时间的秩序(《时代周刊》2018十大非虚构好书!《七堂极简物理课》作者全新力作,探索时间的真相,颠覆对世界的固有直觉!)
卡洛·罗韦利
第一部分 时间的崩塌
- 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。
- 如果我们观察的是牌的颜色——红或黑,那么它是很特殊的,因为我们正把注意力放在牌的颜色上。如果前二十六张牌都是红桃和黑桃,那么这种排列也很特殊。或者都是奇数,或者是这副牌里最褶皱的二十六张,又或者是与三天前完全相同的二十六张牌……或者它们有其他共同点。仔细思考,如果我们观察其全部细节的话,每一种排列都是特殊的,每一种排列都是独一无二的,因为每一种排列都有其独特的一面。就如同对母亲而言,她的孩子都是独一无二的。
- 过去与未来的区别只适用于我们对世界模糊的观察。
- 熵仅仅是我们模糊的视野无法识别的微观状态的数量。
- 我们的“当下”不会延伸到整个宇宙,它就像我们周围的一个气泡。这个气泡可以延伸到多远呢?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。作为人类,我们对几十分之一秒都很难分辨出来,我们可以把整个星球都看作同一个气泡,在谈及现在时,可以认为对我们而言这是同一个瞬间。这就是我们可以做出的最大限度的近似。
- 宇宙的时间结构与此非常相似,也由圆锥组成。“时间先后次序”的关系是由圆锥组成的偏序。8 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。
- 据传说,莱布尼茨的名字里曾经有字母 t(Leibnitz),他坚信牛顿的绝对时间 t 并不存在,为了与信仰保持一致,他把名字中的字母 t 去掉了。
- 那么,这一切之后,时间还剩下什么呢?你扔掉手表,你尝试理解这看似能抓住的时间,只不过是指针的运动……[ 4] 让我们进入没有时间的世界。
第二部分 没有时间的世界
- 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。
- 因此,我们按照出现的方式而非存在的方式来描述世界。牛顿力学、麦克斯韦方程组、量子力学等,都告诉我们事件怎样发生,而非事物是什么样的。通过研究生物的演化与生存,我们理解了生物学。通过研究人与人交往、思考的方式,我们才理解心理学(只有一点点,并不多)……通过形成过程而非存在,我们理解世界。“物体”本身仅仅是暂时没有变化的事件。1
- 我们发现客观、统一的当下并不存在,在试图搞清其中的含义时,却发现我们的语法是围绕着过去、现在与未来的绝对划分构建的,而这只在我们周围才适用,这让我们十分困惑。这种语法并不以实在的结构为前提。我们会说一个事件“现在是”“已经是”或“将要是”,可要想说某个事件相对于我“已经是”,而相对于你“现在是”,我们却没有合适的语法。
第三部分 时间的来源
- 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。
- 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。
- 因此,也许,时间的流动不是宇宙的特征,就像天空的旋转,来自我们在自己角落中的独特视角。
- 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。
- 让世界上的事件得以发生的,让世界书写其历史的,是万物不可遏止的混合——从少数有序的状态变为无数无序的状态。整个宇宙就像一座缓慢倒塌的山,像个逐渐瓦解的结构。
- 为了留下痕迹,必须有什么东西被捕获,停止运动,而这只能发生在不可逆的过程中——也就是把能量变为热量。这样,电脑会变热,大脑也会变热,落在月球表面的流星会加热它,甚至本笃会修道院中世纪抄写员的鹅毛笔都会把他正在书写的那一页加热一点。在没有热量的世界,一切都会有弹性地回弹,不留下痕迹。4
- 我们从同类那里得到反馈,形成自我的观念,我们正是这些观念的映象。
- 我并不是此刻靠在沙发上在电脑上打下字母“a”的这副躯体,我是自己的念头,充满着我写下的语句的痕迹;我是母亲的爱抚,是父亲悉心教导出的宁静祥和;我是青春期的旅行;我是自己的阅读在脑海中的积淀;我是我自己的热爱,我的绝望时刻,我的友谊,我书写的,我倾听到的;铭记在我记忆中的脸庞。最重要的一点,我是那个一分钟以前为自己泡了杯茶的人,那个刚才在电脑里打下“记忆”这个词的人,那个刚刚写下正在完成的这句话的人。如果这一切全都消失,我还存在吗?我就是这部正在进行的长篇小说。我的生活由此构成。
- 我们是故事,被置于眼睛后方二十厘米的复杂之地,我们是事物混合在一起留下的痕迹画出的线,朝向预测未来的事件,朝向熵增的方向,在这巨大而混乱的宇宙中一个相当特殊的角落。
- 这个空间——记忆——与我们从不间断的预期过程结合在一起,构成了我们把时间感知为时间、把自己感知为自己的来源。
- 对我们这些大脑基本上由记忆和预见构成的生物而言,时间就是我们与世界相互作用的形式——它是我们身份的来源。16 当然也是我们痛苦的来源。
- 在我们的尺度上,无法记录量子涨落(第5章),因此我们可以认为时空是确定的,就像爱因斯坦的大型软体动物;在我们的尺度,软体动物的运动很微小,可以忽略,因此我们可以把时空看成像桌子一样的刚性存在。这个桌子具有维度,有我们称为空间的维度,也有我们称为时间的熵会增加的维度。在日常生活中,我们相对于光速以低速运动,因此感觉不到不同时钟的不同固有时之间的差别,离物体远近造成的时间流逝快慢的区别对我们而言太小了,也无法区分。
- 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
- 我们看到的自洽世界,只不过是从我们与宇宙的接触中推断出来的,而且要用我们愚蠢至极的大脑能够应付的过度简化的语言进行组织。