你有沒有覺得,越是長大越發現,一天只有24小時,完全不夠用?
如果你真的發出過這樣的由衷感嘆,恭喜你,你可能真的發現了地球上最大的bug!
今年4月,歐洲核子研究中心發布了一項新的研究,一秒究竟有多長,有了人類有史以來最精確測量值。
歐洲核子研究中心的銫噴泉鐘
其反物質工廠的科研團隊結合銫和反銫原子振蕩并取平均值,測定銫13原子振蕩8846157280次為1秒,按照新定義,一天的真正長度達24小時56分24秒。
也就是說,你可以活得更久了,是不是有點科幻電影《時間規劃局》的顛覆感了?
新的時間單位一旦被全球采用,將對一切以時間為計量尺度的領域:科學、歷史、音樂、日常生活中的一切行為,乃至于我們的生命,都將產生重大影響。
但話說回來,情況應該也沒那么嚴重,時間只是一種人造概念,英國歷史學家E.P.湯普森就認為,現代時間觀的起源是由于工業革命。
隨著人類技術的進步,測量出來的時間的數值,也會不斷變化。
不過,作為觀察、認識和思考周圍世界的一個維度,阿信今天要為你提供另外一重視角,跳出人類為自己設置計時尺度的條條框框,重新認識“時間”。
在新書《生命的時間軸:從一微秒到十億年的生命奇跡》中,邁阿密大學(俄亥俄州)生物學教授、真菌學家尼古拉斯·莫尼跨越了24個數量級的時間尺度,將我們從慣常的現實感和時間感中解放出來。
探究從一微秒到十億年不同時間尺度的生命過程,幫助我們突破感官極限,用時間去理解生命,用生命去體驗時間。
生命很快,真菌彈射孢子只需要1微秒。生命也很慢,弓頭鯨壽命長達數百年,而生命起源于40億年前……
從微生物到座頭鯨,從一毫秒到十億年,所有生命都存在于不同時間尺度的生命過程之中。
什么是秒?
還有比秒更小的時間單位嗎?
人對時間的感知局限,是由我們的生理條件決定的。
你是否有過看著鐘,以為秒針停了,然后看到它又嘀嘀嗒嗒走了起來的經歷?這就是停表錯覺,是視覺刺激和感知的失配(看到某事物與知道你看到該事物之間錯位,不匹配)導致的。
鐘當然沒有停,但你的大腦需要時間來處理它的運動。
在事情發生后的1/10秒內,我們看不到、聽不到,也感受不到所發生的事情。當我們察覺到這些即時事件時,它們已經成了宇宙歷史的一部分。
人的心臟每秒跳動一次,有時快,有時慢,但不會相差太多。
當我們屏住呼吸時,這個內在的節拍器會強行作用于我們的意識,而脈搏可能就是我們經常把秒用作時間的量度的首要原因。秒對我們來說非常重要,但是秒并不是一種自然存在,而是人類在17世紀發明的。
1秒可以分為1000毫秒,標準電影速度是每秒24幀,相鄰兩幀之間有約42毫秒的間隔。
在觀看電影時,我們認為自己看到的是流暢的視頻,卻沒有意識到其實我們看到的是一幅幅獨立的圖像,它們就像翻動的書頁或者洗牌時的紙牌一樣逐幀閃過。
蜂鳥每秒扇動翅膀50次,一次完整的上下扇動耗時20毫秒。蜂鳥翅膀的這種運動在我們肉眼感知范圍的邊緣,因此在我們的視野中,空中懸停的蜂鳥身體輪廓非常清晰,翅膀則是模糊的三角形。
當我們看速度更快的東西,比如貓蚤,我們會發現它從一個位置消失,瞬間又從另一個位置出現。并不是貓虱會瞬移,而是它的速度快到肉眼無法捕捉。
與人類相比,昆蟲每秒可以處理更多的圖像。人的肉眼每秒能識別約60張不同的圖像,而蜻蜓可以每秒感知200多幅不同的圖像。
脊椎動物的閃光融合頻率各不相同,體型越小的動物,在同等時間內收集的信息越多。這會讓人們覺得小動物的時間似乎過得更慢,它們在幾分鐘內完成的活動比我們在一個小時內完成的還要多。
比毫秒更小的單位是微秒,1秒可以分為100萬微秒。
水母發射刺絲囊只需要1微秒,針刺的最高速度可達70千米/小時。刺絲囊就像一個圓潤的毒壇子,囊口下面有一只帶倒鉤的針刺,通過一根盤繞的發射管連著囊底。
當這個微型裝置被觸發時,囊口打開,針刺彈出,發射管展開,毒液從管子里流出。游泳的人被箱形水母蜇了上千下之后,就會倒在沙灘上。
這1微秒的簡單而精妙的刺絲囊裝置,生物花了10億年的漫長歲月才演化出來。
這就是生命:它是集化學和物理于一體的神奇狂歡,誕生于混沌之中,經歷著快與慢的運動。
什么是“千年”?
比千年更久的是啥?
在幾十年時間里,我們一直關注那些以秒計的時間尺度,但隨著對時間的探索不斷深入,我們開始感到人類被大自然忽略了,因為她把我們遠遠甩在后面:
像閃電一樣快速激發蜇刺的水母可以活很多年,有些甚至可能接近永生——道恩燈塔水母可以回到幼年珊瑚蟲的形態,從而恢復生長,逃脫死亡的命運。
著名的俄勒岡蜜環菌,占地10平方千米,存活2400多年。公元前4世紀,當柏拉圖撰寫《會飲篇》時,它已經開始生長了。
年齡最大的個體動物——北極蛤,一種大型可食用蛤蚌。2006年在冰島的一座島嶼附近水域收集到的一個標本有507歲。
它生于中國的明朝中期,于是一位為《星期日泰晤士報》撰稿的記者將它命名為“軟體動物明”(Ming the Mollusc)。
1888年,一只13歲的弓頭鯨遭遇了人類的襲擊,僥幸逃脫,捕鯨叉頭留在了它的身體里。
與此同時,在大約8000千米外的法國阿爾勒,少女珍妮·卡爾芒在她叔叔的布店里遇到了一個奇怪的畫家,他叫做梵高。那頭鯨在遇襲后又活了92年,1980年在阿拉斯加圣勞倫斯島被當地捕鯨者殺死,只活了它的種族壽命的一半。
而珍妮還活在世上,直到1997年去世,享年122歲,是人類中最長壽的人之一。
這種跨越時間的錯位感讓人著迷。有的人能活100歲,但沒有人能活到1000歲。人類有多少偉大的創作,是出于我們對死亡的持久恐懼,以及我們試圖否認死亡必然性的絕望之舉啊。
無論是腳步匆匆、無暇停留,還是放慢節奏、經常冥想,我們的一生都像是一座短橋,一頭是無限的過去,另一頭是虛無的未來。與這短暫的一生相比,千年顯得那么漫長。
在1000年中流逝的300億秒,足以使一切虛假的永恒淪為笑柄。詩人和獨裁者有可能在死后留下持久的印象,但是除了在不可靠的傳說中占據一席之地外,還有誰能以別的方式讓1000年后的人記住他們的名字嗎?
許多樹木的壽命都比人類長,其中最長壽的莫過于加利福尼亞州、內華達州和猶他州的狐尾松,這種著名的樹木壽命可達5000年。
還有更古老的樹種,包括8萬歲的猶他州顫楊,但它們都是通過根部相連的植物群落繁殖的無性系,每株可能不會生存很長時間。
地中海海藻群落的年齡更大,這讓人們更加懷疑:只要生長環境保持穩定,植物的壽命就可能不受內在因素的限制。
讓這個問題變得更加復雜的是,群落里的植物在老的部分死去的同時會發出新的枝條,并通過這種方法不斷恢復活力。這意味著我們必須重新思考個體的本質。
如果我們關注基因的連續性而不是生物體的生存,生物永生的前景就會有所改觀。從長遠的角度來看,我們都是傳遞信息的信使,終有一天,這些信息將為從第一個細胞開始至最后一個細胞結束的整部生命史畫上句號。
無論是在哪里,時間都不受生物影響,時間之箭以恒定的速度(光速)在空間中向前飛行。地球上鈾原子的衰變速度與宇宙最深處的鈾原子衰變速度完全相同。
每個生物都必須沿著這個單向的度量一路向前,永遠無法走回頭路。
有時候,一瞬間
也有上億年
在時間軸的微觀這一端,水母噴射刺絲囊,真菌拋擲孢子,螳螂蝦的鉗子咔噠作響,一切都發生在瞬息之間。
在時間軸的另一端,能輕松存活幾千年的狐尾松具有抵抗衰老的力量,從河馬遠親到鯨的演化花了數百萬年,生命的起源、地質變化是更為緩慢的過程。
不過,就像一條銜尾蛇一樣,生命的時間軸兩端其實連在一起。生命之快是生命之慢的基礎,生命之慢則為生命之快提供了必要的解釋,二者不可分割。
我們的生命同時呈現了從飛秒到億年的時間魔法,或者說正是這些快與慢塑造了今日生物圈的千姿百態。而且,無論是蒼蠅、鯨還是我們,地球上有機體的成分都離不開恒星消亡后的星塵,從這個角度來說,生命的現在也包含著無數的過去,一瞬里也有億年。
《生命的時間軸》中列舉了許多不可思議的生命現象,但作者莫尼的目的絕非獵奇,他深入本質的解讀常讓人發出原來如此的感嘆,讀后不僅能獲得智性上的快感,還能產生一種對其他生命形式的親近之感——眾生同源。
在莫尼看來,放大那些肉眼難以覺察的快速過程(無論是1微秒內完成的孢子彈射,還是3秒內加速到時速100千米的獵豹奔跑)都能帶來一種純粹的美感,這種美可以啟發一位工程師、一位科學家、一位詩人、一位藝術家或是一個滿心好奇的孩童。
不同的人從自然之美中可以獲得不同的靈感,因為自然之美中蘊涵著無限信息,而審美是一種對這些信息的充分感知。
因自然之美妙而生出的感動也許會減少人類的破壞欲,因為我們無法在毀滅美的同時體驗美。
——互動問題——
你想從哪些尺度認識時間?
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