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在我们的感知中，时间总是从过去到未来流动，而现在，只是十分短暂的一瞬。我们甚至创造了很多比喻来描述这种一去不复返的单向流动，比如“时间之箭”，”时间之河“。然而，这只是一种幻觉。实际上，时间并没有流动，过去、现在和未来都一直存在。

我们来看看相对论中的时间。

在上图中，猫和老鼠都没有动。在它们中间发生了一次爆炸。猫和老鼠根据爆炸地点到自己的距离和光速可以计算出爆炸的时间。在这个例子中，它们计算出来的爆炸发生事件是一样的。

然而，在下面的例子中，情况就不一样了。

和第一个例子的区别在于，现在老鼠在以速度v远离猫移动。如果我们以猫的角度来观察，爆炸发生的时间是t，那么老鼠观察到的爆炸时间需要用洛伦兹变换来计算：

其中c是光速；t是猫观察到的爆炸时间；v是老鼠运动的速度。

不难看出，t和t不相等。也就是说，猫和老鼠对同一个事件的观察会得到不同的时间，速度v是导致这个差别的重要原因。在低速状态下，这个差别很小，几乎无法觉察。但是，我们也应该看到，速度并非唯一的因素，还有一个重要的因素是两者之间的距离x。即使速度很小，如果两者之间的距离很大，也可以产生巨大的时间差。

如果速度很小，上面公式中的分母近似等于1。那么公式就变成了

让猫和老鼠产生时间差的因素就是上面的红色部分。

举个例子。

你坐在地球上，而在亿光年之外一个星系中，有一个外星人和你保持相对静止（当然，考虑到宇宙膨胀和天体运动，要做到相对静止很困难）。在这种情况下，你们的时间是一致的。也就是说，外星人的现在就是你的现在。

现在，这个外星人骑着自行车以6米/秒的速度远离你而去。用上面的公式，可以算出，这个外星人和你之间的时间差是年。也就是说，外星人的现在就是你的过去——年以前。如果它有一种技术可以跨越空间距离观察地球，它就会看到年的地球。这是清朝嘉庆二十一年。由于印尼的坦博拉火山爆发，导致气温急剧下降，这一年也是北半球的“无夏之年”。

注意到速度是有方向的。所以，如果外星人转过头来，以相同的速度向你运动，那么它的现在就是你的年以后的未来。如果它可以跨越空间距离看到此时的地球，它也许会看见你的孙子的孙子使用空间传送装置从巴黎去纽约。

来看看另一个例子。假设有一个距离太阳0光年的恒星，和太阳保持相对静止。而地球在公转轨道上的速度是30公里/秒。在一年中的某一个时间段中，地球朝着这颗恒星以30公里每秒的速度运动，这时，地球的现在就是那颗恒星的过去0年。而在另一个时间段中，地球以30公里每秒的速度远离那颗恒星，这时，地球的现在就是那颗恒星的将来0年。

以上例子要告诉我们的是，过去，现在，未来的区别，以及时间的流动，其实并不存在。宇宙中所有的事件，都存在于一个四维（三维空间+时间）的时空连续体中。

爱因斯坦在一封信中写到："...forusphysicistsbelievetheseparationbetweenpast,present,andfutureisonlyanillusion,althoughaconvincingone."对于我们物理学家来说，过去、现在、未来的区分只是一种幻觉，尽管看起来很真实。

你可以把整个宇宙看成一盘电影胶片，所有的事件，无论它发生在什么时间，都记录在上面。但是，如果你坐在电影院里，却只能从头到尾地单向观看电影，不能回放，也不能跳转。这是电影放映机的工作方式。

我们的大脑也是这样一部电影放映机。它接收到外部的信息，经过处理，创造出过去、现在和未来的概念，把信息按照时间流动的方式呈现给我们。它把记录下的信息归类为”过去“，而把没有记录的信息归类为”未来“，如此而已。

肯定会有很多反对意见，我觉得这很正常。人们总是倾向于相信有无限可能的未来和自由意志。

我在上面回答中描述的是基于相对论的时空观，这是一种决定论的观点，但并不意味着是错误的观点，而且这并非我的个人理解。

当然，对时间的理解，相对论和量子力学并不一致。现在说谁对谁错还为时尚早。两种理论在不同领域都取得了巨大的成功。物理学家正致力于用量子引力之类的理论来协调两种理论的矛盾。

另外，对于外星人能否看到地球年前或后的问题。由于光速的限制，它当然看不到。我在前面加上了“如果”两字，就是希望读者不要过于较真。

作者/来源：宇宙探索

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