時(shí)間的秩序:時(shí)間究竟存在嗎手趣?
說起“時(shí)間”,人們好像天生就能感知它肥荔。我們從童年時(shí)绿渣,就已經(jīng)明白,時(shí)間不可能倒流燕耿∏釉危“時(shí)間流逝”這個(gè)屬性,讓它變成了人們最珍貴的東西缸棵,“珍惜時(shí)間舟茶、一寸光陰一寸金”這些話語,也激勵(lì)著每個(gè)人不斷前行堵第。時(shí)間的存在吧凉,讓我們擁有了過去、現(xiàn)在與未來踏志,宇宙中的事件也因此阀捅,以有序的方式進(jìn)行著。時(shí)間與我們形影不離针余,可它到底是什么饲鄙?
人們自古以來就信奉著一種法則,它就是因果律圆雁。從古代的宗教忍级,到后來的哲學(xué)與科學(xué),無一不建立在伪朽,凡事追尋原因的基礎(chǔ)上轴咱。我們相信,但凡一件事的發(fā)生烈涮,必定有它的原因朴肺,這個(gè)原因也必定會(huì)和過去有關(guān)聯(lián)。人類大腦的本能坚洽,會(huì)對(duì)未知產(chǎn)生恐懼戈稿,因此,我們總是在不斷地尋找確定性的事物讶舰,來尋求內(nèi)心的安定鞍盗。
過去與未來相比需了,過去會(huì)留下大量事件的存在痕跡,讓我們覺得過去是確定的橡疼。而尚未發(fā)生的未來,沒有留下任何痕跡庐舟,只有未知的不確定性欣除。于是,我們?cè)谶M(jìn)化的過程中挪略,大腦就會(huì)經(jīng)過設(shè)計(jì)历帚,自然傾向于先考慮確定性事件,也就是找到原因杠娱,再去思考結(jié)果挽牢。
但是隨著后來科學(xué)的發(fā)展,物理學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了量子力學(xué)和熱力學(xué)的定律摊求,這些定律告訴我們禽拔,兩個(gè)事件之間的發(fā)生,并不一定有確定的原因室叉,而是由不確定性因素主導(dǎo)的睹栖,這些發(fā)現(xiàn),徹底打碎了因果律的美好幻想茧痕。愛因斯坦去世前野来,親筆寫下這樣一段話:對(duì)于我們這些信仰物理學(xué)的人來說,過去踪旷、現(xiàn)在曼氛、未來這之間的區(qū)別,只是一場(chǎng)頑固又持久的幻覺令野。
在這場(chǎng)幻覺過后舀患,作者卡洛·羅韋利也發(fā)現(xiàn)了,時(shí)間的結(jié)構(gòu)气破,并不像看起來那樣构舟,均勻統(tǒng)一的流動(dòng)。時(shí)間運(yùn)行的方式堵幽,也與之前所想的截然不同狗超。為了更好的理解時(shí)間,作者在書中按照自己的研究路徑朴下,將本書分為幾個(gè)部分努咐,從現(xiàn)代物理發(fā)現(xiàn)的時(shí)間結(jié)構(gòu)、到量子引力殴胧、熱力學(xué)等方面渗稍,來告訴我們佩迟,時(shí)間的本質(zhì)究竟是什么。
01.
首先竿屹,我們感知時(shí)間的方式报强,有三種:記憶、宏觀態(tài)拱燃、內(nèi)部視角秉溉。
1.記憶的視角:我們把能回憶的時(shí)間,稱為“過去”碗誉,把當(dāng)下的時(shí)間召嘶,稱為“現(xiàn)在”,把無法掌控的時(shí)間哮缺,稱為“未來”弄跌。
2.宏觀態(tài)視角:我們描述某一個(gè)系統(tǒng),可以采用兩種方式尝苇,一個(gè)是“微觀態(tài)”铛只,描述系統(tǒng)中,每一個(gè)粒子的全部運(yùn)動(dòng)狀態(tài)糠溜,由于這個(gè)人類無法做到格仲。因此,我們通常采用“宏觀態(tài)”的方式诵冒,這是一種模糊的凯肋、粗略的描述方式。
時(shí)間的流逝汽馋,不是宇宙的運(yùn)行特征首装,是來自于我們“宏觀態(tài)”的視角蕾总。我們選擇了一個(gè)具有時(shí)間特征的變量收苏,用一個(gè)模糊的概念台诗,確定了“時(shí)間”。也就是铁蹈,“時(shí)間”這個(gè)說法宽闲,是由我們創(chuàng)造出來的,它的出現(xiàn)握牧,會(huì)讓這個(gè)世界容诬,更有序的運(yùn)行下去。
3.內(nèi)部視角:我們以為天空每天的旋轉(zhuǎn)沿腰,是宇宙在旋轉(zhuǎn)览徒,后來才明白,旋轉(zhuǎn)的是我們地球颂龙。我們對(duì)世界的經(jīng)驗(yàn)习蓬,都是在以一種特殊的內(nèi)部視角觀察的纽什,這個(gè)視角有可能并不是事實(shí)。
02.
現(xiàn)代物理學(xué)已經(jīng)理解的內(nèi)容躲叼,是時(shí)間的不一致性:
1.時(shí)間的延緩:我們并非處于一個(gè)時(shí)間中芦缰,有些地方,時(shí)間快些枫慷,有些地方让蕾,時(shí)間慢些。如果一個(gè)人住在山頂上流礁,而另一個(gè)人住在海平面的附近涕俗,用精密的計(jì)時(shí)器測(cè)量后罗丰,山上的時(shí)間神帅,比在海平面的時(shí)間更快。生活在海拔較高地方的人萌抵,比生活在平原上的人找御,衰老的更快。
之所以會(huì)有快慢绍填,是因?yàn)橛小耙?chǎng)”的存在霎桅,物理學(xué)家把構(gòu)成世界物理的“實(shí)在物質(zhì)”,統(tǒng)稱為“場(chǎng)”讨永√鲜唬“引力場(chǎng)”是引力的來源,它會(huì)收縮與拉伸卿闹,造成時(shí)空扭曲揭糕。
2.無數(shù)的時(shí)間:愛因斯坦在廣義相對(duì)論中,提出的時(shí)間觀念是锻霎,時(shí)間并不統(tǒng)一著角,空間中的每個(gè)點(diǎn)(世界的每個(gè)地方),都有不同的時(shí)間旋恼。我們口中所說的“當(dāng)下”吏口,只存在于我們的附近,其時(shí)間用毫秒來計(jì)算的話冰更,大約在幾千公里左右产徊。
03.
如果從空間的方面,來看待時(shí)間:
我們可以把這個(gè)世界看成蜀细,由物體囚痴、物質(zhì)等東西構(gòu)成,也可以把世界看成审葬,由事件深滚、發(fā)生奕谭、過程、出現(xiàn)構(gòu)成痴荐。但世界處于變化的過程中血柳,由于變化才會(huì)產(chǎn)生時(shí)間,而“物體”本身生兆,一時(shí)并不會(huì)發(fā)生變化难捌,因此,只有把世界看作“一個(gè)個(gè)事件的集合”鸦难,才可以更好地理解這個(gè)世界根吁。
一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)不是物體,是一系列事件合蔽;一次暴風(fēng)雪不是物體击敌,是各種因素集合后的事件;天空中的云不是物體拴事,是空氣中水蒸氣蒸發(fā)后沃斤,形成的事件。這些事件結(jié)果的出現(xiàn)刃宵,表明了:一個(gè)事物的變化衡瓶,會(huì)讓另一個(gè)事物發(fā)生變化,之后出現(xiàn)了一系列事件牲证,才導(dǎo)致了最后結(jié)果的出現(xiàn)哮针。
04.
從量子力學(xué)方面來看,時(shí)間有三個(gè)基本特征:分立性坦袍、不確定性十厢、關(guān)聯(lián)性。
1.分立性:時(shí)間是分立的键闺,而不是連續(xù)的寿烟。“普朗克時(shí)間”是時(shí)間的最小尺度辛燥,它并沒有均勻流動(dòng)筛武,是不連續(xù)的。
2.不確定性:用量子力學(xué)的方法考慮挎塌,時(shí)間會(huì)處于不同狀態(tài)的疊加中徘六,過去與未來是虛幻的,都是由概率波動(dòng)決定榴都,它是不確定的待锈。這也就說明了,一個(gè)事件與另一個(gè)事件嘴高,發(fā)生的順序竿音,并不分前后和屎。
3.關(guān)聯(lián)性:時(shí)間是個(gè)相互關(guān)聯(lián)的事件網(wǎng)絡(luò),它們不在時(shí)間之中春瞬,而是彼此間不斷相互作用柴信,結(jié)果遵循概率法則。
05.
我們對(duì)世界模糊的視角宽气,以及量子力學(xué)的不確定性随常,誕生了熱量與熵的概念:
一個(gè)系統(tǒng)的熵與模糊相關(guān),它取決于微觀狀態(tài)下萄涯,不可分辨的數(shù)量绪氛。在宇宙中,存在著無數(shù)的物理系統(tǒng)涝影,彼此相互關(guān)聯(lián)枣察,這些系統(tǒng),會(huì)通過概率和龐大的數(shù)字袄琳,相互作用询件,使過去呈現(xiàn)出某種特殊的變量燃乍,產(chǎn)生了初始的低熵唆樊,隨后不斷增加。
熵的定義刻蟹,是讓事物從有序變成無序逗旁,其中也包括宇宙的形成。如果熵真實(shí)存在舆瘪,那么讓宇宙中的一個(gè)個(gè)事件片效,得以發(fā)生的,就是熵不斷增加的結(jié)果英古。熵是混亂度淀衣,是不確定性的代表,低熵至熵增的過程召调,就是事件從“恒定”至“變化”的過程膨桥,它打破了過去與未來的“因果力量”。因此唠叛,某些事件的發(fā)生只嚣,只不過是在熵的推動(dòng)下,才顯現(xiàn)出的結(jié)果艺沼。
結(jié)論:
由于熵册舞,是一個(gè)模糊的概念,人類無法感知到障般,也就無法用它去描述這個(gè)世界调鲸。所以盛杰,記憶、原因藐石、結(jié)果饶唤、過去、未來贯钩,這些只不過是我們給那些事實(shí)募狂,起的一個(gè)名稱。而所謂的“時(shí)間”并不存在角雷,它只是作為一種統(tǒng)稱祸穷,幫助我們開啟了通向世界的通道,用我們大腦的記憶和預(yù)知勺三,構(gòu)造了當(dāng)下雷滚,并建立起我們與世界的連接而已。