
卡洛·罗韦利是意大利物理学家,圈量子引力理论的开创者之一,被誉为“下一个史蒂芬·霍金”,是“让物理变得性感的男人”。《时间的秩序》是罗韦利最新的作品,被《时代周刊》评为2018年十大非虚构好书,也是豆瓣2019年最受关注的十大好书之一。在漫威电影《奇异博士》中扮演奇异博士的本尼迪克特·康伯巴奇为本书录制了有声版,该有声版获得了英国国家图书奖。
作者卡洛.罗韦利是意大利著名物理学家,圈量子引力理论开创者之一,本书的内容是量子物理研究的新进展,它颠覆了对时间的认知。
1、我们的直觉中,时间是全宇宙统一的,稳定地从过去流向未来,可以用钟表来度量的。而这本书揭示了一个奇怪的宇宙,这里时间的特质一一坍塌,在最基本的层面上,时间消失了。而我们对时间流逝的感知,取决于我们的视角。时间这种在人类观念中看来毋庸置疑的基本法则,其实也只是人为设定的一个变量而已。
2、“逝者如斯”,时间会向着一个方向均匀的流动,真实如此吗?地球看似平面实际是球体,天空看似旋转,但实际旋转的是我们地球…很多曾经看起来不证自明的真理,今天看来是偏见而已。
时间也一样,它可能根本并不存在。

一、重新审视时间:
(一)破除独立性

时间绝对独立的观点来自牛顿,但大多数哲学家反对此观点。比如亚里士多德认为时间是对变化的量度,如果一切都不变,时间就会停止流逝。德国数学家莱布尼茨认为时间的背后是因果关系。我们感受到因果关系的传递,也就感受到了时间的流逝。
爱因斯坦最终给出答案,时间不是独立存在的。他首先确定了光速不变的原理,不允许超光速的事情发生,这就维护了世界上的因果关系不会颠倒。然后他又提出了新的时空观,将时间、空间、引力场统一成一个整体,时空就是引力场,可以动态变化。
3、在人与人之间,相互看见,电话听见,都是看到和感受到几纳秒几毫秒之后的对方,这看似无差别。但假如我是在4光年外的比邻星上,假如望远镜能直接看到,那么你看到的就是4年前的我。而4年前的我和你是在同一空间中吗?
在相对论里,“时间”和“空间”是不能分开讨论的,可是我们在定义“现在”这个概念的时候,没有考虑空间因素的,而只考虑时间要素。从这个意义上讲,整个宇宙并不存在一个共同的“现在”。我们平时所说的“现在”,其有效范围多大,取决于我们限定的精度。如精度是“纳秒”,“现在”只存在几米之内,如果是“毫秒”,“现在”的范围就更大一些,有几千公里。

4、爱因斯坦说并不存在统一的“时间”,“时间”非常非常多,时空中每一个点都有自己的“时间”。人类已经发明了比传统钟表更精密的仪器来测量“时间”的差距,可以证明爱因斯坦的这个观点。把一个放在喜马拉雅山顶,一个放在印度洋的海平面,会发现时间在海平面上比在喜马拉雅山上的流速度更慢。而现实中,GPS卫星的时间跟地面的时间速度是不一样的,就是考虑到时间流速这个微小的差别。
5、继续深入会发现,“时间”还没有方向。破镜难圆覆水难收,发生的事情无法倒转,这是我们对世界的基本认知。在物理学家的眼里,“时间”不是这样的,它有一个特点叫“反演不变性”,例如,已知现在行星的位置和速度,就能用方程来算出未来的位置和速度,但也可以倒着算出它过去的位置与速度。
正向反向均可,凭什么说一个是未来,一个是过去?……在物理方程里:时间没有方向。
(二)破除统一性
物体会使它周围的时间变慢,质量越大的物体时间变慢的就越明显。比如越是靠近地球的位置,时间的流逝就越慢。因此,住在平原的人要比住在山顶的人衰老得慢一些。
运动也会让时间变慢,速度越快,时间越慢。设想宇宙飞船上有一台光子钟,在飞船上的人看到的光子钟依然是垂直上下运动,可是对于飞船外面的你来说,看到的光子是做斜线运动。光子的运动距离变长了,那么光子来回往返一次的时间也就变长了,所以在你的眼里,飞船上的时间变慢了。

(三)破除当下性
宇宙中不存在统一的“现在”的概念,“现在”只能是局部的,这取决于我们限定时间的精确程度。如果用纳秒,“现在”的定义仅有几米。如果用毫秒,那就有几千公里。因为人类很难分辨出几十分之一秒的差别,所以我们在整个地球上都可以通用“现在”的概念。可是地球和其他星球的两个人之间,就不存在对应的“现在”。
(四)破除方向性
热量是物理学中唯一与不可逆现象有关的变量,它充当了时间的角色。热量是分子的微观振动和碰撞。科学家用“熵”来表示分子碰撞带来的无序的增长。我们就在熵的增加中感知到了时间。
为什么我们观察到的宇宙在过去都是熵较低的状态呢?原因就在于我们对世界的观察是模糊的,不全面的。地球只是宇宙中一颗渺小的尘埃,只跟宇宙中很少的一部分相互作用。因此,我们像盲人摸象一样,看到其中的一小部分而忽视掉绝大部分,然后,我们就认为自己看到的是特殊的、有序地,定义出了初始的低熵,并以此为基准,看到了熵的变化,感受到了时间的流动。如果我们把宇宙的全部细节都考虑进去,就没有哪个排列是更有序、更特殊的了,那么时间流动的特征就会消失了。
(五)破除连续性
在微观世界,时间具有量子分立性的特征,如果我们用最精密的钟表去测量一个极其微小的时间段,就会发现测得的时间只能是一段一段断开的,从一个值跳到另一个值。时间的连续性就消失了。

(六)破除确定性
当时间处于量子叠加态,那么一个事件可以同时存在于过去和未来,时间也就不再是确定的了。
二、没有时间的世界:

1967年,两个美国物理学家发现了一个量子引力的基础方程,这个方程不包含时间这个变量,它表示了世界运行无需时间指挥,事物不是“在时间中”如何变化,而是事物“相对于彼此”如何变化。我们测量两个物理量,找到彼此同步的变量,就可以用它们的相互变化来表示时间,而没有必要从这些变量里挑出一个特殊的量,然后把它命名为“时间”。
我们过去以为,宇宙是由物体构成的,其实,所有的物体都只是变化中的事件。在这个由变化的事件所构成的宇宙中,一切皆可扮演时间。这就是我们这个世界真实的运作方式。
三、时间来自于何处?

我们的大脑能收集过去痕迹,让它们形成记忆。大脑还能把分散的记忆组合起来,以此来预测未来。当我们看到一个杯子,坠落,着地,摔碎的时候,我们的大脑中并不会产生三个截然不同的信号,而是只会产生一个信号,我们看到的是整个事件的发生过程,而不是一个一个的瞬间。我们感受到的时间,其实是我们大脑制造出的一种连贯的感觉,时间来源于我们,我们才是时间的创造者。
最后的结论是:当代的物理学家已彻底颠覆了“时间”的概念。“时间”既不是匀速的也没有方向,在微观量子世界里,甚至根本不存在。时间不是世界的基本法则,而是我们人类在特定的子集里,从特定的视角来观察世界的时候,显现出来的一个变量。
自在飞花轻似烟2020-10-07 08:39
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1679851438379897225
0