什么是“现在”

我们存在的最大谜团之一也是物理学的最大谜团之一:时间我们经历时间的流逝，有一个特殊的时刻，我们称之为现在你现在正在看这篇文章，半小时前你可能在做别的事情无论你做什么，都无法改变这是我们对时间的看法但是物理学告诉我们的时间与我们所想的大相径庭，是阿尔伯特·爱因斯坦搞清楚了这一点学习爱因斯坦教给我们的关于过去，现在和未来的一切这就是我们今天要讨论的

我们相信时间对每个人和每个物体都同样有效，这使得时间成为一个普遍的参数这个参数标记了过去了多少时间，以及我们所说的现在是什么意思闵可夫斯基是第一个注意到这可能不太正确的人他认为，如果把时间看作一个维度而不是一个参数，麦克斯韦的电动力学方程会更有意义如果你把空间的一个方向旋转到时间，麦克斯韦方程组不会改变

所以，闵可夫斯基说，我们只是把空间和时间结合成一个四维时空，然后我们可以把空间旋转到时间，就像我们可以把空间的两个方向互相旋转一样这就很自然地解释了为什么麦克斯韦方程组具有对称性，而对称性与电场和磁场无关它来自于空间和时间本身的特性

我们可以在直角坐标系中画出时间维度:一个是时间，另一个是至少一维的空间，这叫做时空图如果它只是静止不动，那么这种图中的运动就是一条垂直的直线，如果匀速运动，在图中就是一条倾斜一定角度的直线最大速度是光速，按照惯例通常是45度角绘制我们可以在空间中前后左右上下移动但伴随着时间的流逝，我们只能前进，不能掉头回去所以时间在某些方面还是不同于空间的

那么我们所说的时间是什么意思呢如果想进一步理解，就进入爱因斯坦的狭义相对论狭义相对论有两个重要的原理:光速不变原理和相对性原理这两个假设将产生深远的影响

光速是有限的没有什么比光速更快了你可能正在手机屏幕前看这篇文章，那么现在你的手机还在吗你的答案是肯定的，但是物理学家可能会指出你其实不知道，因为现在手机发出的光还没有到达你的眼睛如果有人偷了你的手机，手机丢失的信息到达你的大脑需要很短的时间，那么你怎么知道现在的手机在哪里呢

虽然生理上看起来是这样，但这并不是正常人使用现在这个词的方式我们总是谈论现在正在发生的事情，从来不用担心光要传播多久为什么不能约定一些现在，继续呢为此，我们必须想出一个办法来确定我们所说的现在是什么意思

爱因斯坦的思想实验是这样做的，假设在我们的左右两边各放一面镜子，然后同时向左右两面镜子发射一个光子因为我们有光速不变的原理，我们知道左右光子必须同时返回最后一步，在整个过程的中间，我们知道光子一定是从镜子上反弹回来的现在，我们可以说这一刻就是所谓的现在，即使光还没有到达我们时空图的表情如下图所示

假设一个朋友相对于你匀速运动，他在你的时空图中沿着一条倾斜的直线运动他做了和你一样的实验，但是从你的角度来看，一半的时间并不是你所说的现在时空图如下图所示很明显，他说的现在已经不是你说的了，你觉得他的现在是错的另一方面，从他的角度来看，他是静止不动的，你向他的对面移动，所以他觉得他对现在的概念是正确的，而你的现在是不正确的

这就是相对性原理发挥作用的地方所有观察者的观点都同样有效，所以你们两个都是对的换句话说，现在的概念取决于坐标系，你的现在和他的现在是不一样的如果你喜欢专业术语，这也叫同时相对论不同的观察者在日常生活中对当下的概念差别很小，只有在相对速度接近光速时才会变得明显