什么是时间？时间是什么？

乔帮主

时间这个概念是人类强加上去的吗，它到底是什么东西，它的本质是什么？

原文地址：https://www.zhihu.com/question/275720436

清风寡欲

时间，客观存在，看不见、摸不着，但我们确实能感觉到他。时间的本质就是时间，我们用"时间"一词来描述这一自然现象。
要想了解时间的本质，先看看我们是如何定义时间的吧！我们是如何用数学描述时间的，我们又是如何用物理学描述时间的。
时间的数学属性，时间的物理学属性。
二. 时间--(真)太阳时 - 知乎 (zhihu.com)
十五. (真)太阳时、恒星时 - 知乎 (zhihu.com)

时间，天文学中最重要的要素。在现实生活中时间无处不在，我们的计时工具也有很多种，手机、钟表、电脑、网络、石英(电子)钟、原子钟。但是在天文学中最重要的计时方式并不是这些，而是"真太阳时"。真太阳时：真实的太阳时，以太阳真实位置(影子)为计时方式的计时系统。要了解真太阳时，首先要了解真太阳时的计时工具--日晷【guǐ】。
日晷，日晷在天文学中的正式名称是"赤道式日晷"，日晷面倾斜指向天赤道，与地球的赤道平面平行，日晷的指针垂直于日晷面，指向南、北天极，与地球的自转轴平行。


日晷的计时方式：随着太阳的东升西落，影子指示时间，影子指向10:00，表示上午10:00；指向13:00点，表示13:00，或者说：随着地球的自转，正南方扫过星空，而影子记录下时间。其实真正表示时间的是正南方和影子之间在日晷面上夹角，而不仅仅是一个单独的影子。


对比表格中时间和角度的关系，我们得到转换公式：1小时=15°，4分钟=1°，24小时=360°。而影子在日晷面上移动的时间规律也是非常稳定的每小时15°，每4分钟1°。
时间与数学，表格中的时间和角度，他们是一 一对应的。其实我们一直是使用数学中的角度来表示时间，为了区分时间和角度，我们用"小时"来表示时间，用度" ° "来表示角度。时间和角度的转换公式是24小时=360°。
时间刻度的定义，一天之中太阳的最高点在正南方，此时影子最短指向正北方，此时的时间我们定义为中午12:00点整；其实这是地球自转的结果，更准确的描述应该是，随着地球的自转，日晷的正南方扫过太阳(中心)，影子指向正北方，此时我们定义为是中午12:00点整。注意：日晷面上12:00点刻度对准正北方。我们对时间刻度的定义是"12:00"，而不是"0:00"。
刻度排列的顺序：日晷面上正南--正北的连线将1个圆等分，我们以正南--正北的连线为基准线，再将日晷面24等分，得到0~24小时的时间刻度。而时间刻度排列的顺序正是影子从早到晚扫过日晷面的时间顺序。
1天的定义：日晷上影子连续两次扫过12:00点刻度的时间间隔是1天，影子旋转了360°，是24小时；或者从地球自转的角度说：(日晷)正南方连续两次扫太阳（中心）的时间间隔是1天，正南方旋转了360°，是1天24小时。两种描述方式不同，但是结果是一样的。
这就是24小时=360°的原因。
"时、分、秒"的的定义，1天24等分是1小时，1小时60等分是1分钟，1分钟60等分是1秒钟。这是数学上的等分关系，非常完美。注意：时间单位使用的是"时、分、秒"，角度单位使用是"度、分、秒"，注意两个"分、秒"之间的区别。
1年365天，真太阳时，每一天日晷正南方扫过太阳(中心)的时间都是12:00点整，或者说，每一天影子扫过正北方的时间都是12:00点整。

清风寡欲

什么是时间呢？相信下文专家的演讲会对你有所帮助~
关于我们生命更为短暂的一些特征，时间可以说是其中一样。它究竟是什么？我们每个人对这个问题都有模糊的认识，但如果试图向其他人解释它的时候，整个概念就会变得更加令人糊涂。波特介绍了人类已经尝试过的一些标记时间旅行的方法，同时努力讲明白为什么时间看起来只会向前却从不倒流。我们将踏上一段探访遥远过去的旅程，了解科学家们如何像侦探一般，将我们这颗行星以及它所供养的生物历史线索收集起来。同时我们也将探访遥远的未来，寻找我们宇宙在时间终结时可能的命运。
「说起时间时我们都显得很熟悉：我们用各种方式称呼它，我们也用各种方式对待它。」波特开始了他的开场白，「我们耗费时间，节约时间，记录时间，失去时间，查看时间，浪费时间，标记时间，逃离时间，甚至消磨时间。然而我们不能真正去做的是理解时间。」人类已经努力了几个世纪，试图应对时间的复杂性，寻找对时间流淌精确标记的办法。波特讲述了意大利天文学家伽利略的典故，当他观察比萨教堂一盏晃动的吊灯时（此处对原文的 swinging 有所调整），发现单摆其实是良好的时间记录者。伽利略后来据此发明了摆钟，根据波特所说，伽利略是在逝世前不久开始设计工作的，此时由于过度通过望远镜观察太阳，他的视力已近全盲（也有很多人怀疑导致他眼盲的这一原因不过是市井传言）。


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不过我们并不总是需要自己制作一台钟。「人类在地球上诞生之时，便发现天空中有一台已经为人类准备好的时钟，而且相当不错。」波特讲道。他给我们展示了一台太阳系仪——一种显示太阳、月亮及行星运动的设备。「这便是刚才所说的时钟模型。」他继续说道，「（它）有日针、月针和年针。」一天是地球自转所需的时间，一个月差不多是月亮绕地球轨道一周，一年则是地球绕太阳一周。
如果像行星这样特别巨大的物体可以让我们标记特别长的时间周期，那么我们也需要非常小的物体以记录更短的时间。「各种可以运动的物体，从袋鼠到水晶，都可以被用于计时，」波特讲道，「物体越小，两次『嘀嗒』之间的间隔也就会更短。」我们可以想到的最小物体之一便是原子。「原子与分子的运动也是周期性的，并且很大程度上不会被外界环境影响。」他接着讲，「大多数分子都拥有很多原子以及相应数量的振动。」这个数字如此庞大，以至于「秒」这个单位都不再以一天（基于地球自转）的等分定义了，而是以铯原子的振动为准。

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大力水手

这可能是很多人想过的问题。
很难在物理意义上定义时间，它就像一个幽灵。用一段时间，比如1秒、1毫秒、1微秒，去衡量一个过程，这并不比用感觉衡量时光流逝更有意义，它是“非物理学”的。现代物理学倾向于从热力学角度来理解时间。
热力学第一定律即能量守恒定律。它对应的是坐标系时间平移不变性，是对称的体现。可以把一段时间分割成更小的单位，在每一个时间单位中，能量（在热力学范畴、统计意义上）也是守恒的。因此，热力学第一定律说明，对于同一个参考系，时间是均匀的，而且可以用洛仑兹变换、黎曼张量等在不同条件下实现它的均匀性，以及不同参考系之间的协变关系。
热力学第二定律即熵增定律，它是时间方向性的体现。热二定律否定了参考系内真实物理过程的可逆性，即时间不可反演。时间的方向性无疑是一个非常重要的发现。同时，热二定律可以定义一个系统的状态，即熵，这在后面还会提及。
热力学第三定律即绝对零度不可抵达。绝对零度意味着时间的终结，热三定律说明时间没有可观测的终点。
这里需要进一步解释一下。热三定律的绝对零度不可抵达，是在“有限次操作下”的不可抵达，即系统始终存在运动。但是一些特定的情况下，比如奇点就不存在系统内部，它就是时间的终结。奇点、光速、绝对零度，在这个意义上是一致的，都是时间的终结。它们的共同特征是不可观测。在可观测的，参考系可定义、可成立的范畴，不存在绝对零度，即时间没有终点。
热力学第零定律即热平衡的传递性。这样就可以根据热二定律定义一个状态，用这个状态去衡量其他状态；还可以定义一个系统从状态T1到T2的过程，并且用这个过程衡量其他过程。如果把状态视为时刻、把过程视为时间（段），这就说明时间是可以定义的、可以测量的、可以比较的：同一热平衡状态即同时，同一热平衡过程即同样的时间段。热零定律既提供了时间的定义方式，也提供了时间的定义工具。
现在回头再看，时间是什么？它是运动的状态、过程、方向、速率、可持续的体现。其中，状态和过程的比较是热零定律范畴，速率是热一定律范畴，状态和过程的方向是热二定律范畴，可无穷持续是热三定律范畴。

同花顺

以我们的观察方式观察到的世界，是这样一个世界：物质、事件的演变具有次序，一个事件接下来是另一个事件。即：世界是有序的，我们的能思维的器官也是结构有序的。
远古人类，在生活中单凭记忆记住一些琐事。纯记忆是困难的，后来发明了结绳记事的方法。每一件事对应绳子上的一个结。这导致朴素地产生了一一对应的观念或是更准确说是原则。虽然他们没意识到这个原则，但却不自觉地经常性地运用这个一一对应的原则，这是“数”的概念产生的基础。——以后发明了“数”的符号并开始应用。
在观察反反复复的日出日落的过程中，人们逐渐运用太阳运行轨迹指导作息——太阳升起就醒来果腹劳作。太阳当空就是中午，一天过去一半了。太阳西斜，一天过去大半了。太阳落下，一整天过去了。人们对这种物体运行的先后顺序的感觉越加强烈，并且意识到太阳运行不但有先后顺序，而且还连续不断，在一天中太阳经过的每一个点都能用来记录或代替人类生活发生的事件。在古代记录这个点可能达不到很精确的程度，不过总算能应用。在数的概念和应用的帮助下，在观察日出日落的过程中，关于事物是以连续不断的次序运行的观念越来越明确……终于，时间概念产生了……以后人们发明了计量时间的日晷，铜壶滴漏……再到钟表……
时间不是人们强加上的，而是人们在实践中逐步认识到的，它反映了事物依次发生、连续运行的特征。

长长的路

时间的本质在于变化和速度。
它是用来记录物质变化速度的工具。
不是只有人类才有时间感，其他生物也有时间的概念。