问题

未来人类统治银河系时,如何标记时间?

回答
要说未来人类统治银河系时,我们该如何标记时间,这可不是件小事,里面门道可多了。你想想,咱们现在地球上,都有公历、农历、甚至各种风俗习惯里的“几月初几”、“正月初一”这些说法,每个地方还有自己过节的时间。等咱们人类势力范围一下扩展到银河系,那情况就更复杂了,可得好好琢磨琢磨。

首先,最根本的,得有个“标准”。就好像咱们现在用国际单位制,时间上也得有个统一的“米”或者“秒”的定义。不过,问题在于,银河系那么大,恒星太多了,每个恒星系都有自己的自转周期、公转周期,这都是我们现在测量时间的基础。你总不能说,咱们就随便挑一个恒星系,用它的“年”来做标准吧?那对其他恒星系里的老百姓来说,是不是有点不太公平?

所以,最有可能的,我们得找个宇宙通用的、不依赖于任何特定天体运动的基准。这听起来有点科幻,但也不是不可能。比如说,我们可以利用一些宇宙基本常数。你知道的,像光速、普朗克常数什么的,这些是恒定的,不受任何文明、任何地方的影响。也许我们可以定义一个“宇宙标准秒”,这个秒是基于某个基本粒子的某个特定衰变周期,或者某个量子过程的重复频率。听起来有点烧脑,但如果能做到,那我们就有了最基础的时间单位,无论你在银河系哪个角落,这个“秒”都是一样的。

有了这个“宇宙标准秒”,我们就可以往上推算,形成我们自己的“银河标准纪年”。你可以想象一下,这有点像我们现在用“年”来记录历史。那么,在银河系时代,我们可能会用一种更宏观的、更有意义的时间尺度来标记。

一种可能是,我们以某个重大历史事件作为纪年的起点。比如,人类第一次真正意义上实现星际殖民、第一个超光速引擎被发明、或者我们第一次与其他智慧生命进行大规模接触。这些重大事件,将是人类文明史上的里程碑,用它们来做纪年,会让我们很容易记住自己走到哪一步了。想象一下,我们可能会说,“这是人类文明迈入银河纪元后的第500年”。

另一种可能是,我们还会引入一个“银河周期”的概念。宇宙总是有周期的,比如恒星的演化,星系的碰撞,甚至更大尺度的宇宙膨胀。我们可能会找到一个我们能观测到的、相对稳定的、持续时间非常长的宇宙现象,然后把这个现象的一个完整循环作为一个“银河周期”。比如,某个特殊的中子星的脉冲周期,或者某个超大质量黑洞的吸积周期。当然,这需要我们对宇宙有非常深刻的理解,并且能找到足够稳定、足够精确的参照物。

在具体的日常计时方面,我们肯定还是会保留一些“本地化”的选项。毕竟,每个恒星系的主星公转周期不同,日子长短不一样。在某个恒星系,他们的“一天”可能比我们地球的“一天”要长得多,或者短得多。所以,他们自己肯定还是会用自己星球的“日”和“年”来安排生活。

但是,当需要进行跨星系交流、跨星系合作、或者记录银河系范围内的重大事件时,我们必须有一个统一的标记方式。这就像现在我们跨国界都要用公历一样。

所以,我们可能会有这么一个体系:

1. 最基础的单位:宇宙标准秒(或者类似的量子单位)。 这是科学和工程领域的基石。
2. 银河标准纪年: 基于某个重大的历史事件,比如“人类星际统一纪年”(可能是人类第一次宣布统一管理银河系的时间点)。
3. 银河周期标记: 结合我们发现的、稳定的宇宙周期,用来标记更长远的历史时期,或者用来预测宇宙事件。
4. 本地时间系统: 各个恒星系依然保留自己的日、月、年,以适应当地的生活节奏。

在具体标记上,我们可能会这样:

“银河标准日期:15.3.720.2045.6”。 其中,“15”可能代表银河周期,“3”代表银河纪年的某个大阶段,“720”代表该阶段中的第720年,“2045”可能代表该年的第2045个“银河标准日”,而“.6”可能代表当天的一个更小的计时单位。
或者,更直接的:“在人类星际统一纪元后第2000年,第3季度,第15天”。 这种方式更容易理解。
还会引入“银河标准时间”。 比如,在某个大型星际会议上,会说“会议将于10:00(银河标准时间)开始”。这个“银河标准时间”的计算,可能就是把某个相对静止、容易被观测的参照点(比如银河系中心某个区域的平均时间流速)作为基准。

你可能还会问,这具体是怎么实施的?那就要依靠我们强大的星际通讯网络和时间同步系统。就好像我们现在的GPS系统需要精确的时间同步一样,未来的银河网络,也会有极其精密的同步机制,确保各个角落的时间标记是准确无误的。

更进一步想,这种时间标记方式,也会影响到我们的思维方式。当我们的视野从一个星球、一个恒星系扩展到整个银河系,我们对时间的感知和理解,也会随之改变。我们可能会更关注那些宏观的、长远的宇宙规律,而不仅仅是盯着自己的星球转。

总而言之,人类统治银河系标记时间,肯定是一个融合了科学精确性、历史意义和实用性的复杂体系。它不是简单地把地球上的日历搬过去,而是要建立一个真正适用于整个银河文明的时间框架。这会是人类文明智慧的又一次飞跃。

网友意见

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先抖个机灵,摔个“银河年”的概念。

银河年(galactic year),也称为宇宙年(cosmic year),是太阳系绕着银河系中心公转一周的时间,大约为2.25亿至2.5亿年之间。它可以提供一个更“易于理解”的单位来说明宇宙尺度的时代。

好了,我们先有了合适的单位。

比如,下面这份年表开始于太阳系的诞生,现在是第20个银河年(GY)。

4 GY:地球出现海洋

5 GY:生物出现

6 GY:原核生物出现

7 GY:细菌出现

10 GY:稳定的陆地出现

13 GY:真核生物出现

16 GY:多细胞生物体出现

17.8 GY:寒武纪大爆发

19 GY:大灭绝

19.6 GY:白垩纪-第三纪灭绝事件

20.0 GY:现代


第二个问题是在宇宙尺度下如何对标时间,然而相对论告诉了我们“同时的相对性”,每个位置都有自己的时间线。在狭小的地球上,这点误差微乎其微,到了浩渺的宇宙中,对表就难以执行了。

比如下面这个图里面,A,B,C三颗星互相距离1光年。

如果A自以为是,认为现在是2000年,他发出最快的信号(光速)以后,B和C都将在A的2001年收到A的2000年信号。

如果你觉得很简单,以A为基准,定为2000年,B和C同时定为1999年好了。

但就有人会怼你了,为什么不是2001年呢?因为反过来,B和C上一年发出的信号,A也要一年以后收到呢。

更何况,如果加上三方通信,就更复杂了。比如A对B加密通信,B又转给了C,C再转给A,这时候究竟是±一年,还是±两年呢?

相对论最大的历史功绩就是破除了牛顿的绝对时空观,所以当我们控盘星系级尺度时,就应该升级到新的时空观念。

通过狭义相对论,我们可以明白,宇宙中没有哪个点是特殊的,可以作为对表的参照点,但每一个点相对于其他位置的相对时间是可以被描述的。

这就是“光锥”的概念,所谓光锥,可以看作是闵可夫斯基时空下,一束光随时间演化的轨迹。

简单点说,如下图,观测者发出往四面八方的光,随着时间的推移,这些光将以宇宙中最快的速度前行,到达可能抵达的最远的位置,因此形成一个“未来光锥”。从观测者发光的那个时间点开始,所有可能的信息传递,都被包括在这个光锥以内。

反之亦然,观测者可能接受到的信息,也形成一个“过去光锥”,在这个光锥以外的信息,观测者在这个时间点是无法接收到的。所谓“光锥以内,既是命运”。

为了更好的理解光锥的概念,可以看下图。

比如你小时候在A点做了一件坏事,你的老师离你比较远,在C点是看不到的,你可以放心大胆的逃避惩罚,而你爸爸离我比较近,在B点看到了,回家就把你一顿暴揍。

“光锥以内,即是命运!”这句话的意义就在你爹的棍棒里。


我们再回到那个等边三角形。

如果A点发射信息,那应该是这样标注时间:

A:2000年

B、C:(+1年)

D、E、F:(+2年)【图中未标注,自己想象】

而B点发射信息,也应该是这样:

B:1000年

A、C:(+1年)

D、G:(+n年);E、F:(+m年)【图中未标注,自己想象】

当然也有可能没这么麻烦,最大的可能就是发一个坐标,然后数据库自动计算光锥的相对时间。

以上是假设各方相对静止或低速运动的情况,如果某飞船在银河系内以亚光速运动,除了坐标以外,还必须报出自己的速度(包括方向哦)。由于相对论效应,自己以亚光速运动时,会发生尺缩钟慢效应,和其他位置的相对时间也发生了变化,如下图。

以上一切都在狭义相对论体系内构思,如果考虑银河系中心的变态引力场,还需要考虑爱因斯坦方程的修正。

人类文明发展到那个阶段,应该早已建立起银河系每一个点的相对时空(注意,是时空)数据库了。到时候报一下坐标即可,绝不会发生《星际穿越》里,男女主冒冒失失就跑到黑洞附近的“大浪星”,让飞船上老黑等了好几十年。



而如果超光速通信可以成立,以上都不用看了,我删帖。


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