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,稳定的从过去流向未来,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。
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。
6、为什么会出现时间有方向的基本认知呢?目前物理学方程式里,有一个方程是不能“反演”的,是热力学第二定律,即熵增定律,其核心是热量只能从高温的物体传到低温物体。物理学家猜测,“时间的流逝”和熵增很可能是一回事,是同一件事情的两种不同表现。
7、罗韦利书中提出时间并不存在。熵的增大就是从有序到无序的过程,而有序无序本质是人主观的判断,不是客观的现象,所以宇宙中其实并不存在熵增,也就没有一种客观存在的时间。
为什么呢?先说明为什么有序无序是主观判断。例如有4张扑克牌,前两张红色后两张黑色,这看起来是有序的。然后洗牌,颜色被打乱了,牌就从有序到了无序,因为我们的关注点在“颜色”。假如牌上面的有数字,洗牌只是让1264变成了6241,从数字角度这是从无序到了无序。所以洗牌导致的这个变化,到底是有序到无序还是无序到无序,是由我们主观选择来决定的。
如果把所有的变量,颜色数字还有其他的因素,都考虑进去,就很难说任何变化都是从有序到无序了。那些认识的产生,只是因为我们选定了特定的变量来观察宇宙。
8、所以,“现在”不过是人类根据自己的经验产生的一种模糊的感受,“时间”本身很可能也只是这样的一种模糊的感受。
9、那么没有“时间”的世界是什么样的?为什么“时间”的流逝对我们来说那么真实?
罗韦利说,没有时间并不代表一切是静止,时间虽不存在,但世界上仍有事件,变化和关联。不管在哪个尺度上观察,唯一不变的规律就是世界在变化。
10、一般的认知中,静止的是物体,变化的是事件,前者如石头,后者如亲吻。而从量子世界的角度,世界不再由物体,而是由事件组成。(物体不过是量子世界里更长久的事件而已)最坚硬的石头其实也在变化,是量子场的复杂震动,是粉碎复归尘土前短暂的平衡。
11、由此,云不是物体,是风吹过山上时空气中水蒸气的凝结,是事件的集合。我们自己呢?也不是物体,是信息,光,语音进进出出的复杂过程,是社会关系,情感交流网络中的一个节点,人也是事件的结合。
我们能看天上的云,看眼前的茶杯,看到阳光下睡觉的猫咪,如果回到量子的尺度上,世界上没有猫没有茶杯没有云。这一切都是在“我们”看世界时才显现出来。
12、为什么呢?我们认识时间的流动与对熵增认识有关的,熵其实是一个相对的量,如同速度,一定得有个参照物。熵增不是世界本身一种状态,而是相对“我们”的一种状态,这只是描述世界的一种方式而已,是我们选择了这种特殊的描述方式。(再回想扑克牌的例子中对颜色和数字不同选择)
13、由此,我们所在的世界很可能只是宇宙一个“子集”。在这个子集中,我们观察到扑克牌颜色这个特殊的规律,观察到熵在增大,所以我们认为过去的熵很低,所以就有了热力学第二定律的产生,所以世界会有进化,生命,思想。
或许,为什么我们刚好处在这个特殊的“子集”里呢?这个问题是搞反了因果。
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。
20190928