時間的秩序讀書筆記

by Jerry Zhu
at 2020-01-30

本書的作者是物理大拿卡洛?羅韋利符匾,圈量子引力論的開創(chuàng)者之一笆焰。個人官網:http://www.cpt.univ-mrs.fr/~rovelli/

全文讀起來有些生澀和深奧,斷斷續(xù)續(xù)差不多個把月才讀完的诵。從科學的角度,解釋了世界為何唯變不變。結論居然與東方文化佛法道境界極為相近材泄,不禁懷疑科學至極是什么?哲學吨岭?神學拉宗?亦或殊途同歸。

時間的本質是什么?時間可以度量變化旦事,或者說因為有了變化(熵增)才產生了時間魁巩。世界不斷變化,同時造就了時間向未來的流逝的現象姐浮。熵是什么谷遂?簡單來說就是混亂,熵增就是混亂加劇卖鲤。參考:熵的百度百科 or 乎問答肾扰。熵增不可逆,時間亦同蛋逾。

我們習慣或被教育用客觀存在(如物體)來觀察和理解這個世界集晚,但這些是真的永遠存在的么?在時間的長河中换怖,最多能留下些許存在的痕跡甩恼,如恐龍,保留至今的無外乎些化石沉颂,讓我們了解了侏羅紀時期的片段条摸。如果換個角度理解世界,它由一段段事件組成铸屉,我們人類只是其中某個事件的主角钉蒲,或許下一個事件的主角便成了貓或狗。聽起來很科幻彻坛,不過以往的科幻現在不也成了現實么顷啼?

我們所追求的名、利昌屉、豐功钙蒙、偉績又是什么?是對這個世界更深的痕跡或是不朽间驮?亦或是人們腦中的痕跡躬厌?世界的痕跡最終將被抹平,不朽是不存在的竞帽。人類最終會如何扛施,充滿了未知。

我們一直處于“宏觀模糊”的狀態(tài)屹篓,因為我們的無知疙渣,才會覺得未來不可知。站在微觀角度堆巧,一切都是定數妄荔,因果之說是不存在的泼菌,當小于普朗克長度(約1.6x10^-33厘米)時,時間就失去了意義懦冰。因為模糊的存在灶轰,才顯現了我們看到的因果。亦或說我們的速度太慢了刷钢,達到光速后笋颤,時間就不復存在。時間也具備量子特性内地。

不是因為我們特殊而存在伴澄,而是因為特殊才創(chuàng)造了我們,有時果可能才是因阱缓。這不禁讓我想起黑客帝國的救世主Neo見到Architect時問的第一個問題“Why am I here?”非凌,Architect答:"Your life is the sum of a remainder of an unbalanced equation inherent to the programming of the Matrix. You are the eventuality of an anomaly, which despite my sincerest efforts I've been unable to eliminate from what is otherwise a harmony of mathematical precision.”。簡單來說荆针,Neo是矩陣系統(tǒng)的異常合集造就的敞嗡,Neo是One的變體,是一種特殊態(tài)航背。特殊是相對的喉悴,沒有比較就沒有特殊,任何態(tài)都可以定義為特殊玖媚,而我們也是在某種特殊態(tài)中被創(chuàng)造出來箕肃。

大腦是部時間機器,保留了時間的痕跡今魔,因為它才讓我們感覺到時間之矢勺像。世界存在于我們的視角之中,不存在跳出世界的客觀視角错森,只是視角變換而已吟宦。客觀只會存在于局部涩维。世界變化不斷殃姓,又與我何干呢?大部分是鏡花水月激挪。緣可爭取,無法強求锋叨。

書中最后一個章節(jié)基本上是哲學討論垄分,人的自我意識并非自己形成的,我們從同類那里得到反饋娃磺,形成自我的觀念薄湿,我們正是這些觀念的映象。記憶把分散在時間中的過程聯結在一起,而這些過程組成了我們豺瘤。在這個意義上吆倦,我們存在于時間中。由于這個原因坐求,今天的我與昨天的我是同一個人蚕泽。理解我們自己也就是反思時間,而為了理解時間桥嗤,我們也要反思自己须妻。

佛陀說:生是苦,老是苦泛领,病是苦荒吏,死是苦,怨憎會是苦渊鞋,愛別離是苦绰更,求不得是苦。人是時間生物锡宋,或許人生只是一場量子漲落儡湾,能留下的只是熵增的痕跡。

一花一世界员辩,一葉一菩提盒粮,有果未必因,大道了無痕奠滑。

——————以下是書摘——————

第一部分:時間的崩塌

1丹皱、統(tǒng)一性的消失

  • 不存在真實的時間,你的時間和他的時間并非是一個時間宋税。
  • 在不同地方摊崭,它有著不同的節(jié)奏,在此處與在彼處的流逝并不相同杰赛。物體會使周圍的時間變慢呢簸。
  • 廣義相對論得出, 不存在單一的時間乏屯,而是有無數的時間根时。

2、方向的消失

  • 過去與未來辰晕、原因與結果蛤迎,其實并沒有差別。
  • 熵含友,熱量的單向不可逆過程替裆,希臘語中意為“轉化”校辩。
  • 熱力學第二定律,其核心在于熱量只能從高溫物體傳到低溫物體辆童,而非反過來宜咒。熱量是分子的微觀振動。
  • 熱振動就像在不停地洗一副牌:如果牌是按順序排列的把鉴,洗牌的過程就會把順序打亂故黑。
  • 借助萬物自發(fā)的無序化,熱量就從高溫物體傳向了低溫物體纸镊,而非反之倍阐。熵的增加只不過是普遍又常見的無序的自然增長。玻爾茲曼領悟到的內容逗威。
  • 在時間的兩個方向之中峰搪,為什么我們稱之為過去的這個,其事物更有序凯旭?宇宙這副牌概耻,為什么在過去是更有序的?為什么在過去罐呼,熵要更低一些鞠柄?
  • 最初有序的排列就是“低熵”的排列。
  • 只有當我們以一種模糊與近似的方式看待宇宙的時候嫉柴,“特殊性”的概念才會出現厌杜。
  • 我們經常說原因先于結果,然而在事物的基本層面计螺,“原因”與“結果”之間沒有區(qū)別夯尽。
  • 過去與未來的區(qū)別只適用于我們對世界模糊的觀察。
  • 熵僅僅是我們模糊的視野無法識別的微觀狀態(tài)的數量登馒。

3匙握、當下的終結

  • 對于一塊靜止的手表和一塊運動的手表,時間會是不同的陈轿。愛因斯坦從麥克斯韋方程組中解讀出了這一點圈纺,并且十分認真地對待它。
  • “現在”即空無麦射。
  • “同一時刻”蛾娶,正確答案應該是:這個問題沒有意義,因為在宇宙中并不存在可以定義的“相同時刻”潜秋。
  • “時間先后次序”的關系是由圓錐組成的偏序蛔琅。
  • 狹義相對論發(fā)現,宇宙的時間結構就像父子關系建立的圓錐那樣:它在宇宙事件之間建立起的次序是局部的半等,而非整體的揍愁。延展的現在就是一系列既非過去亦非未來的事件,它確實存在杀饵,正如有些人既不是我們的祖先也不是我們的子孫莽囤。
  • 一個共同的當下并不存在:時空的時間結構并不是像這樣的分層,而是完全由光錐組成的結構切距。

4朽缎、獨立性的消失

  • 以我們的個人體驗來看,時間是有彈性的谜悟。
  • 亞里士多德:時間就是對變化的量度话肖。事物在不停變化,我們以“時間”為度量——對這種變化的計量葡幸。
  • 牛頓:即使沒有變化最筒,也有時間在流逝。
  • 愛因斯坦:時空就是引力場蔚叨,反之亦然床蜘。引力場可以像平面一樣平滑,這是牛頓描述的版本蔑水。如果用尺子測量邢锯,會發(fā)現我們在學校學過的歐式幾何是適用的。但場也可以波動起伏搀别,我們所說的引力波就是如此丹擎,它會收縮與膨脹。

5歇父、時間量子

  • 分立性蒂培、不確定性、與物理量的關聯性庶骄。
  • 分立性:時鐘測量的時間是“量子化”的毁渗,意思是說,它只能取特定值单刁,不能取其他值灸异。時間是分立的,而非連續(xù)的羔飞。也就是說肺樟,存在一個最小的時間段。在此之下逻淌,時間的概念不復存在么伯,即便在最基本的含義上。
  • 不確定性:一個事件可以同時在另一事件之前與之后卡儒。
  • 關聯性:“漲落”并不意味著現象永遠不能確定下來田柔,而是說它只能在特定時刻俐巴、以某種不可預知的方式確定下來。當量子與其他事物相互作用時硬爆,不確定性就消失了欣舵。

第二部分:沒有時間的世界

6、世界由事件而非物體構成

  • 思考世界的最佳方式應該基于變化缀磕,而非不變缘圈。不是存在,而是生成袜蚕。
  • 世界并不是物體的集合糟把,而是事件的集合。
  • 把世界看作事件網絡才行得通牲剃。簡單的事件遣疯,以及可以被分解為簡單事件組合的復雜事件。
  • 我們都試圖從基本物質的角度來理解世界凿傅,物理學也許比任何其他學科都更需要追尋這種基本物質另锋。但我們研究得越多,越難以從“存在的東西”這個角度去理解世界狭归,而從事件之間的關系來理解世界卻容易得多夭坪。
  • 通過形成過程而非存在,我們理解世界过椎∈颐罚“物體”本身僅僅是暫時沒有變化的事件。
  • 如果我們所說的“時間”只表示“發(fā)生”疚宇,那么一切皆時間亡鼠。時間之內別無他物。

7敷待、語法的力不從心

  • 現在主義并沒有很好地描述我們的世界:客觀且統(tǒng)一的當下是不存在的间涵。對我而言的真實就不同于對你而言的真實,雖然我們都盡可能客觀地使用著“真實”這個詞榜揖。因此勾哩,世界不應被看作一連串的當下。
  • 永恒主義認為举哟,上圖中描繪的全部時空思劳,都以整體的形式一同存在,沒有任何變化妨猩,沒有什么真的在流逝潜叛。
  • 我們無法把宇宙按照單一的時間順序排列,但這并不意味著沒有事物在變化,這表明變化并不按照單一序列次第發(fā)生:世界的時間結構比每個時刻按照簡單的威兜、單一的線性排列要復雜销斟。但這并不意味著它不存在或只是個幻象。
  • 什么是真實的”椒舵?“什么存在”票堵?
  • 我們發(fā)現客觀、統(tǒng)一的當下并不存在逮栅,在試圖搞清其中的含義時,卻發(fā)現我們的語法是圍繞著過去窗宇、現在與未來的絕對劃分構建的措伐,而這只在我們周圍才適用,這讓我們十分困惑军俊。
  • 世界上存在著變化侥加,事件之間關聯的時間結構只是幻象。現象并不是普遍的粪躬,只是局部且復雜的担败,無法用一個放之四海皆準的秩序來描述。

8镰官、以關聯為動力

  • 世界的基本理論必須這樣來建構提前,并不需要時間變量,只需要告訴我們事物相對于彼此變化的方式泳唠,也就是告訴我們這些變量之間的關系是怎樣的狈网。
  • 不含時間的世界并不復雜,它是個相互關聯的事件網絡笨腥,其中的變量遵循概率法則拓哺。
  • 場以分立的形式顯現:基本粒子、光子脖母、引力子或其他“空間量子”士鸥。這些基本粒子并不存在于空間之內,而是形成空間谆级。世界的空間由它們之間相互作用的網絡組成烤礁。它們并不居于時間之中,而是彼此間不斷相互作用肥照,只有在相互作用時才存在鸽凶。這種相互作用就是世界的現象,是時間最微小的基本形式建峭,既沒有方向玻侥,也非線性。它也不具有愛因斯坦研究的平滑彎曲的幾何結構亿蒸。它是一種相互作用凑兰,量子在相互作用中與發(fā)生相互作用的事物相關聯掌桩,并且顯現自身。
  • 世界就像是相互關聯的點的集合姑食。談論“從外面看到”的世界是沒有意義的波岛,因為沒有什么在世界“外面”。

第三部分:時間的來源

9音半、時間即無知

  • 通常解釋時間與平衡態(tài)之間關聯的方式则拷,是把時間看作絕對的、客觀的曹鸠;能量會掌管系統(tǒng)的時間演化煌茬;平衡態(tài)系統(tǒng)是所有相同能量狀態(tài)的混合。時間→能量→宏觀態(tài)彻桃。
  • 觀察到一個宏觀態(tài)坛善,也就是世界的模糊形象,那可以被解釋為具有一定能量的混合邻眷,這又會產生時間眠屎。宏觀態(tài)→能量→時間。
  • 時間被確定下來肆饶,僅僅是“模糊”的結果改衩。
  • 確定一個物理量并不是獨立的行為,它需要相互作用驯镊。這些相互作用的效果取決于順序燎字,這一順序正是時間順序的最初形式。
  • 這個熱學時間及量子時間阿宅,就是在真實宇宙中我們稱為“時間”的變量候衍,而在基本層面這個時間變量并不存在。
  • 模糊的起源——量子不確定性洒放,以及物理系統(tǒng)由無數分子組成這一事實蛉鹿,都是時間的核心。時間與模糊密切相關往湿。模糊是由于我們不知道世界的微觀細節(jié)妖异。物理學的時間,從根本上講领追,是我們對世界無知的體現他膳。

10、視角(作者推測)

  • 過去與未來之間的全部差別也許單純是因為熵在過去要低一些绒窑。
  • 我們才是旋轉的那個棕孙!
  • 熵不是個任意或主觀的量。它是個相對量,就像速度蟀俊。
  • 也許并不是宇宙在過去處于一種特殊狀態(tài)钦铺,也許其實是我們,以及我們與世界的相互作用肢预,才是特殊的矛洞。是我們決定了特殊的宏觀描述。宇宙最初的低熵烫映,以及時間之矢沼本,也許更多源于我們,而非宇宙本身锭沟。
  • 時間的流動不是宇宙的特征抽兆,就像天空的旋轉,來自我們在自己角落中的獨特視角冈钦。
  • 如果忽視了進行觀察的視角,我們也會失去一些東西李请。我們對世界的經驗來自世界內部瞧筛。我們給世界投去的每一瞥都來自一個特殊的視角。
  • 在基本層面导盅,世界是事件的集合较幌,不按時間順序排列。這些事件會在先驗的物理量之間顯示出同一層次的關系白翻。世界的每個部分與全部變量的一小部分相互作用乍炉,數值決定了“世界相對于那個特殊子系統(tǒng)的狀態(tài)”。

11滤馍、特殊之處會出現什么

  • 真相是有很多能量岛琼,而且沒有被消耗掉。世界運轉需要的不是能量巢株,而是低熵槐瑞。
  • 整部宇宙史都由這種斷斷續(xù)續(xù)的或急劇的熵增組成,既不迅速也不均勻阁苞,因為一切會一直陷在低熵的凹地里(木頭困檩、氫云),直到某樣東西把大門打開那槽,讓熵增過程出現悼沿。熵增本身也會打開新的大門,由此熵繼續(xù)增加骚灸。
  • 生命僅僅是分解與消耗食物低熵的過程糟趾,它的結構本身就是無序的,和宇宙其余部分一樣。
  • 存在的是過去的痕跡拉讯,而非未來的痕跡涤浇,僅僅是因為過去的熵較低。不可能有其他原因魔慷,因為過去與未來之間區(qū)別的唯一來源就是過去的低熵只锭。
  • 大腦的龐大機制已經經過設計,以便對可能的未來做出計算院尔。這就是我們所說的“決定”蜻展。因為大腦可以根據現在詳細描述出未來可能的樣子(除了細節(jié)稍有出入),這樣我們就會自然傾向于按照“原因”先于“結果”的邏輯來思考:過去的事件是未來事件的原因邀摆,如果沒有這個原因纵顾,未來的事件就不會以完全相同的樣子出現在我們的世界里。

12栋盹、瑪德琳蛋糕的香味

  • 世界上每個人都有自己的一種視角施逾。通過對我們生存必不可少的廣泛關聯,世界在每個人那里得到映現例获。我們每個人都是復雜的過程汉额,反映著世界,并以嚴格整合的方式榨汤,對我們接收到的信息進行加工和闡述蠕搜。
  • 在笛卡兒的重構中,我思故我在不是第一步收壕,而是第二步妓灌;第一步是我懷疑故我在。我們從同類那里得到反饋蜜宪,形成自我的觀念虫埂,我們正是這些觀念的映象。
  • 記憶圃验。這就是這些細致的討論會出現在一本關于時間的書中的原因告丢。我們并不是連續(xù)時刻中的獨立過程的集合。我們存在的每個時刻都通過記憶损谦,由奇怪的三條線索與我們最近的和最久遠的過去相連岖免。我們的現在充斥著過去的痕跡。我們是自己的歷史照捡。我是我自己講述的故事颅湘。
  • 記憶把分散在時間中的過程聯結在一起,而這些過程組成了我們栗精。在這個意義上闯参,我們存在于時間中瞻鹏。由于這個原因,今天的我與昨天的我是同一個人鹿寨。理解我們自己也就是反思時間新博,而為了理解時間,我們也要反思自己脚草。
  • 很大程度上赫悄,大腦是一部收集過往記憶的機器,以便使用它們不斷預測未來馏慨。預測未來的可能性顯著提升了我們生存的概率埂淮,因此,進化選擇了允許它發(fā)生的神經結構写隶,我們就是這一選擇的結果倔撞。過去與未來事件之間的存在對我們的精神結構十分重要。于我們而言慕趴,這就是時間的“流動”痪蝇。
  • 當我測量時間的時候,我是在測量當下存在于頭腦中的東西冕房。要么這就是時間躏啰,要么我就對它一無所知。
  • 一首贊美詩毒费,一首歌曲丙唧,在某種程度上以統(tǒng)一的形式存在于我們的頭腦里愈魏,由某樣東西把它們結合在一起——由那個我們當作時間的東西觅玻。因此這就是時間:只處于當下,以記憶與預期存在于我們的頭腦中培漏。
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