位全部是经过对卫星时钟进行相对论修正后的结果。

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