「時間」とはどのような概念か

質問

我々の宇宙が生まれる前、つまりビッグバンが起こる前は、「時間」も何もない「無」である

というのを聞いたことがあります。

はたまた、宇宙が始まる前は虚数の時間が流れていて、始まる瞬間に前と後ろの区別がついた

というのも聞いたことがあります。

しかしここで疑問に思うのが、「時間とは何か？」ということです。

私が認識している「時間」とは、「ある状態と別のある状態の違い」です（日本語がわけ分かりませんが、私も何と言っていいのかいまいち分かりません）
要するに、「何も起こっていない時と、何かが起こった時の間には、時間が流れている」ということです。

「時間」が存在しない「無」……というのはどうもおかしい気がする。
何故なら、宇宙が始まった瞬間と、それ以前では、明確に「宇宙の有無」という状態の違いが存在するわけで、「宇宙が生まれる前と生まれた瞬間の間に時間が流れている」ように思えるのです。

また、時間の流れが逆に、つまり現在から過去に向かって流れているとしても、「状態が起こる前」と「起こった後」に「時間」が流れているとすれば、感覚としては納得できる。

では、物理の世界で言われているような「時間」とは、何でしょう？
時間と空間が融合する、とかいう表現を見たことがありますが、どうも納得しかねます。
空間がどうなっていようが、ある状態が別のある状態に変化したら、そこには「時間」が流れているのではないのですか？
私の認識する「時間」の概念が物理の世界での「時間」と異なるならば、物理での時間とは一体何を表す量なのでしょうか？

あまり難しい用語は分からないので、できるだけ感覚的に理解できるような説明をお願いします。

回答No.8

有木 巨智麿（@kothimaro）

時間と空間は物質の変化を記述する直感です。物質は、これだけの時間でこれだけの距離を移動したと記述されます。時間と空間は変化するものではなく、仮に変化したとしても全く気が付きません。
　例えば、DVDを見ている場面を考えます。大画面で見ても小画面で見ても、早送りで見てもスローでみても、ストーリーや結末に変化はありません。これは、空間や時間の変化に合わせて物質も大きさや動く速さを変化させるからです。
　光の半分の速度で移動しながら、光の速度を測ります。この時観測される光の速度はC/2km/秒のはずです。しかし、時間がゆっくりと経過するようになりました。光の半分の速度で移動する観測者の1秒は静止系の2秒となりました。そして、時間の経過がゆっくりとなったので、光の速度も1/2になります。この時、光の速度は、C/2km/秒×1/2×2秒=C/2km/秒となり、やはり時間が変化したとしても何も変わりません。
時間の変化から、光が取り残された時に初めて、光の速度はCkm/秒となるのです。時間の経過が遅れても、光の速度が1/2にならなければ、光はC/2km/秒×2秒=Ckm/秒となり、光速度は不変となるのです。
移動する物質の時間のみ遅れ、光の時間には一切影響しないのは何故でしょうか。
　相対性理論では、Vkm/秒で移動する物質は、質量が1/√(1－V^2/C^2)倍に増えたように振舞うと表現します。質量が2倍となると、移動速度は1/2倍となります。従って、Vkm/秒で移動する物質は、それ以外の方向へは、静止時の√(1－V^2/C^2)倍しか動けません。
　Vkm/秒で移動する時計は、√(1－V^2/C^2)倍と動きがゆっくりとなるので、√(1－V^2/C^2)倍ゆっくりと時間を刻む様になります。Vkm/秒で移動する時計は、1/√(1－V^2/C^2)秒間に1秒を刻みます。
　この様に考えると、物質には移動速度に応じた時間の経過があることを上手に説明することが出来ます。
　強い重力が時計に掛かっても、時計は動き難くなるので、ゆっくりと時を刻むこととなります。

回答No.7

s_hyama

時間って言うのは、空間の持っているポテンシャル
すなわち変化させる能力
それが空間の広がりとともに変容してるのね
だから古代のギリシャのアリストテレスのいうように
真空に押されて物は光のスピードで動いているの
その動き方が個々に違うだけ

それを物の怪の方から見るから時間というものが解らなくなるだけ
物理学は、
アリストテレスの真空論⇒慣性の法則⇒光速度不変
また古代帰りしている最中なのね

回答No.6

fxq11011

空間の変位。
宇宙は光速で広がっている？、それが時間です。

回答No.5

雪中庵（@psytex）

時間についての質問は、問う人自身の内に、何についての問いか明確になっておらず、簡潔に答える事は難しいものです。
例えば物理学的には「時間独立」であると言われ、物理法則は時間経過を前提とせず成立します。
その極限に、素粒子の根源である超弦＝量子において、その相互作用は時間の前後を入れ替えても等価である（同時作用）であるとされます。

こうした時空の重なりについて、たとえば完全に１個、２個と数えられる電子を、１個ずつ二本のスリットに向けて発射すると、その向こうのスクリーンには、二本線ではなく、干渉縞が描かれる＝１個の電子が２つのスリットを通る可能性同士が、自分で干渉し合うという現象にも明らかです。

一般に「時間は普遍的かつ不変に一定に流れている（＝絶対時間）」と考えられがちです。
しかし、先に述べたように相対性理論において、相対運動毎に異なる速度で時間軸を進むばかりか、４次元時空における時間軸の方向（＝現在の平面）も観察者によって異なる事が明らかとなり、絶対時間の考えは（１つの同じ時空を同じメンバーが共有するという考えも）否定されました。
更に相対性理論は、「超光速においてエネルギーが虚数になる」という結論を導き、相互作用においてエネルギーは自乗になるので、マイナスエネルギー＝時間軸逆行＝タキオン粒子の存在を予言しました。

その結果、時空構造全体の再考が必要になります。
１．この世界は、光速を限界（超えるには無限のエネルギーが必要）とする法則性に基づく。
２．超光速の可能性は虚数エネルギー（実数と作用しないのでオーバーラップし得る）であり、時間軸逆行と等価。
３．超弦理論において、原理的本質は量子（＝光速）のみに還元されることが明らかとなった。
４．光速以外の速度（光速以下、超光速＝時間軸逆行）は、超弦からの階層現象性（量子(光速)＞クォーク＞素粒子(回転)＞原子＞分子(振動)＞細胞＞個体(意識＝原点)）を、表面的に捉えることで仮想的に生じる。
５．運動速度の速いものの時間は遅れるので、時間の流れは、階層現象表面性に応じて流れる、と言える。
６．意識される時空的広がりは、感受表面における量子相互作用に還元される。五感の違いは媒体の違い(視覚=光子、聴覚=空気、味覚=化合物、触覚=物体etc.)であり、その情報性の強い遠隔作用（光、音）に対する、過去の五感の相関した経験の蓄積による生理的予測（そこで何が起きるか）が、空間的広がりを生むに過ぎない。
７．これらの結論として、「一定に流れる時間の中に認識が生じる」という一般的な捉え方の等価性において、「現在（光速）から過去（超光速）と未来（光速下）が対発生する」ことが可能になる。
８．そうした、「全ての時点から（仮想的に）対発生した時間性」を、時系列的に重ねる（経験の蓄積）ことで、宇宙膨張（＝物体の収縮＝h(プランク定数)の収縮）や相対性理論を伴う時空が派生する。
９．先の「虚数領域の過去化」において、時空軸が転換することから、上記の時系列的時空において、「位置(S)と運動量(St)、時点(T)と質量(Ts)の２対の存在性において、その一方を確定するともう一方が無限不確定化する」という、不確定性原理の相補的不確定性を伴う存在を可能にする（本来同一軸のものが過去と未来で入れ替わり、その延長上で直交して「相補的」であり得る）。

実は、相対性理論にしても、量子論にしても、認識体との相対によってしか存在は無い、という帰結を潜在的に持っています。
認識性を除外した存在は、無＝無限不確定性になります。
その無限の闇に、認識体の仮定断面の運動を想定すれば、相対的に無の風は光になり、認識体はその光の向うに、自己の補完（相補的不確定性）としての宇宙を認識します。
全てのものは、あなたが存在するための（物理的根源にまで遡った）補完なのです。
それぞれの時点（認識可能性）から過去と未来に対発生し、そのオーバーラップ（自我仮説=異なるh(宇宙膨張)の時系列化）として時空は生じているのです。

回答No.4

foomufoomu

>私が認識している「時間」とは、「ある状態と別のある状態の違い」
>です（日本語がわけ分かりませんが、私も何と言っていいのか
>いまいち分かりません）
その認識で正しいと思います。もう少し専門的な言葉で言うと、「時間とは、因果律のつながり」です。因果律というのは「原因と結果の関係」のことで、それが延々とつながっている状態を我々は時間の流れと考えている。ということです。たとえば、
手が滑る→持っていたコップが落ちる→床にぶつかる→コップが割れる
のようなことを「因果律のつながり」と呼びます。

>また、時間の流れが逆に、つまり現在から過去に向かって流れて
>いるとしても、「状態が起こる前」と「起こった後」に「時間」が
>流れているとすれば、感覚としては納得できる。
これも、その通りだと思います。おもしろいことに、前に書いた因果律を逆にしても物理の法則に矛盾は起きないのだそうです。物理の法則を
コップが割れる→床にぶつかる
と変えてしまっても、そういう体系の物理学自体は矛盾を起こさないのだそうです。

>時間と空間が融合する、とかいう表現を見たことがありますが、
相対論での時間とは、たとえば「人間が光速度に近い速さで歩くなら、各人の持っている時計は、てんでばらばらの時刻を示す」となるなど、速度によって簡単に変化してしまう、あやふやな存在にすぎないということです。
これも、因果律の変化によって時間が決まることの一例と見ることもできるかと思います。

>物理での時間とは一体何を表す量なのでしょうか？
実のところ、学者にもよくわかってないようです。次の本に学者がいろいろ時間について書いたものが載っていますが、(私も読みましたが)結局「よくわからない」と言っているだけのように見えます。
https://nikkeibook.com/science/item.php?did=51180
しかし、おもしろい内容なので、お勧めの本です。

回答No.3

安房 与太郎（@bilda）

時そば外論 ～ 時よとまれ、汝（！）はいかにも美しい ～

……　時間とはなにか。だれかに問われれば、われわれは答える。しか
し、だれもいないところでは、われわれは、何も知らないのではないか。
http://q.hatena.ne.jp/1106239753#a245894（No.15 20050121 07:00:15）

……　ヒトに関する数々の不思議のなかで、最後の謎は“記憶”では？
http://q.hatena.ne.jp/1246170230#a931007 （No.7 20090628 19:53:03）
　時間と記憶の謎 ～ 考えるべきか、思いだすべきか ～

……　ほんとうは“朝三暮四”で、何を伝えようとしたのでしょうか。
　衆愚の虚しさを説くためか、数や時間の概念を教えようとしたのか。
http://q.hatena.ne.jp/1150739562（20060620 02:52:46）

http://okwave.jp/qa/q7017109.html（No.1 20110918 09:51）
　哲学・歴史学・年代学・工学・文学
http://q.hatena.ne.jp/1278649036#a1026213（No.3 20100709 15:28:39）

……　なぜか美学概論“次元論”を講義することになった。（略）
「点と線と面積で三次元なら、容積＝空間は四次元、時間は五次元だ」
http://d.hatena.ne.jp/adlib/20081009　夢の授業 ～

……　落語は、さまざまな日常会話の話術を、極めつくした文化です。
http://okwave.jp/qa/q2657850.html（No.3 20070111 17:19）
　十二題の笑える噺《時そば》江戸っ子気質：落し噺→《長命》

……　“Verweile doch! Du bist so scho"n.”──　《Faust,1806-1831》
　Goethe, Johann Wolfgang von 17490828 Duich 18320322　82 ／
http://d.hatena.ne.jp/adlib/20080624　暦の謎 ～ 時よとまれ ～

回答No.2

noname#190065

物理と数学をしっかりやってください。私たちが日常的に遣っている言語で表現できるとは思えません。ひとつだけ申し上げれば、宇宙が始まる前を記述した物理学の存在を、残念ながら不勉強のため知りません。

回答No.1

kamikazek

それはこの世に数字が生まれたころまで
遡りそうですね。

数字、数値がなかったら、
「あれはくらいとき」「あれは明るいとき」「あれは真っ暗なとき」と、
大昔の人は表現するしか　方法はなかったと思います。

時間がすすむ。
これは、昔の人は「変化」としか表しようがないんじゃないですか。
世の中には何時間たっても変化しないものもあるが、
それ自体が変化しなくても、確実にそのまわりが変化している。
そのものも、そのまわりもまったく変化しないとなれば
それは時間がとまってるとしか言いようがないけど、
そんなものはない。

で、いつのことか　さっぱりわかんないので
石や枝を1つずつ置いて　目安をつくり
置く、という動きを確実に、永久一定という条件をはずさないように
永久に一定に動く　「振り子」を使用して　置くというのに似た　回数というものはあるので
　　一定の数で、数字を刻み、
時・分・秒の目安の単位をきめ　時間の誕生。

でも、、、矛盾しているのがその「振り子」自体。
振り子自体は変化なしなので　時間は止まっているが
10回振ったら　位置がずれている。

どっかの国に　振り子がありましたね。

でもでも　不思議なのが、
うるう(秒)年で調整される。
地球の自転が変化してるから。

ということで、「時間」について究めると、
エンドレス。

そーとー先だけど　地球が止まる。と。
時間も止まるのかな。
え　でも。　地球が止まっても
宇宙はありますが　ということは
時間は止まらない。

ということで、時間はおもしろい

さっぱり　わからない　おもしろい。