《時(shí)間的秩序》:時(shí)間究竟存在嗎舰始?

說起“時(shí)間”,人們好像天生就能感知它枕稀。我們從童年時(shí)谜嫉,就已經(jīng)明白,時(shí)間不可能倒流沐兰。“時(shí)間流逝”這個(gè)屬性虐呻,讓它變成了人們最珍貴的東西,“珍惜時(shí)間斟叼、一寸光陰一寸金”這些話語春寿,也激勵(lì)著每個(gè)人不斷前行。時(shí)間的存在绑改,讓我們擁有了過去、現(xiàn)在與未來识腿,宇宙中的事件也因此造壮,以有序的方式進(jìn)行著。時(shí)間與我們形影不離耳璧,可它到底是什么?

人們自古以來就信奉著一種法則蹬昌,它就是因果律攀隔。從古代的宗教皂贩,到后來的哲學(xué)與科學(xué),無一不建立在治泥,凡事追尋原因的基礎(chǔ)上遮精。我們相信败潦,但凡一件事的發(fā)生,必定有它的原因劫扒,這個(gè)原因也必定會(huì)和過去有關(guān)聯(lián)。人類大腦的本能添怔,會(huì)對(duì)未知產(chǎn)生恐懼贤旷,因此,我們總是在不斷地尋找確定性的事物幼驶,來尋求內(nèi)心的安定。

過去與未來相比盅藻,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勃蜘。而尚未發(fā)生的未來假残,沒有留下任何痕跡,只有未知的不確定性守问。于是,我們?cè)谶M(jìn)化的過程中穆端,大腦就會(huì)經(jīng)過設(shè)計(jì)仿便,自然傾向于先考慮確定性事件攒巍,也就是找到原因荒勇,再去思考結(jié)果。

但是隨著后來科學(xué)的發(fā)展沽翔,物理學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了量子力學(xué)和熱力學(xué)的定律,這些定律告訴我們跨蟹,兩個(gè)事件之間的發(fā)生橘沥,并不一定有確定的原因,而是由不確定性因素主導(dǎo)的座咆,這些發(fā)現(xiàn),徹底打碎了因果律的美好幻想介陶。愛因斯坦去世前,親筆寫下這樣一段話:對(duì)于我們這些信仰物理學(xué)的人來說植酥,過去弦牡、現(xiàn)在、未來這之間的區(qū)別驾锰,只是一場頑固又持久的幻覺。

在這場幻覺過后耻瑟,作者卡洛·羅韋利也發(fā)現(xiàn)了赏酥,時(shí)間的結(jié)構(gòu),并不像看起來那樣裸扶,均勻統(tǒng)一的流動(dòng)。時(shí)間運(yùn)行的方式魏保,也與之前所想的截然不同。為了更好的理解時(shí)間谓罗,作者在書中按照自己的研究路徑,將本書分為幾個(gè)部分揭措,從現(xiàn)代物理發(fā)現(xiàn)的時(shí)間結(jié)構(gòu)刻蚯、到量子引力、熱力學(xué)等方面芦倒,來告訴我們不翩,時(shí)間的本質(zhì)究竟是什么。

01.

首先器钟,我們感知時(shí)間的方式妙蔗,有三種:記憶、宏觀態(tài)眉反、內(nèi)部視角。

1.記憶的視角:我們把能回憶的時(shí)間梳凛,稱為“過去”梳杏,把當(dāng)下的時(shí)間,稱為“現(xiàn)在”十性,把無法掌控的時(shí)間,稱為“未來”楷掉。

2.宏觀態(tài)視角:我們描述某一個(gè)系統(tǒng)霞势,可以采用兩種方式郭怪,一個(gè)是“微觀態(tài)”刊橘,描述系統(tǒng)中,每一個(gè)粒子的全部運(yùn)動(dòng)狀態(tài)促绵,由于這個(gè)人類無法做到。因此浓冒,我們通常采用“宏觀態(tài)”的方式尖坤,這是一種模糊的、粗略的描述方式慢味。

時(shí)間的流逝,不是宇宙的運(yùn)行特征或油,是來自于我們“宏觀態(tài)”的視角驰唬。我們選擇了一個(gè)具有時(shí)間特征的變量,用一個(gè)模糊的概念叫编,確定了“時(shí)間”。也就是凌简,“時(shí)間”這個(gè)說法恃逻,是由我們創(chuàng)造出來的,它的出現(xiàn)寇损,會(huì)讓這個(gè)世界,更有序的運(yùn)行下去芙沥。

3.內(nèi)部視角:我們以為天空每天的旋轉(zhuǎn),是宇宙在旋轉(zhuǎn)而昨,后來才明白,旋轉(zhuǎn)的是我們地球着憨。我們對(duì)世界的經(jīng)驗(yàn)务嫡,都是在以一種特殊的內(nèi)部視角觀察的,這個(gè)視角有可能并不是事實(shí)心铃。

02.

現(xiàn)代物理學(xué)已經(jīng)理解的內(nèi)容,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)間中柱衔,有些地方愉棱,時(shí)間快些,有些地方羽氮,時(shí)間慢些惫恼。如果一個(gè)人住在山頂上,而另一個(gè)人住在海平面的附近令宿,用精密的計(jì)時(shí)器測量后腕窥,山上的時(shí)間,比在海平面的時(shí)間更快癞松。生活在海拔較高地方的人入蛆,比生活在平原上的人,衰老的更快哨毁。

之所以會(huì)有快慢,是因?yàn)橛小耙觥钡拇嬖谙牖茫锢韺W(xué)家把構(gòu)成世界物理的“實(shí)在物質(zhì)”,統(tǒng)稱為“場”脏毯。“引力場”是引力的來源跋核,它會(huì)收縮與拉伸叛买,造成時(shí)空扭曲。

2.無數(shù)的時(shí)間:愛因斯坦在廣義相對(duì)論中率挣,提出的時(shí)間觀念是,時(shí)間并不統(tǒng)一捶箱,空間中的每個(gè)點(diǎn)(世界的每個(gè)地方)动漾,都有不同的時(shí)間。我們口中所說的“當(dāng)下”旱眯,只存在于我們的附近,其時(shí)間用毫秒來計(jì)算的話共虑,大約在幾千公里左右呀页。

03.

如果從空間的方面,來看待時(shí)間:

我們可以把這個(gè)世界看成尘分,由物體丸氛、物質(zhì)等東西構(gòu)成,也可以把世界看成雪位,由事件梨撞、發(fā)生香罐、過程、出現(xiàn)構(gòu)成港粱。但世界處于變化的過程中旦签,由于變化才會(huì)產(chǎn)生時(shí)間,而“物體”本身宁炫,一時(shí)并不會(huì)發(fā)生變化羔巢,因此,只有把世界看作“一個(gè)個(gè)事件的集合”竿秆,才可以更好地理解這個(gè)世界。

一場戰(zhàn)爭不是物體歉备,是一系列事件匪燕;一次暴風(fēng)雪不是物體,是各種因素集合后的事件谎懦;天空中的云不是物體溃斋,是空氣中水蒸氣蒸發(fā)后,形成的事件享甸。這些事件結(jié)果的出現(xiàn)梳侨,表明了:一個(gè)事物的變化,會(huì)讓另一個(gè)事物發(fā)生變化蚯嫌,之后出現(xiàn)了一系列事件,才導(dǎo)致了最后結(jié)果的出現(xiàn)择示。

04.

從量子力學(xué)方面來看,時(shí)間有三個(gè)基本特征:分立性汪诉、不確定性谈秫、關(guān)聯(lián)性。

1.分立性:時(shí)間是分立的拟烫,而不是連續(xù)的构灸。“普朗克時(shí)間”是時(shí)間的最小尺度喜颁,它并沒有均勻流動(dòng),是不連續(xù)的隔披。

2.不確定性:用量子力學(xué)的方法考慮寂拆,時(shí)間會(huì)處于不同狀態(tài)的疊加中,過去與未來是虛幻的纠永,都是由概率波動(dòng)決定尝江,它是不確定的。這也就說明了炭序,一個(gè)事件與另一個(gè)事件,發(fā)生的順序窗声,并不分前后辜纲。

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)拦耐,它們不在時(shí)間之中见剩,而是彼此間不斷相互作用,結(jié)果遵循概率法則火脉。

05.

我們對(duì)世界模糊的視角柒啤,以及量子力學(xué)的不確定性,誕生了熱量與熵的概念:

一個(gè)系統(tǒng)的熵與模糊相關(guān)担巩,它取決于微觀狀態(tài)下,不可分辨的數(shù)量犯戏。在宇宙中拳话,存在著無數(shù)的物理系統(tǒng),彼此相互關(guān)聯(lián)呀非,這些系統(tǒng)镜盯,會(huì)通過概率和龐大的數(shù)字,相互作用速缆,使過去呈現(xiàn)出某種特殊的變量,產(chǎn)生了初始的低熵剧董,隨后不斷增加倦踢。

熵的定義侠草,是讓事物從有序變成無序,其中也包括宇宙的形成晤碘。如果熵真實(shí)存在,那么讓宇宙中的一個(gè)個(gè)事件宠蚂,得以發(fā)生的童社,就是熵不斷增加的結(jié)果。熵是混亂度扰楼,是不確定性的代表,低熵至熵增的過程项栏,就是事件從“恒定”至“變化”的過程蹬竖,它打破了過去與未來的“因果力量”。因此列另,某些事件的發(fā)生旦装,只不過是在熵的推動(dòng)下,才顯現(xiàn)出的結(jié)果拷姿。

結(jié)論:

由于熵旱函,是一個(gè)模糊的概念,人類無法感知到棒妨,也就無法用它去描述這個(gè)世界。所以伏穆,記憶纷纫、原因、結(jié)果烟瞧、過去、未來强岸,這些只不過是我們給那些事實(shí)砾赔,起的一個(gè)名稱。所謂的“時(shí)間”并不存在暴心,它只是作為一種統(tǒng)稱,構(gòu)造出當(dāng)下的概念本橙,并用我們大腦的記憶脆诉,建立起我們與世界的連接而已。

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