宇宙中的时间概念 解析天文学网络公开课第35讲

周坚

宇宙中的时间概念

解析天文学网络公开课第35讲

周坚/2015年4月27日

我们知道，时间是我们在认识事物的基础上对事物的存在过程进行定义、划分和相互比对而逐步形成和完善的一个抽象概念，是思维对物质运动过程的分割、划分。在物理学中，时间是一个基本物理量，用符号“t”表示，在国际单位制（SI）中，时间的基本单位是秒，用符号“s”表示。在天文学中，时间的基本单位是年。在解析天文学中，时间可以用图35.1这种直观的图形形式来表达宇宙中的时间概念。

图35.1显示，宇宙中从作为光源的所有自身发光天体发出的光（电磁辐射）在光传播过程中所形成的时间，就是光（电磁辐射）在宇宙中传播的时刻间隔，以及光（电磁辐射）在宇宙中传播的先后次序。

举例来说，比如图中所示的0时刻光、A时刻光和B时刻光，它们之间的时刻间隔就是宇宙中的时间概念，及0时刻光与A时刻光的时刻间隔就是50亿年的时间概念，同样，A时刻光与B时刻光的时刻间隔也是50亿年的时间概念，而0时刻光与B时刻光的时刻间隔就是100亿年的时间概念。由此可见，宇宙中的时间概念就是光（电磁辐射）在宇宙中传播的时刻间隔。

再举一个光源不在距离刻度原点0上的例子，比如图35.1中下方天文数轴所示的光源在距离刻度xi=5（50亿光年）上的宇宙中的时间概念，虽然光源不在距离刻度原点上，但图中所示的0时刻光、A时刻光和B时刻光，它们之间的时刻间隔仍然是宇宙中的时间概念，及0时刻光与A时刻光的时刻间隔仍然是50亿年的时间概念，同样，A时刻光与B时刻光的时刻间隔仍然也是50亿年的时间概念，而0时刻光与B时刻光的时刻间隔仍然是100亿年的时间概念。由此可见，宇宙中的时间概念在宇宙的任何地方，任何点，以及如何时刻都是一致的。

最后再举一个光源发光的先后次序不一致的例子，比如图35.1中上方天文数轴所示的光源在距离刻度xi=0（0亿光年）上的光源，先前已经发出传播了50亿年的光称之为50亿年时刻光（图中A时刻光），而此时下方天文数轴所示的光源在距离刻度xi=5（50亿光年）上的光源，才开始它的0时刻光的传播，那么，它们之间先后开始光传播的时刻间隔同样也是宇宙中的时间概念，及光源先后开始光传播的时刻间隔是50亿年的宇宙时间概念。由此可见，宇宙中的时间概念是作为光源的所有自身发光天体的光（电磁辐射）在宇宙中传播排列的先后次序。

总之，借助解析天文学为我们创建的天文数轴，我们就能够将宇宙中的非常抽象的时间概念以一维直观的图形形式展现在我们面前。

本图是借助解析天文学为我们创建的天文数轴，将宇宙中的非常抽象的时间概念，以一维直观的图形形式展现在我们面前的动画演示，敬请观赏，从中我们一定能够领悟到宇宙中的时间概念，领悟到宇宙中的光传播为我们带来的精彩时刻。