無論是等公交車還是在工作中感到無聊，這些時候看起來時間總是過得異常緩慢。現在，一項研究揭示了在宇宙早期階段時間確實運行得更慢。科學家們通過對被稱為類星體的一類兇猛的黑洞的觀察，證明了宇宙大爆炸後不久發生了一種被稱為「時間膨脹」的過程。在大約123億年前，時間流逝的速度只有今天的五分之一左右。
該研究的主導者、雪梨大學的Geraint Lewis表示：「我們並不真正理解時間及其限制，一些事情仍未被排除：時間旅行、曲速驅動等等。未來可能會非常令人興奮。」
在這項研究中，類星體被用作「時鐘」來測量深遠過去的時間。類星體是宇宙中最活躍的物體之一，通常位於星系中心，它們是超級質量黑洞，質量通常是太陽的百萬到十億倍。它們吞噬被它們的巨大引力吸引而來的物質，並釋放出高能粒子的噴流，同時周圍旋轉著一圈發光的物質盤。研究人員使用了涉及190個類星體在大約大爆炸後15億年左右的亮度觀測數據。他們比較了這些類星體在不同波長上的亮度與今天現存的類星體的亮度，發現在最古老的類星體中，某些在今天特定時間內發生的波動比現在慢了五倍。
愛因斯坦在他的廣義相對論中表明，時間和空間是相互交織的，自大爆炸以來，宇宙一直在向外擴張。並不是所有的事情都像慢動作一樣——如果你能被傳送回那個時代，一秒鐘仍然會感覺像一秒鐘。但從今天的人的角度來看，那時的一秒鐘會在現在的五秒鐘內展開。
「在現代物理學中，時間是一件複雜的事情，」Lewis教授說。「《神秘博士》是對的，時間最好被描述為「扭曲的、搖晃的、時光的東西」。通過觀察遙遠的物體，科學家們因為光在太空中傳播所需的時間，可以向過去回顧。科學家們之前記錄了大約70億年前的時間膨脹，基於對超新星的恆星爆炸的觀測。已知今天的超新星需要多長時間才能變亮和消失，他們研究了過去的這些爆炸事件——那些距地球遙遠的事件，並發現這些事件的展開比我們現在的時間角度要慢。個別恆星的爆炸在一定距離之外無法看到，這限制了它們在研究早期宇宙方面的應用。然而，類星體是如此明亮，以至於它們可以被觀測到回溯到宇宙的嬰兒時期。
「隨著時間的推移觀察到的是類星體的亮度，」Lewis教授解釋道。「這種亮度會上下波動，這是黑洞周圍的物質盤以近乎光速旋轉產生的複雜物理現象的結果。這種亮度的變化不僅僅是亮度增減，這些光變化的統計特性包含一個時間尺度——用於確定每個類星體的時間計時。」