这本书讲述主题是时间,就是无影无形但是时时刻刻于我们左右的时间。我们的祖先已经会用比喻的手法使其具象化,“光阴似箭”也好,“逝者如斯夫”也好,但是从科学的角度对时间的探究也是近代科学诞生之后才开始的。本书的作者作为一名研究时间的物理学家,从他的角度为我们剖析了“时间”是个看似稀松平常却又深刻复杂的概念。
熵
说到时间,在提到相对论之前,又要从我个人而言最深刻的,最重要的热力学第二定律开始, 因为热力学第二定律是:
这是唯一一条能够把过去与未来区分开的物理定律。
因为无论是牛顿定律还是爱因斯坦定律都有时间平移性,换句话说,现在发生和下一秒发生都无妨。但是热力学不是这样,第二定律有时间上的方向。
想起史蒂芬·平克在《当下的启蒙》)中引用的一句话
1928年,物理学家亚瑟·爱丁顿(Arthur Eddington)写道:
我认为,熵永远增加的定律应该是自然界一切定律的最高定律。如果有人告诉你,你所偏爱的宇宙理论与麦克斯韦方程组不符,那么有可能是麦克斯韦方程组的问题;如果你的理论与实验结果相互矛盾,那么也许是实验者搞砸了。但如果你的理论违反了热力学第二定律,那就没有任何希望了,除了在深深的耻辱中轰然倒塌,没有别的结果。
关于熵(Entropy)的命名,作者也有感而发:
我喜欢用古代的语言来给重要的科学量命名,这样它们就不会在现在依然在使用的各种语言中发生变化。因此我建议把物质的这个量命名为“熵”,在希腊语中意为“转化”。
说到时间的方向性,《时尼的肖像》和《昨天的我和今天的你约会》也破令人玩味,尤其是前者用逆流的时间创造了超乎常理的伦理关系,这是我们一般无法辨明的,但是在物理的尺度似乎又变得可以理解了。毕竟圆锥和曲面终究有一个交点。
当下
现在似乎是时间轴上我们最熟悉和最切身的概念,以至于我们没有怀疑过其确切存在。那是因为我们的尺度太小,不足以让时间异步。
“事情的真相是,我们需要放弃问这个问题。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。”
汉语里的时间概念比较模糊,汉语为母语的英语学习者一开始可能都会被复杂的时态搞得头昏脑胀,殊不知在真正的情况下,每个人所面对的时间都不一样,根本没有统一的时间一说。Now也不是now。
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。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,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。“现在的宇宙”是没有意义的。
这里大概说了这样一个问题。A有一子B一女C,C有一女D,B和D有一子E,那么对于E而言,A的辈分是什么?祖辈还是曾祖辈?这里其实不存在一个确切的答案,而像是一个圆锥一样延展 (这一点确实很抽象)。
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。
说到“现在”这个词语,在中文里其实是源于佛教。我们熟悉的许多概念,例如“世界”、“明天”等等都是源于佛教,可以说佛教对于汉语文化就像莎士比亚对于英语文化一样,大大地丰富了汉语的词汇。而佛教里的许多思考于概念也融入了华夏民族的思考。
我们经常说的“空”或许也是源于佛教的概念,我们说杯子是空的,但是杯子里其实充满空气,于是又要如何对“空”定义呢?
是否把空气考虑在内,又是否把它们转化为空间的定义。
于是现在主义和永恒主义的斗争长此以往不复停息。
本质
所以世界究竟是什么呢?下面这个比喻令人玩味
比起新加坡,世界更像那不勒斯。
物理终究无法诠释所有的意义,块状宇宙里看外面就像在玻璃鱼缸里往外看,一切都是扭曲而不真切的,理性终究有所局限,究极真理的深刻是幻象也是陷阱。
这些都来自生命自身的体验:脆弱,短暂,充满幻觉。这段话谈到的事情比时间的物理本质还要深刻。
谈论“从外面看到”的世界是没有意义的,因为没有什么在世界“外面”。
这就是我每天要面对的世界,不同寻常,但并非毫无意义。
世界的熵并非只取决于世界的状态,也取决于我们模糊世界的方式,而这又取决于我们与哪些变量相互作用,即我们这部分世界与变量的相互作用。
于是宇宙随着熵增,轰然倒塌,轰然倒塌!
整个宇宙就像一座缓慢倒塌的山,像个逐渐瓦解的结构。
在最初的时刻,我们被对生命的渴望、被饥饿、被爱的需求、被找到自己在人类社会中的位置的本能所驱使……如果没有最初的时刻,下一时刻甚至无法存在。理性在本能之间仲裁,但在仲裁中又将这些本能作为首要标准。它给事物以及这种渴望命名,让我们能够克服阻碍,发现隐藏的事物,让我们能够辨认出我们持有的无数无效策略、错误信念和偏见。它帮我们了解我们所追踪的痕迹——本以为可以带我们找到正在追逐的羚羊——实际上却是错误的踪迹。但驱使我们的并不是对生命的反思,而是生命本身。