深層分析時間的本質，我們對時間的傳統認知瞬間土崩瓦解！

俗話說：被盯着的水壺永遠燒不開水（意思是着急看着它也沒用，事情不會因你着急就會進展的快），而一場無聊的大學講座似乎比一輩子都久，但是週末和寒暑假好像還沒開始就已經結束了。

我們對時間的感覺取決於對其關注的程度，我們有專注於計算每分每秒的內部時鐘及神經處理器。在我們的一生中有許多的記憶層，對它們排序也就感知了時間的流逝。而我們時常出錯的時間感受來自於大腦中視覺圖案的變化。

但那只是一種感覺，一秒就是一秒，一個世紀就是一個世紀，一個精確的時鐘總是跳動同樣的次數，但事實不是這樣的。

鐘錶只是物質的一種組成，指針的每次跳動也只是微小亞原子元素間無數作用的結果。旋轉的齒輪由金屬晶格中振動的原子組成，它們被軌道上閃爍的電子所限制，而電子又是由持續運動的夸克組成的質子所維持，所有這些運動導致了連貫而持續的時間膨脹。

但是時鐘中某個單獨部分所感受到的時間與之相同嗎？

對原子及原子核來說，它們與時鐘的時間是一樣的，但即使是世界上最精確的原子鐘每天也會慢十億分之一秒。時鐘中所有的原子感受到的一秒是一樣長的，但是其中的夸克和電子呢？我們對時間的傳統觀念會瞬間土崩瓦解！

爲什麼這樣說？因爲運動！

很顯然，時間的流逝基於運動。物體相對你運動得越快，你會看到它的時鐘走的越慢，以光速運動的粒子沒有時間流動，它的時鐘是停止的。

原子中的電子和夸克以極高的速度運動着，所以它們所感受到的時間與原子自身的截然不同，從某種意義上講，基本粒子本質上是沒有時間的，時間的流逝只在這些粒子被束縛於物質中時纔出現，原子的時間流逝與其內部的不一致。

時間取決於運動，反過來也說明了光速運動的粒子沒有時間，以及擁有質量與歷經時間存在本質聯繫。

設想一個時鐘由兩面鏡子及一個在之間運動的光子組成，光子的一個來回代表時鐘走一次，時鐘走的快慢取決於光速及兩面鏡子之間的距離。在時鐘相對我們移動之前，時鐘速率一定，時間流動平緩。

如果將鏡子朝一側移動，在我們看來，光子的路徑變成了一個更長的斜線。但是有一個不變的事實，那就是光速是不變的，所有觀測者都會看到光子以相同的速度運動，不管他們自身速度如何（也就是光速恆定，舉個簡單例子，你以5米/秒的速度奔跑，我看到你身上發出的光的速度不是光速+5米/秒，仍舊是光速），這並不是直覺或猜測，而是經過科學精密驗證過的。

明白這點，再回過頭來看那個時鐘，在我們看來，光子需要更久的時間進行一個來回，因爲它需要走更遠的距離，而其速度不變。因此在我們看來，運動的光子鐘好像比相對我們靜止的光子走得慢，因爲我們旁邊的時鐘以正常的速度在走。但是某個跟隨那個光子時鐘一起運動的人則認爲他的鐘速度正常。

這種現象就是愛因斯坦狹義相對論中的時間膨脹，這也是已經被嚴密論證過了，而不是一種思想實驗！

問題來了，如果光子鍾以光速運動會怎麼樣呢？

隨着速度的增加，光子能夠到鏡子所要走的距離也越來越遠，在速度達到光速時，這一距離將變得無限大，在我們看來，光子永遠無法再次抵達鏡子，光子鍾也就不會再走，時間靜止了！

順便提一下，同樣的道理也可以用來說明加速系中的光子鍾，比如在火箭上的光子鍾會比非加速系中的鐘走得慢，加速系中光子運動的總距離要大一些，因爲上面鏡子原理上升光子的速度要大於下面鏡子趕上下降光子的速度，時鐘因此變慢。

但是愛因斯坦的等價原則說明，處於引力場中的系統與加速系大致等價，所以所處位置引力場越強，時鐘必然走得越慢，這就是廣義相對論中的引力時間膨脹。

如此看來，那個奇怪的光子鍾例子與真正的時間與物質有什麼關係呢？如果光子鐘有這樣的特性，那麼光子盒也一樣，它們其實是一樣的。在一個高速運動的光子盒中，其內部粒子與牆壁碰撞所走的距離比靜止的光子盒要大。這裡需要注意一點，這與加速光子盒使其獲得質量不同，這裡說的是一個高速但勻速運動的物體。

而我們知道，原子及其原子核其實跟光子盒差不多，它們都由能以光速運動的物質組成，只不過它們受到了限制。夸克和電子首先被希格斯場限制，之後又被使它們束縛在原子中的力所限制。所以，當一個原子高速經過你時，你會看到它所有內部粒子都變慢了，跟光子鍾如出一轍。

在原子內部，時鐘的每一步正是其組成粒子及場間相互作用的結果。在場中，其內部組分交換能量，動量及其它屬性，也正是這些相互作用維繫着整個原子，這些作用發生的速率表示的是原子從一種狀態向另一種狀態轉變的速度，也就是原子衍變的速度。

對於一個高速運動的物體，其內部作用所驅動的衍變發生得越慢，時間也慢了下來。如果運動的夠快，那時間就基本不會流逝。

所以，對光速粒子的限制賦予了物質質量，事實上，這一限制，這一充滿能量的移動區塊正是物質本身。不過如今看來，也正是這一團光速粒子賦予了物質時間。原子通過其內部的衍變而感受到時間，如同我們通過大腦中變化的圖像感知時間一樣！