中國科學(xué)院哲學(xué)研究所（CASIP）和復(fù)旦大學(xué)智能科學(xué)與智能哲學(xué)研究中心（PSI）于2021年9月30日和10月13日聯(lián)合舉辦哲學(xué)與科學(xué)系列講座，邀請國際知名物理學(xué)家羅維利（Carlo Rovelli，本人自譯為“羅萬里”）開展兩場講座，分別為《時間、時間指向、記憶和能動性》和《在量子引力中，空間和時間怎么了？》（返樸B站上有獨家直播視頻）。本文是對羅維利的后續(xù)訪談，旨在講座之外讓羅維利分享更多他的哲學(xué)觀點，且為讀者和羅維利提供另一個交流平臺。

翻譯 | 蘇無忌、翟宸宇

校訂 | 顏春玲

編輯 | 朱琳琳

審核 | 吳東穎

來源 | 中國科學(xué)院哲學(xué)研究所

訪談人介紹

Carlo Rovelli為艾克斯-馬賽大學(xué)理論物理中心（CPT）量子引力研究組的創(chuàng)始人?，F(xiàn)任艾克斯-馬賽大學(xué)物理系教授、西安大略大學(xué)哲學(xué)系兼職教授和圓周理論物理研究院特聘首席教授。曾獲得圣馬丁大學(xué)最高榮譽學(xué)位，北京師范大學(xué)名譽教授和法蘭西大學(xué)研究院資深院士等職位。他也是不少重要自然哲學(xué)著作的作者，包括《時間的秩序》與《現(xiàn)實不似你所見》。

一般性問題

問：對你而言哲學(xué)意味著什么？

答：由于兩個不同的原因，它對我而言意義重大。第一個原因是我認(rèn)為哲學(xué)本身十分有趣。即使它不是我的專業(yè)領(lǐng)域，我也依然對它保有好奇。第二個原因是過往所有最出色的物理學(xué)家都深受他們閱讀的哲學(xué)文獻(xiàn)的影響和啟迪，因此我認(rèn)為一個好的并且對基礎(chǔ)科學(xué)問題感興趣的科學(xué)家能從哲學(xué)家已完成的和進行中的工作里收獲不少。

問：你對哲學(xué)的研究如何影響你對物理的研究，反之的情況如何？

答：在很多方面都有影響。首先，直接影響了我研究的主題。例如，當(dāng)前我在研究量子物理如何影響時間和空間的概念。要理解它，我們需要修正這些概念。許多哲學(xué)家，例如亞里士多德、康德、休謨、普特南……都討論過時間和空間的概念，并且提供了思考這些概念的多種可能的方式。另一個例子是我試圖理解量子力學(xué)詮釋的過程。我發(fā)現(xiàn)龍樹菩薩的“空性”在這方面很有用。還有一個例子是試圖理解心靈和知識本質(zhì)的過程。我在莊子中找到了與之非常相關(guān)的想法。

更一般地來說，我認(rèn)為哲學(xué)家們在澄清科學(xué)方法論上作出了非常重要的貢獻(xiàn)。一個好的科學(xué)家必須知道他從事工作的方法論，并且對科學(xué)是什么的觀念不能太過于天真幼稚。

問：你當(dāng)前的工作內(nèi)容是什么？

主要是兩個主題：理解在黑洞中心和黑洞蒸發(fā)結(jié)束時發(fā)生了什么，和理解復(fù)雜不可反演現(xiàn)象的統(tǒng)計屬性，例如過去的痕跡和能動性。第一個主題對理解量子引力很重要。第二個吸引我是因為我認(rèn)為它是理解時序性中產(chǎn)生混淆的通常來源。

問：在你的物理學(xué)工作中有除“時間”以外值得哲學(xué)探討的概念嗎？

答：有的。在我看來，量子力學(xué)的詮釋問題是與哲學(xué)相關(guān)的。原因在于我認(rèn)為我們當(dāng)前對量子現(xiàn)象的困惑是由于我們使用了錯誤的“實在”（reality）的概念。我們認(rèn)為“現(xiàn)實”是超越表象的終極的持續(xù)的實體（ultimate persisting substance）。為了能理解量子物理，我認(rèn)為我們需要用弱化的“現(xiàn)實”的概念。例如，即使不假定我坐著的那張椅子是完全的終極的現(xiàn)實，我們依然可以區(qū)分開我坐著的椅子和鏡中的椅子。

問：在你的職業(yè)生活和業(yè)余生活中你最驕傲的是什么？

答：在我的職業(yè)生活中，我驕傲的工作是構(gòu)建圈量子引力的理論和預(yù)測時間和空間在短尺度上是離散的。在我的業(yè)余生活中，我為我努力成為一個正直的、關(guān)心人類的人而驕傲。

問：許多人認(rèn)為哲學(xué)家應(yīng)該與科學(xué)家多交流。身為一個哲學(xué)家兼科學(xué)家，你認(rèn)為哲學(xué)家和科學(xué)家應(yīng)該如何交流？

答：我認(rèn)為如果想取得有用和有趣的進展，他們就應(yīng)當(dāng)這么做，對雙方來說都是如此。我認(rèn)為，沒有哲學(xué)的物理學(xué)會變得僵化，它會在數(shù)學(xué)中迷失自我——而這正是目前正在發(fā)生的事情。我同時認(rèn)為，無視當(dāng)前科學(xué)的哲學(xué)會變得越來越無趣，并與當(dāng)代文化脫節(jié)。我在歐洲的一些哲學(xué)流派中發(fā)現(xiàn)了這一情況。文化是一種對話。我們需要從他人那里學(xué)習(xí)。

問：你最喜歡的哲學(xué)家是誰？

答：答案每年都在變……現(xiàn)在是莊子。

問：你最喜歡的科學(xué)家是誰？

答：是那個首次理解下面這件事的人：天空不僅在我們頭頂上，它還延展到把我們包圍其中，也包括我們的腳下；因此，地球就像一塊漂浮在天空中的巨石。值得注意的是，在所有的世界文明和所有的文化中，唯獨他一個人理解這一點，而他的想法慢慢說服了地球上所有人。他的名字叫阿那克西曼德，生活在公元前6世紀(jì)土耳其的海岸。我寫了一本關(guān)于他的小書（The First Scientist: Anaximander and His Legacy, 2011）因為我認(rèn)為他是一個思想的巨人，但沒有得到應(yīng)有的普遍認(rèn)可。

問：你似乎對中國文化很感興趣。中國文化或哲學(xué)在哪些方面吸引你？它們是否對你有啟發(fā)？

答：是的，我很感興趣。我最近讀完了幾本總結(jié)中國古典哲學(xué)的書，還試著讀了一些經(jīng)典作品。《紅樓夢》是我最喜歡的小說之一。除此以外，我認(rèn)為我察覺到在西方和中國之間不斷增長的政治敵意，我認(rèn)為這種敵意是愚蠢和危險的。

“時間，時間指向，

記憶和能動性”

問：你能更進一步解釋靜態(tài)整塊宇宙（static “block universe”）和有局域時序演化（“l(fā)ocal temporal evolution”）的宇宙之間的區(qū)別嗎？他們之間在物理和本體論上的區(qū)別有哪些？

答：我認(rèn)為靜態(tài)的整塊宇宙的思想（或者說隱喻）是錯誤的和有誤導(dǎo)性的。靜態(tài)是指當(dāng)時間流過仍保持不變。整塊宇宙相對于哪個時間是靜態(tài)的呢？“整塊宇宙”的思想來自于由廣義相對論所描述的四維時空產(chǎn)生的思考。但是這時空描述的是發(fā)生著的、變化著的而非靜態(tài)的。我可以將我的生活想象成一個靜態(tài)整體，但這只有當(dāng)我忘記我的生活是一系列的過程和事件時是這樣。物理描述變化和過程，而非“靜態(tài)”。

這種混淆的產(chǎn)生是由于物理也顯示了當(dāng)我們思考“所有當(dāng)下發(fā)生的事件”時，我們實際是在用近似的概念，且這種近似僅在信號傳播速度是無限時才成立。如果它是無限快的，我們立刻就能知道“所有當(dāng)下發(fā)生的事件”。但我們已經(jīng)知道現(xiàn)實的時序結(jié)構(gòu)比這更微妙。宇宙中并沒有全局的“現(xiàn)在”（global “present”）。我們能有意義地說“此時和此地”，但我們不能超出上述近似有意義地說“當(dāng)下的所有事件”。詢問遙遠(yuǎn)的星系“現(xiàn)在”正在發(fā)生什么沒有意義。這點狹義相對論已經(jīng)澄清，當(dāng)今科學(xué)對此不再有爭議。

這種混淆的產(chǎn)生是因為人們難以思考兩種可能性外的情況：要么所有都是靜止，要么有一個總括的現(xiàn)在。但是顯然有其他選項：物理描述過程，事件和變化，且這些都不由總括的過去、現(xiàn)在和將來來規(guī)劃。這種時序結(jié)構(gòu)更為微妙：它是狹義相對論所描述的時序結(jié)構(gòu)。

問：我們的因果概念與時間緊密相關(guān)。原因在前，結(jié)果在后。因果性和熱力學(xué)第二定律有什么聯(lián)系？

答：我認(rèn)為起因（發(fā)生在前的事件）和結(jié)果（發(fā)生在后的事件）的區(qū)別是一種熱力學(xué)第二定律的結(jié)果和過去的熵總是更低的事實。但是我也認(rèn)為熱力學(xué)的時間之矢（arrow of time）如何導(dǎo)致我們所闡釋的因果指向（arrow of causation）的確切細(xì)節(jié)仍然是一個未被充分探究的問題。

問：時間旅行和時間循環(huán)是科幻作品里的常見概念。它們在一些物理框架下是否可能？這種可能性是否合理？

答：通向未來的時間旅行很容易。這就是我們每天的生活。通向過去的時間旅行是可能的，但是可能性極小。一位當(dāng)代著名的哲學(xué)家大衛(wèi)·劉易斯（David Lewis）有一篇文章闡明了這個問題。要解釋它，我們需要理解去往另一個時間點的“旅行”是什么意思。最簡單的意思是你發(fā)現(xiàn)自己在某一年，帶著對之后幾年發(fā)生事件的記憶。這可能嗎？當(dāng)然，這沒有被任何物理定律所禁止。但是這種可能性很小，因為熱力學(xué)第二定律的結(jié)果是只有對過去的記憶而沒有未來的。

這種可能性并沒有不合理之處。關(guān)于時間旅行的不合理的論點（例如你殺死自己的祖母）只是不同層面上混淆的概念，就像自由意志和物理。我們的行動影響未來（而非過去）是由于熱力學(xué)而非其他原因。

問：“時序的層級”（layers of temporality）是現(xiàn)實的本體論結(jié)構(gòu)還是綜合不同時間概念的認(rèn)知工具？

答：我不認(rèn)為這兩種可能之間有顯著差別。形而上的結(jié)構(gòu)除了是我們用以理解現(xiàn)實的主要綜合工具還能是什么呢？在這類問題中，我發(fā)現(xiàn)龍樹菩薩和維特根斯坦這樣的思想家的貢獻(xiàn)很有用。有時深入的問題預(yù)設(shè)了我們對尋找什么感興趣，而這種預(yù)設(shè)并沒用而且有誤導(dǎo)性。我們對時間有基于經(jīng)驗的直覺理解。我們更深入地研究自然并發(fā)現(xiàn)我們直覺的理解只在一些近似的和部分的領(lǐng)域中才是好的。我們一層一層地這樣做，且學(xué)習(xí)到更多。我不認(rèn)為這是關(guān)于形而上學(xué)結(jié)構(gòu)。這像是拆卸一輛自行車并理解它怎么工作。

問：如果能動性只是一種粗略的描述，這是不是意味著我們做決定的能力是一種幻覺？

答：當(dāng)然不是。我的冰淇淋是由原子構(gòu)成的并不使冰淇淋變成了幻覺。冰淇淋依然是真實的，甜的，好的。只是我對它的理解更加深了一點。我們做決定的能力是真實的并且就是如其所示的那樣。證明如下，我可以區(qū)別我能做決定的情況（例如去散步）和我不能的情況（例如我在監(jiān)獄）。當(dāng)我們做決定，我們就是在做決定，而且就是我們在做決定。但我們也可以問當(dāng)我們做決定時物理上我們發(fā)生了什么，實際上發(fā)生的只是我們大腦中的物理過程，這些過程通常是由物理定律支配的。這不會損壞我們做決定的能力，反而給了它保險。它損壞的是我們關(guān)于“決定”的幼稚觀點，就是說某些超脫自然的“靈魂”存在于外在并且從外在引導(dǎo)自然的行為。但是，自然之外沒有其他存在。順便說一句，這把我們帶回到莊子：“既已知吾知之而問我，我知之濠上也。”我們，我們的知識，我們的決定，是內(nèi)在于自然的。

“在量子引力中，

空間和時間怎么了”

問：是否存在圈量子引力的一個有效模型，其中某些時空算符與物質(zhì)粒子在“通?！钡臅r空上相互作用？如果存在，時空是如何隨著能標(biāo)從普朗克能標(biāo)下降而涌現(xiàn)出來的？

答：是的，當(dāng)我們在大距離上考慮問題，“通?！睍r空的描述便涌現(xiàn)出來；就像一條絲巾表面上的連續(xù)性從其緊密編織的、但是離散的織物中涌現(xiàn)一樣。但涌現(xiàn)的是愛因斯坦理論的廣義相對論時空，它沒有預(yù)先選定的空間和時間坐標(biāo)參數(shù)。廣義相對論的情形中，空間和時間坐標(biāo)X和T的選取，就如同我們可以對絲巾上的某些點作任意的標(biāo)記。

問：圈量子引力和它的主要對手——弦論目前都還沒有經(jīng)驗證據(jù)。是否有理論上的理由來考慮我們應(yīng)當(dāng)支持前者而非后者呢？

答：二者都沒有直接的經(jīng)驗證據(jù)，但我們的確有理由偏好前者而非后者。理由是弦論已經(jīng)給出了很多試探性的預(yù)測，而這些預(yù)測結(jié)果都是錯誤的。例如，它認(rèn)為宇宙學(xué)常數(shù)為負(fù)，但測量表明宇宙學(xué)常數(shù)為正。它認(rèn)為超對稱粒子應(yīng)該在日內(nèi)瓦的大型強子對撞機（LHC）實驗中出現(xiàn)，但這些粒子并沒有出現(xiàn)。對大多數(shù)弦論家來說這是令人失望的。但這些失望并沒有排除弦論，因為人們總是可以重新調(diào)整和拯救一個理論，但它們確實降低了人們對弦論的信心。

所以，直到我們得到正面的證據(jù)為止，這個問題都是開放的。但就目前而言，已有的部分證據(jù)是支持圈量子引力的，該理論似乎與我們測量的一切都自然地融貫。

問：我們是否能說“空間”和“時間”是被歸于不同［空間和時間的］事物的標(biāo)簽，例如“事物的相對局域化”和（在任何物理理論中的）“生成”，“圈量子引力中的引力場”，“尺子和時鐘上的測量值”等等，從而不存在單一的空間或時間，而是有不同的空間和時間的事物？如果是這樣，我們能否不再談?wù)摽臻g和時間，而直接談?wù)撨@些空間和時間的事物？

答：是的，我認(rèn)為這就是最好的談?wù)摽臻g與時間的方法。我同樣認(rèn)為這種空間和時間的普適概念不應(yīng)與牛頓理論、狹義與廣義相對論中的“空間”“時間”或“時空”概念混同，它們是別的東西：是一種物理場——引力場。

問：“將時空最后剩下的物理客觀性都抽離了的廣義協(xié)變性的要求其實很自然，這可以從如下反思中看出……”（Einstein, 1916）你如何理解廣義協(xié)變性“將時空最后剩下的物理客觀性都抽離了”？

答：愛因斯坦是在說，自身作為實體存在且獨立于所有的物理場（包括引力場）的“空間”和“時間”在物理學(xué)當(dāng)中沒有任何作用。它們對于理解實在來說不是有用的概念。我認(rèn)為他說得完全正確。

問：“不存在預(yù)先選定的時間和空間變量”是所有遵循廣義協(xié)變原理要求的理論的共同結(jié)果，而非圈量子引力獨有的嗎？從而，廣義相對論描述的世界也是一個沒有時間的世界嗎？

答：是的，當(dāng)然如此。

本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自微信公眾號“中國科學(xué)院哲學(xué)研究所”。