
(图片来源:pixabay)
时间存在吗?这个问题的答案似乎一目了然:时间当然存在!只要看看日历或是时钟,时间就在那。随着物理学的发展,人们也开始认真地考虑一种更为开放的可能性,即时间也许不存在。时间怎么会不存在呢,这究竟意味着什么?这需要一点时间来解释,但不要担心:即使时间不存在,我们的生活也能照常进行。
物理学的危机
物理学正处于危机之中。在过去的一个多世纪里,我们用广义相对论和量子力学这两个非常成功的理论解释着整个宇宙。量子力学描述了微观尺度下粒子间发生的相互作用,广义相对论则描述了引力的概况以及宏观尺度下物体的运动规律。
这两种理论在各自领域都非常成功,但他们之间却存在相互矛盾之处。虽然具体的矛盾存有争议,但科学家们认为这两种理论都需要用一种新的更普遍的理论来取代。物理学家则期待发展出一种“量子引力”(quantum gravity)的理论,以取代广义相对论和量子力学,同时兼具两者的成功之处。该理论将阐释引力对微观粒子的影响。
量子引力中的时间
实际上发展一套量子引力理论相当困难。弦理论可能是克服这两种理论间矛盾的一种途径。弦理论中,粒子被替代为在多达11个维度上振动的弦。然而,弦理论还面临一个困难,虽然该理论推导出一系列能描述类似真实宇宙的模型,但是人们无法通过实验来验证任何来自该理论的精确预测,以判断哪个模型是正确的。在20世纪80年代到90年代,许多物理学家认为弦理论发展不足,提出了一系列新的量子引力的数学方法。
其中最突出的是循环量子引力论,该理论提出空间和时间的结构是由极小的离散块或“环”的网络组成。循环量子引力论的显著特点是时间概念的消除。但它并不是唯一消除时间的理论:其他一些理论似乎也放弃了时间作为现实世界中一个基本参量的思路。

(图片来源:pixabay)
时间的危机
因此我们需要一个新的物理理论来解释宇宙,且该理论可能会摒弃时间特征。假如该理论被证明是正确的,是否意味着时间并不存在?
这很复杂,但也取决于我们对“存在”的理解。物理学理论没有任何有关桌子、椅子或人的具体概念,但我们仍然接受桌子、椅子和人的存在。为什么呢?因为我们假设这些东西存在于一个比物理学更高的层面中。比如,我们可以认为桌子是在宇宙中呼啸而过的粒子发生的基本物理过程中“出现”的。我们可以非常清楚地知道,桌子是由基本粒子构成的,但却不知道“构成”时间的基本成分。因此,除非我们能提出一个关于时间是如何出现的完备解释,否则就不能简单地假设时间的存在。
时间也许在任何层面都不存在。
时间的行动者
当我们说时间在任何层面都不存在,就像在说这个世界也根本没有桌子一样。生活在一个没有桌子的世界里可能会很难,但生活在一个没有时间概念的世界似乎是灾难性的。我们整个生命都是围绕时间展开的。我们通过了解过去来计划未来。我们让人们对他们过去的行为承担道德责任,也会有人在之后对于非道德的行为进行谴责。
我们相信自己是行动者(可以进行行动的实体),因为我们认为可以通过计划行动来改变未来。但从现实意义的角度讨论,如果没有“未来”可供我们采取行动,那么为了改变未来而采取的行动又有什么意义呢?反过来,如果没有“过去”,显然“过去”的行为也将不复存在,那么为过去的行为而惩罚某人又有什么意义呢?一旦我们发现时间并不存在,整个世界似乎都会陷入停顿。甚至连起床的理由都找不到了。

(图片来源:chenspec/pxiabay)
一切照旧
摆脱时间困境的方法。
虽然物理学可能会消除时间的概念,但却保留了因果关系论:即一件事物可以给另一件事物带来的意义。那么,物理学可能告诉我们因果关系才是我们宇宙的基本特征,而非时间概念。
如果此言确凿,那么我们作为行动者仍就可以生存。因为在因果关系中我们完全可以重获这种行动的意义。至少,这就是克里斯蒂-米勒、乔纳森-塔兰特和我在我们的新书中所讨论的观点。我们认为,发现时间不存在可能对我们的生活没有直接的影响,但它可能将物理学推向一个新时代。
作者:Sam Baron
翻译:范嘉豪
审校:董子晨曦
引进来源:The Conversation

本文来自:中国数字科技馆
本文是中国数字科技馆(www.cdstm.cn)原创内容,转载请注明出处和作者,否则我们将依法追究侵权责任。
[责任编辑:环球科学]