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时间不是我们想的那样

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:一个多世纪以前,我们就已经清楚,时间的本质不是我们普遍以为的那样,狭义与广义相对论让这点很明确。我们常识中的时间观念在实验室中是经不起推敲的。因为时间在世界各地并不以相同的方式流逝。时间并不是像我们通常想象的那样运转的。首先,时间变量从基本方程中消失并不意味着一切都是静止的,不表示改变不会发生。刚好相反,这表明变化是普遍存在的。这些量子事件正是世界本身,产生它们自己的时间。

一个多世纪以前,我们就已经清楚,时间的本质不是我们普遍以为的那样,狭义与广义相对论让这点很明确。我们常识中的时间观念在实验室中是经不起推敲的。

例如,让我们重新考虑广义相对论的第一个推论,我曾在第三章中阐述过。取两块手表,确保它们记录的时间相同,把一块放在地上,另一块放在家具上。等大约半小时的时间,再把它们放在一起。它们仍然会显示相同的时间吗?

如第三章中所描述的,答案是否定的。我们通常戴在手腕上的表,或是手机上的时钟,都没有精确到足以让我们验证这个事实,但全世界的物理实验室中都有计时器,可以显示将会出现的差异:放在地上的手表要比被举高的手表慢。

为什么呢?因为时间在世界各地并不以相同的方式流逝。在有些地方流逝得更快些,有些地方会慢些。你距离地表越近,引力越大[42],时间流逝就越慢。还记得第三章里的双胞胎吗?他们一个生活在海边,一个生活在山上,结果最终年龄不一样。差异十分微弱:在海边生活一辈子所获得的时间与在山上相比,只差一秒钟的一小部分——但数量上的微小并没有改变差异确实存在这一事实。时间并不是像我们通常想象的那样运转的。

我们不能把时间看作一个记录宇宙生命的巨大宇宙时钟。一个多世纪以来我们已经知晓,我们应该把时间看成局部的现象:宇宙中的每个物体都有它自己的时间之流,其速度由当地的引力场决定。

但是当我们把引力场的量子特性考虑进来的时候,即使是局部时间的概念也不再起作用。在普朗克尺度上,量子事件不再按照时间的流逝先后发生。在某种意义上,时间不再存在。

说时间不存在是什么意思呢?

首先,时间变量从基本方程中消失并不意味着一切都是静止的,不表示改变不会发生。刚好相反,这表明变化是普遍存在的。这只是表明:基本过程不再能够被形容为“一个瞬间接着另一个瞬间”。在空间量子极其微小的尺度上,自然之舞不再追随唯一的乐团指挥手中那根棒子挥出的同一节拍,每个物理过程都遵循着自己的节奏,独立于邻近的其他过程。时间的流逝是世界所固有的,是世界与生俱来的,从量子事件之间的关系中产生。这些量子事件正是世界本身,产生它们自己的时间。

实际上,时间不存在并不是什么特别复杂的事。让我们试着来理解。

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