《时间的秩序》

“现在”即空无,“当下”的概念涉及与我们邻近的事物,而非远处,没有现在只有“延展的现在”

“去问你姐姐在比邻星b上的哪个时刻与现在相对应,是没有意义 的。就像问哪支足球队赢得了篮球比赛冠军,一只燕子赚了多少钱,或是一个音符有多重。这些都是没有意义的问题,因为足球队踢足球,不打篮球;燕子不会忙着赚钱;声音也无法称重。“篮球冠军”指的是篮球 队,而非足球队。收入只涉及人类社会,而非燕子。“当下”的概念涉及与我们邻近的事物,而非远处。” ((意)卡洛·罗韦利(Carlo Rovelli), 2019, p. 31) (pdf)

“存在着我们的过去:在现在所见之前发生的事件。存在着我们的未来:在此时此地我们所见之后会发生的事件。在过去与未来之间,还存 在着一个时间段,它既非过去,亦非将来,有一定的长度:火星上是十 五分钟;比邻星b上是八年;仙女座星系中有数百万年。这就是延展的现在[24],也许是爱因斯坦最伟大最奇特的发现。 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。[25] 这就像彩虹触碰到森林的那处交界点。我们认为可以看到它,但走 过去寻找时,它却不在那儿。” ((意)卡洛·罗韦利(Carlo Rovelli), 2019, p. 32) (pdf)

“在遥远的地方,“现在”正发生些什么呢?比如说,假设你姐姐去了 比邻星b——这颗目前发现的距离我们大约四光年的行星,那她“现 在”正在比邻星b上做什么呢? 唯一正确的答案是,这个问题没有意义。就好像我们身处威尼斯, 却问:“这里是北京的哪里?”这样问没有意义,因为如果在威尼斯我 用“这里”这个词,我指的是威尼斯的某处,不在北京。” ((意)卡洛·罗韦利(Carlo Rovelli), 2019, p. 30) (pdf)

如果你姐姐在房间里,你想知道现在她在做什么,答案通常很简 单:你看看她就知道了。如果她离得很远,你可以给她打个电话问问。 但请注意:如果你看到姐姐,你接收到了从她那里传到你眼里的光线 ——光需要花些时间到你这里,比如说几纳秒——一秒的很小一部分, 那么,你并没有看到她现在在做什么,而是看到了她几纳秒以前在做什 么。如果她在纽约,你从利物浦打电话给她,她的声音要花几毫秒到你 这儿,所以你最多能知道的是你姐姐几毫秒以前在做什么。不过这也许 并没有很明显的区别。 然而,如果你姐姐在比邻星b上,光从那里到你这儿要花四年。因 此,如果你从望远镜里看到她,或者从她那儿收到无线电信号,你得知 的是她四年前在做的事,而不是她现在正在做什么。比邻星b的现在显 然不是你通过望远镜看到的,或是通过无线电听到的。

也许你会说,你姐姐现在做的,是从你透过望远镜看到她的时刻 起,四年之后将要做的?但并非如此,这也行不通:在你透过望远镜看 到她的四年后,在她的时间里,她也许已经返回地球,并且是在未来十个地球年以后了(是的,这的确可能!)。可是,现在不可能在未 来…

事情的真相是,我们需要放弃问这个问题。[23] 在比邻星b上,并不存在一个特定的时刻,与此时此地的当下相对 应。

“去问你姐姐在比邻星b上的哪个时刻与现在相对应,是没有意义 的。就像问哪支足球队赢得了篮球比赛冠军,一只燕子赚了多少钱,或是一个音符有多重。这些都是没有意义的问题,因为足球队踢足球,不打篮球;燕子不会忙着赚钱;声音也无法称重。“篮球冠军”指的是篮球 队,而非足球队。收入只涉及人类社会,而非燕子。“当下”的概念涉及与我们邻近的事物,而非远处。” ((意)卡洛·罗韦利(Carlo Rovelli), 2019, p. 31) (pdf)

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。

“存在着我们的过去:在现在所见之前发生的事件。存在着我们的未来:在此时此地我们所见之后会发生的事件。在过去与未来之间,还存 在着一个时间段,它既非过去,亦非将来,有一定的长度:火星上是十 五分钟;比邻星b上是八年;仙女座星系中有数百万年。这就是延展的现在[24],也许是爱因斯坦最伟大最奇特的发现。 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。[25] 这就像彩虹触碰到森林的那处交界点。我们认为可以看到它,但走 过去寻找时,它却不在那儿。” ((意)卡洛·罗韦利(Carlo Rovelli), 2019, p. 32) (pdf)

速度也会延缓时间

因此,运动的物体比静止的物体经历更短的时间段:钟表会记录更少的时间,植物会长得更慢,年轻人做白日梦的时间更少。对运动的物体而言,时间会收缩。不仅不同地点没有一个单一的时间——甚至对同 一个地点而言,单一的时间都不存在。时间长短只与拥有既定轨迹的物体的运动有关。

和以前一样,这对好友会经历不同长度的时间间隔:运动的那个衰 老得慢一些,他的表走的时间少一些;他可以用来思考的时间更少;携 带的植物要更久才能发芽,等等。因为对于一切运动的物体,时间流逝 得都要慢一些。要想观测到这一效应,必须非常快地运动才行。20世纪70年代,人 们在飞机上使用精密的钟表,首次观测到这种效应。[18]飞机上的钟表显 示的时间落后于地上的钟表。如今,很多物理实验中都能观测到时间的 延缓。

“这并不需要很复杂的推理。麦克斯韦方程组很好地描述了电与磁, 其中包含着通常的时间变量t,但有个奇特的性质:如果你以特定的速度运动,那么对你而言,麦克斯韦方程组将不再适用(也就是无法描述 你观测到的现象),除非你把时间换成另一个变量t′。[19]数学家已经知 道麦克斯韦方程组这个奇特的性质[20],但没有人理解其中的含义。爱因 斯坦理解了其中的意义:**t是当我静止时流逝的时间,静止时事件发生的节奏,就像我自己;t′是“你的时间”,伴随你一起运动时事件发生的 节奏。t是静止时我的手表测量到的时间,t′是运动时你的手表测量到的时间。**在此之前,没人设想过,对于一块静止的手表和一块运动的手表,时间会是不同的。爱因斯坦从麦克斯韦方程组中解读出了这一点, 并且十分认真地对待它” ((意)卡洛·罗韦利(Carlo Rovelli), 2019, p. 29) (pdf)

因此,运动的物体比静止的物体经历更短的时间段:钟表会记录更少的时间,植物会长得更慢,年轻人做白日梦的时间更少。对运动的物体而言,时间会收缩。不仅不同地点没有一个单一的时间——甚至对同 一个地点而言,单一的时间都不存在。时间长短只与拥有既定轨迹的物体的运动有关。

不含当下的时间结构,偏序,过去现在未来的光椎

“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。[26]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。” ((意)卡洛·罗韦利(Carlo Rovelli), 2019, p. 35) (pdf)

PixPin_2023-12-04_13-30-24.png PixPin_2023-12-04_13-31-29.png PixPin_2023-12-04_13-31-52.png PixPin_2023-12-04_13-32-18.png

“对于父子关系建立的长幼次序,数学家有个术语:偏序。偏序在特 定元素之间建立先后关系,而不是在任意两个元素之间。人类通过父子 关系形成一个“偏序”的集合(而非“全序”集合)。父子关系可以建立起 次序(子孙以前,祖先之后),但不在任意两人之间。要想了解这个次 序如何运作,我们只需考虑一个家谱,就像戈尔戈的这个:” ((意)卡洛·罗韦利(Carlo Rovelli), 2019, p. 33) (pdf)

“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。[26]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。” ((意)卡洛·罗韦利(Carlo Rovelli), 2019, p. 35) (pdf)

“这样做的原因在于,在我们习惯的尺度下,把过去与未来分开的延 展的现在极其短暂(大约几纳秒),几乎察觉不到,结果就是,它被压 扁为一条水平细带,也就是我们通常所说的“现在”,并且没有任何限定 条件。 简而言之,一个共同的当下并不存在:时空的时间结构并不是像这 样的分层:而是完全由光锥组成的结构:” ((意)卡洛·罗韦利(Carlo Rovelli), 2019, p. 38) (pdf)

PixPin_2023-12-04_13-30-24.png PixPin_2023-12-04_13-31-29.png PixPin_2023-12-04_13-31-52.png PixPin_2023-12-04_13-32-18.png

本质就是它本来的样子,我们需要时间才能发现

“我们无法把宇宙按照单一的时间顺序排列,但这并不意味着没有事 物在变化,这表明变化并不按照单一序列次第发生:世界的时间结构比 每个时刻按照简单的、单一的线性排列要复杂。但这并不意味着它不存 在或只是个幻象。[5] 过去、现在与未来之间的区别并不是幻觉,它确实是世界的时间结 构,但不是现在主义那种。事件之间的时间关系比我们以前认为的要复 杂,但这不是说它们就不存在了。父子关系虽然没有建立起统一的秩 序,但也不是虚幻的。即便我们不都在同一份档案里,也不表明我们之 间毫无关系。变化、发生的事情,都不是幻觉。我们发现的只是它并不 遵循统一的秩序。” ((意)卡洛·罗韦利(Carlo Rovelli), 2019, p. 81) (pdf)

“我们千万不能让这种不够用的语法把自己弄糊涂了。有一段古话提 到了地球的球形,是这样说的: 对那些站在下面的人来说,上方的东西在下面,而下方的东西在上 面。[8] 乍一看,这段话很混乱,语言自相矛盾,“上方的东西在下面,而 下方的东西在上面”。这怎么可能呢?毫无意义。堪比《麦克白》里那 句邪恶的“美即是丑,丑即是美”。但如果考虑到地球的形状和物理学, 再读一遍,意思就明白了:作者是在说,对那些生活在对跖点(澳大利 亚)的人而言,“上”的方向与欧洲人的“下”是一样的。他是在 说,“上”这个方向在地球上会随位置而改变。相对于悉尼在上的,相对 于我们在下。这段话写于两千年以前,作者正尽力让自己的语言和直觉 与新发现相适应:地球是个球体,“上”与“下”的含义在不同地点会改 变。这些用语并非如之前认为的那样,只有一种统一的含义。 我们也处于同样的情形,正努力让语言和直觉适应新的发现:“过 去”与“未来”不具有统一的含义,随地点变化。仅此而已。” ((意)卡洛·罗韦利(Carlo Rovelli), 2019, p. 83) (pdf)

也许是我们处于一个特殊的物理系统中,相对于这个系统,宇宙的状态才很特殊。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。

“在遥远的过去,世界的熵在我们看来非常低,但这也许没有反映出 世界的准确状态,也许只考虑了我们作为物理系统相互作用过的变量的 子集。我们与世界之间的相互作用,以及描述世界所用的一小部分宏观 变量,会产生模糊,正是由于这种显著的模糊,宇宙的熵才很低。 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。” ((意)卡洛·罗韦利(Carlo Rovelli), 2019, p. 104) (pdf) 考虑一个最壮观也最明显的现象:天空每天的旋转。这是我们周围 的宇宙最直接又壮观的特点——它在旋转。但这个旋转真的是宇宙的特 点吗?并非如此。虽然花费了数千年时间,但我们最终明白了旋转的是我们,而非宇宙。天空的旋转是一种视角的效果,是由于我们在地球上特殊的运动方式,而不是由于什么宇宙动力的神秘属性。


Reference