毫無疑問,從物理學(xué)的角度來看時(shí)間是存在的。在物理學(xué)中,時(shí)間確實(shí)是一個(gè)非常復(fù)雜深?yuàn)W的話題,實(shí)際上有些物理學(xué)家認(rèn)為并不存在時(shí)間。他們常用愛因斯坦一切都是相對存在的論點(diǎn)來證明時(shí)間是無關(guān)緊要的。在《秘密》中,作者說“時(shí)間只是一種幻覺”,這是真的嗎?時(shí)間真的是我們大腦虛構(gòu)出來的嗎?
對于有些物理學(xué)家來說,毫無疑問,時(shí)間是真實(shí)存在的。這是一種可測量,可觀測的現(xiàn)象。物理學(xué)家們對于時(shí)間存在的原因,以及時(shí)間存在的含義有不同的看法。事實(shí)上,這個(gè)問題不僅是形而上學(xué)和本體論的領(lǐng)域,也是物理學(xué)家所擅長解決的,關(guān)于時(shí)間的嚴(yán)格經(jīng)驗(yàn)主義問題。
時(shí)間和熵的箭頭
“時(shí)間之箭”一詞由阿瑟.愛丁頓爵士(Arthur Eddington)于1927年創(chuàng)造,并且在他1928年出版的《自然界的本質(zhì)》<The Nature of the Physical world> 廣為人知。準(zhǔn)確的來說,“時(shí)間之箭”的概念是時(shí)間只朝一個(gè)方向流動(dòng),而不是沒有方向的空間維度。愛丁頓就“時(shí)間之箭”提出了三個(gè)具體的觀點(diǎn):
1.它能被意識生動(dòng)形象地識別出來
2.我們的推理也同樣堅(jiān)持這一觀點(diǎn),它告訴我們,箭頭的倒轉(zhuǎn)將使外部世界變得毫無意義
3.它只在自然科學(xué)中研究一些個(gè)體的組織時(shí)出現(xiàn)。這里的箭頭表示隨機(jī)元素的遞增方向。
前兩個(gè)觀點(diǎn)當(dāng)然很有趣,但第三個(gè)觀點(diǎn)抓住了“時(shí)間之箭”的物理規(guī)律。根據(jù)熱力學(xué)第二定律,“時(shí)間之箭”的特別之處在于它指向熵增加的方向。我們宇宙中的事物會(huì)隨著自然的、基于時(shí)間的過程而衰變。如果沒有大量的能量,它們不會(huì)自發(fā)地恢復(fù)秩序。
然而,愛丁頓在第三點(diǎn)中所闡述的還有更深層次的含義,那就是“它只在自然科學(xué)中出現(xiàn)”。這是什么意思?時(shí)間在自然中無處不在!
雖然這是毫無疑問的,但奇怪的是物理定律表明“時(shí)間是可逆的”,也就是說如果宇宙反過來運(yùn)行,似乎也會(huì)完美的工作。從物理學(xué)的角度來看,時(shí)間之箭并不是必然向前流動(dòng)。
最常見的解釋是在非常遙遠(yuǎn)的過去,宇宙高度有序(或低熵)。由于這個(gè)'邊界條件',自然定律是熵不斷地在增加。(這是肖恩.卡羅爾Sean Carroll)2010年出版的《從永恒到這里:對終極時(shí)間理論的探索》(From Etermity to Here:the Quest for the Ultimate Theory of Time)一書中提出的基本論點(diǎn),不過他進(jìn)一步提出了一些可能的解釋,解釋為什么宇宙可能以如此有序的秩序開始)
秘密與時(shí)間
由于對相對論和其它與時(shí)間有關(guān)的物理學(xué)理論模糊不清的討論,導(dǎo)致了眾人認(rèn)為時(shí)間實(shí)際上根本不存在的誤解。這在許多通常被歸類為偽科學(xué)甚至神學(xué)的領(lǐng)域中出現(xiàn),但是我想在本文中討論一個(gè)特殊的現(xiàn)象。
在暢銷書《秘密》中,作者提出了有物理學(xué)家已經(jīng)證明了時(shí)間不存在的觀點(diǎn)。讓我們看下書中“如何利用這個(gè)秘密”章節(jié)中 “需要多長時(shí)間”文中的內(nèi)容:
“愛因斯坦告訴我們,時(shí)間只是一種幻覺”
“量子物理學(xué)家和愛因斯坦告訴我們,一切都是同時(shí)發(fā)生的”
“宇宙沒有時(shí)間也沒有大小”
在以上三個(gè)表述中大多數(shù)物理學(xué)家(特別是愛因斯坦)認(rèn)為時(shí)間存在是絕對錯(cuò)誤的。實(shí)際上時(shí)間是宇宙不可分割的一部分。如前所述,許多物理學(xué)家認(rèn)為熱力學(xué)第二定律是所有物理學(xué)中最重要的定律之一,時(shí)間的線性概念又與熱力學(xué)第二定律的概念緊密相連,如果沒有把時(shí)間作為宇宙的根本,熱力學(xué)第二定律會(huì)變得根本毫無意義。
愛因斯坦通過他的相對論證明,時(shí)間本身并不是一個(gè)絕對的量。相反,時(shí)間和空間以一種非常精確的方式結(jié)合在一起形成時(shí)空,而這種時(shí)空是一種絕對的度量,可以用一種非常精確的數(shù)學(xué)方法——來確定不同地點(diǎn)的不同物理是如何相互的過程。
然而,這并不意味著一切都是同時(shí)發(fā)生。事實(shí)上,愛因斯坦堅(jiān)信,基于他的方程式提供的證據(jù)(E=mc2)表明沒有任何物質(zhì)能比光速傳播得更快。時(shí)空中的每一個(gè)地方與其它區(qū)域的聯(lián)系都受到限制。一切同時(shí)發(fā)生的觀點(diǎn)與愛因斯坦提出的理論正好相反。
事實(shí)上,關(guān)于時(shí)間存在不存在是一個(gè)非常復(fù)雜的話題,這個(gè)和《秘密》中的其它物理理論錯(cuò)誤是完全可以理解的,物理學(xué)家們也不一定能完全的理解。然而,僅僅因?yàn)槲锢韺W(xué)家對時(shí)間這樣的概念沒有完全理解,并不意味著說他們對時(shí)間的理解是不正確的,或者認(rèn)為他們的整個(gè)理論都是不真實(shí)的。他們肯定不是完全錯(cuò)誤的。
轉(zhuǎn)換時(shí)間
李.斯莫林(Lee Smolin)在2013年出版的《時(shí)間重生:從物理學(xué)的危機(jī)到宇宙的未來》(Time Reborn:From Crisis in Physics to the Future of the Universe)一書中論證了理解時(shí)間的另一個(gè)復(fù)雜性。在這本書中,他認(rèn)為科學(xué)確實(shí)(正如神秘主義者聲稱的那樣)將時(shí)間視為一種幻覺。
相反地,他認(rèn)為我們應(yīng)該把時(shí)間看作一個(gè)基本的真實(shí)的量,如果我們認(rèn)真對待它,就會(huì)發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間演變的物理定律。還有待觀察,這種觀點(diǎn)是否真的會(huì)對物理學(xué)的基礎(chǔ)產(chǎn)生新的認(rèn)識。
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