你只需假设现在是真实的

你只需假设现在是真实的

上述便是块状宇宙观的强大之处。要领悟这一点，你只需假设，只有现在是真实的。随后的论证将迫使你接受，未来和过去同现在一样真实。但是，如果现在、过去和未来在真实性上不可区分，比如地球的形成、我曾曾孙女的出生，与此时此刻我的写作同等真实，那么现在便不再具有唯一的真实性。所谓的真实，存在于宇宙的整段历史。

当代杰出的哲学家希拉里·普特南（Hilary Putnam）对以上论证作出了这样的评价：

我认为，存在于真实性和未来决定论中的难题，现在终于得以解决。可惜，我们通过物理学解决了这一难题，而不是哲学……事实上，我认为关于时间的哲学难题都不复存在了。有待我们解决的，是一个物理学问题，即确定我们所处四维连续体上所含的准确几何。^[9]

块状宇宙观的另一名称是“永恒主义”（eternalism）。围绕它的来龙去脉，当代哲学家已经写下了大量著作。其中一个被广泛讨论的问题是：块状宇宙观是否与我们日常所说的时间相容？哲学家和普通人都会使用诸如“现在”、“过去”和“未来”之类的词汇。如果确实需要将世界的全部历史作为一个整体，那么这些词汇还有没有意义？如果“现在”不比其他任何时刻更真实，那当我们说“我现在正在穿越英吉利海底隧道的火车上”时，到底又是何意？

一种名为“相容论”（compatibilism）的观点认为，日常语言中使用“现在”“明天”之类的词汇完全没有问题，前提是我们需要将它们视作某种视角。这些视角使得我们直接获取永恒真实世界的某些事实，同时使得其他事实难以获取。当我们谈论“这里”“那里”的时候，我们相信远处的事物同近处的事物同样真实。类似地，一些哲学家认为“现在”和“未来”较之“这里”和“那里”，并没有多少不同：这些词汇都用于指代某种影响你观察的视角，却并不真正影响事物的真实性。当我使用“现在”时，我并不是在暗示“现在”有多么特别，我只是用这个词描述我的视角，我与我的听众将共享这个名为“现在”的视角。这样的隐性参照总在发生，而这正是我想用“现在”表达的意思。

相容论非常棒，但它有个大前提，即块状宇宙是自然的正确描述。有些哲学家对此表示了怀疑。约翰·卢卡斯（John R.Lucas）写道：“块状宇宙论的时间观极为肤浅。它无法描述时间的流逝、现在的卓尔不群、时间的方向性，以及未来与过去之间的区别。”^[10]

这正是本书致力于解决的争论。我不会按照哲学家喜欢的思路解决这一问题，这些思路往往纠缠于语言学分析。相反，我将考虑正反两方所依据的种种物理假设。其中一条是，狭义相对论是否适用于宇宙的全部历史。答案是否定的，因为狭义相对论并没有包含所有的物理现象，特别值得注意的是，它不包含引力。将引力包含到相对论之中是个极难的问题，解决这一问题有赖于发明一个更深层次的理论，这便是广义相对论。为了它，爱因斯坦足足耗费了10年的心血。

然而，爱因斯坦的广义相对论包含了狭义相对论那些充满哲学意味的特征。同时的相对性依然正确，更确切地说，得到了扩展。这样看来，之前我给出的种种哲学论证，在广义相对论中依然成立，我们会得出同样的结论：作为一个整体宇宙的全部历史，是这个世界唯一的真实。

同样，在广义相对论中，所有独立于观测者的信息都被因果结构和原时囊括。如果我们确实在广义相对论的框架下展示整个宇宙的全部历史，那么最终，我们依然会得到块状宇宙图景。

广义相对论不但继承了狭义相对论中论证时间非真时所需的种种特征，还为这一论证增添了新的论据。首先，我们有多种方法将时空划分为时间和空间（见图6-3）。你可以通过散布于宇宙之中的时钟网络定义时间，但网络中的时钟各自为政——它们在不同的地方以不同的速率走动。每个钟都可能走快，抑或走慢，我们将这一特点称作广义相对论时间的多指性（many-fingered）。其次，时空中空间的几何变得十分驳杂，不再简单、规整，比如从平面或球面变为各种曲面；同时，其几何形态变得更为动态。被称作“引力波”的波纹，可以穿过几何化的时空；黑洞可以形成、运动，相互绕行成为双星系统。世界的位形空间不再由粒子在空间中的位置决定，还由空间自身的几何决定。

图6-3　“普通”时间与广义相对论时间的对比

通常我们认为，时间在世界各处以相同的速率流逝。在这种假设下，我们就会看到上图所示的情景：等时面均匀分布。在广义相对论中，每一处的时间均由该处的时钟度量，只要等时面之间不存在因果关系，这些时钟便能以任意速率相对于其他时钟运行，即这样的时间具有多指性，下图展现了这一情景。

空间的几何或是时空的几何，又和引力有什么联系？在所有科学理论中，广义相对论的根基最为简单，即下落是一种自然状态。

什么是自然运动？物理学中的各种革命都可被视作对这一问题的重新思考。这里“自然”指的是运动状态不言自明、无须解释。对亚里士多德来说，自然运动状态指的是物体相对于地球中心静止，除此之外的所有运动皆不自然，因此需要解释。比如，外力作用使得物体开始运动并一直运动下去。对伽利略和牛顿来说，自然运动状态指的是物体沿直线匀速前进。只有当物体速度的大小或方向发生改变时，即物体具有加速度时，我们才需要引入外力。如果你搭乘火车或飞机出行，只要这些交通工具不加速，你便察觉不到它们的运动。

或许你会问，如果所有的运动都是相对的，那么火车或飞机到底在相对什么加速呢？这是个很好的问题。答案是它们相对于不加速的观测者加速。等一下，这不就成了循环论证吗？倘若我们有这样一大群观测者，都感觉不到自身的运动，他们相对运动的速度大小和方向均恒定，那么我们便可以摆脱循环论证。我们称这些观测者为惯性系观测者（inertial obervers）。牛顿力学定律专门为他们而定义。从这个角度来看，牛顿第一定律其实在说，一个自由运动（不受外力作用）的粒子在惯性系观测者看来，总是在匀速运动。

顺带一提，这也显示出太阳或地球是否运动这个问题的重要性。当地球绕日运转时，在所有惯性系观测者看来，地球运动的方向在不断改变。这体现了加速度，而加速度的出现必然要求我们提供解释，问题的答案就是地球受到了来自太阳的引力作用。

对于牛顿来说，引力同其他力并无差别，但爱因斯坦认识到了引力产生的运动所具有的特殊性。这一特殊性在于，无论物体的质量或其他特性，所有下落的物体均以同样的加速度下落。这是牛顿定律的一个推论。物体所受到的加速度常常与物体的质量成反比。然而，在牛顿的引力理论中，引力的大小与物体的质量成正比。我们将两者合在一起，质量的正比反比相消，最终引力所产生的加速度与物体的质量无关，因而所有的物体均以相同的加速度下落。

下落的自然性被爱因斯坦敏锐地捕捉并归入他的等价原理（equivalenceprinciple）中。等价原理是爱因斯坦所有工作中最为精彩的理论，也是古往今来一切物理工作中最为精彩的理论。等价原理指出，当你下落时，你感觉不到自己在运动。人在下落电梯中的感受与人在外太空中自由漂浮的感受完全一致。当我们不再下落时，我们才会感受到“引力”的存在。我们站着或坐着时感受的力其实并不是引力，而是地板或椅子的支持力，正是支持力阻止了我们的下落。现在我正坐在书桌旁，这其实是一种不自然的运动状态。

以上洞见正是爱因斯坦过人智慧的体现。他的智慧并不在于最终成型的相对论所包含的复杂数学结构，这些都是大部分物理系或数学系学生能够轻易掌握的细节；他的智慧在于独辟蹊径，针对一个极为简单的日常体验，成功地将人们的传统观念彻底改变。