时间的秩序

卡洛·罗韦利

版权信息

  • 书名:时间的秩序作者:[意]卡洛·罗韦利译者:杨光

关于作者

  • 《七堂极简物理课》与《现实不似你所见》

说明

  • 每章开头的诗均出自贺拉斯(Horace)的《颂歌集》(Odes)

也许时间是最大的奥秘

  • 时间的结构也并不像它看起来那样,它并不是均匀统一地流动。

1.统一性的消失

  • 时间的流逝在山上要比在海平面快。

2.方向的消失

  • 在世界的基本方程中[插图],仅仅在有热量的地方,时间之矢才会出现。[插图]因此时间与热量的联系是根本性的:每当过去与未来的差别显现,都会有热量参与其中。如果一个过程倒过来看很荒谬,那么一定有东西被加热了。
  • 过去与未来的区别只适用于我们对世界模糊的观察。

3.当下的终结

  • 认为有个定义清晰的“现在”遍存于整个宇宙的观念是个幻觉,是我们根据自身经验做出的不合理的推断。
  • 狭义相对论发现,宇宙的时间结构就像父子关系建立的圆锥那样:它在宇宙事件之间建立起的次序是局部的,而非整体的。延展的现在就是一系列既非过去亦非未来的事件,它确实存在,正如有些人既不是我们的祖先也不是我们的子孙。

4.独立性的消失

  • 有些梦境只持续一瞬间,可梦中的一切都凝固成永恒。
  • 已知的第一个问出“时间是什么”的人是亚里士多德,他得到的结论如下:时间就是对变化的量度。事物在不停变化,我们以“时间”为度量——对这种变化的计量。
  • 时空就是引力场,反之亦然。

5.时间量子

  • 不存在单一的时间,每个轨迹都有自己的持续时间;根据位置与速度,时间会以不同节奏流逝;它是没有方向的:在世界的基本方程中,过去与未来的区别并不存在;方向性只在我们进行观察并忽略细节时偶然出现。在这种模糊的视角下,宇宙的过去处于一种奇特的“特定”状态。“当下” 的概念不再奏效:在广袤的宇宙中,没有我们可以合理地称为“当下”的东西。决定时间长度的物理基础不是一个区别于世界其他组成部分的独立实体,而是动态场的一个方面。它会跳跃、涨落,只在相互作用时实体化,在最小尺度之下无法被发现……

6.世界由事件而非物体构成

  • 世界由事件而非物体构成
  • 整个科学的发展都表明,思考世界的最佳方式应该基于变化,而非不变。不是存在,而是生成。
  • 开普勒假定规则多面体决定了行星轨道的大小:如果多面体层层嵌套,并且每两个之间都有球体,那么这些球体的半径会与行星的轨道半径成正比。
  • “物体”本身仅仅是暂时没有变化的事件

7.语法的力不从心

  • 通常我们称之为“真实”的事物,都存在于现在或当下,而非过去存在或未来会存在。我们说过去或未来的事物曾经是真实的或将要是真实的,但我们不会说它们现在是真实的。
  • 它们就像是一个人跑步的一系列照片,或是一本书,讲述着一个进展多年的故事。它们是世界可能的历史的图示,而不是某个单一的、瞬间的状态。
  • 20世纪物理学以一种对我而言很明确的方式表明,现在主义并没有很好地描述我们的世界:客观且统一的当下是不存在的。我们最多也就能说:有一个相对于运动的观察者的当下。那么,对我而言的真实就不同于对你而言的真实,虽然我们都尽可能客观地使用着“真实”这个词。因此,世界不应被看作一连串的当下。[插图]

8.以关联为动力

  • 量子引力的基本方程就是这样构建的,其中不包含时间变量,而是通过指出变量之间的可能关系来描述世界
  • 现在是我们的时代了,有记忆与怀念,还有失去的痛苦。 但带来伤感的并非失去,而是情感与爱。没有情感,没有爱,失去也就不会带来痛苦。因此,即使是失去带来的痛苦,也是好事,甚至很美妙,因为它让生命充满意义。
  • 他们正在安静地讨论,我不敢打扰。于我而言,他们就像三位伟大的禅师,在神秘的微笑间交流着高深的真理。
  • 场以分立的形式显现:基本粒子、光子、引力子或其他“空间量子”。这些基本粒子并不存在于空间之内,而是形成空间。世界的空间由它们之间相互作用的网络组成。它们并不居于时间之中,而是彼此间不断相互作用,只有在相互作用时才存在。这种相互作用就是世界的现象,是时间最微小的基本形式,既没有方向,也非线性。

9.时间即无知

  • 我们把世界分割成很多部分,用对我们有意义的概念来思考,这些概念只在特定尺度才会显现。
  • 一个宏观态(忽略细节)选择了一个特殊的变量,该变量具有时间的某些特征。
  • 模糊的起源——量子不确定性,以及物理系统由无数分子组成这一事实,都是时间的核心。时间与模糊密切相关。模糊是由于我们不知道世界的微观细节。物理学的时间,从根本上讲,是我们对世界无知的体现。时间即无知。

10.视角

  • 这一事实开启了一种可能性:也许并不是宇宙在过去处于一种特殊状态,也许其实是我们,以及我们与世界的相互作用,才是特殊的。是我们决定了特殊的宏观描述。宇宙最初的低熵,以及时间之矢,也许更多源于我们,而非宇宙本身。基本的理念就是如此。
  • 在基本层面,世界是事件的集合,不按时间顺序排列。这些事件会在先验的物理量之间显示出同一层次的关系。世界的每个部分与全部变量的一小部分相互作用,数值决定了“世界相对于那个特殊子系统的状态”。

11.特殊之处会出现什么

  • 让世界运转的不是能源,而是低熵源。没有低熵,能量会稀释成相同的热量,世界会在热平衡态中睡去——过去与未来不再有分别,一切都不会发生。
  • 存在的是过去的痕迹,而非未来的痕迹,仅仅是因为过去的熵较低。不可能有其他原因,因为过去与未来之间区别的唯一来源就是过去的低熵。

12.玛德琳蛋糕的香味

  • 第一个是,世界上每个人都有自己的一种视角。通过对我们生存必不可少的广泛关联,世界在每个人那里得到映现。[插图]我们每个人都是复杂的过程,反映着世界,并以严格整合的方式,对我们接收到的信息进行加工和阐述。
  • 事物不仅与客观世界有关,也与主体的认识方式有关。但他也注意到,尽管空间由我们的外在感知塑造——通过把我们所见的外在事物进行组织,但时间由我们的内在感知塑造——通过组织我们的内在状态。
  • 佛陀把这点总结为几句箴言,成千上万人都把这作为他们生活的基础:生是苦,老是苦,病是苦,死是苦,怨憎会是苦,爱别离是苦,求不得是苦。这些都是苦,因为我们必须失去我们所拥有的以及所爱的。因为一切生起的必然灭去。使我们受苦的不在过去或未来,它就在那儿,现在,在我们的记忆里,在我们的期待里。我们渴望永恒,我们忍受着时间的流逝,我们因时间而受苦。时间即苦。

13.时间的来源

  • 我们是记忆,我们怀旧,我们期许着不会到来的未来。由记忆与预期开启的空地就是时间:有时是痛苦的来源,但终究是一份巨大的礼物。

安眠的姊妹

  • 每一天都有无数人死去,然而那些还活着的人就好像会不朽一样在生活。”