時(shí)間真的存在嗎？你可能會(huì)對(duì)這個(gè)問題嗤之以鼻。我們每天都能感覺到時(shí)間的流逝。

何謂“時(shí)間”

的確如此，時(shí)間在流逝，我們需要承受其加諸于我們的效應(yīng)。那么，何謂“時(shí)間”？是小時(shí)嗎？早在4000年前，埃及人和巴比倫人就依據(jù)太陽(yáng)在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡——這其實(shí)是地球自轉(zhuǎn)造成的表相——將一天劃分為24小時(shí)。

直至1960年，1秒都相當(dāng)于平均太陽(yáng)日的1/86400?？墒?，問題出現(xiàn)了：這意味著地球一直在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，事實(shí)并非如此。隨著觀測(cè)和測(cè)量技術(shù)的昌明發(fā)達(dá)，天體物理學(xué)家意識(shí)到，地球的自轉(zhuǎn)速度不是一成不變的。在月球引力的作用下，地球的自轉(zhuǎn)速度平均每個(gè)世紀(jì)減緩0.00164秒。微不足道。

不過，經(jīng)過數(shù)個(gè)世紀(jì)的積累，一天會(huì)變得越來越長(zhǎng)，每秒的長(zhǎng)度也將因此而改變。你能想象1米隨時(shí)間推移變成1.01米、1千克變成1.2千克嗎？為了精確計(jì)量時(shí)間，1秒在任何時(shí)代都應(yīng)該是1秒！物理學(xué)家開始著手尋找某種固定持續(xù)1秒的現(xiàn)象以解決難題，它必須完全穩(wěn)定，和地球自轉(zhuǎn)沒有任何關(guān)系。于是，到了20世紀(jì)60年代，1秒變成了“銫-133基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)間躍遷輻射震蕩9192631770周”。

但是，這個(gè)定義能具體告訴我們時(shí)間是什么嗎？不能。舉例來說，當(dāng)我們使用米尺來計(jì)量木板的長(zhǎng)度，在得到數(shù)值之前，我們的雙眼就能直觀地感知到長(zhǎng)度。當(dāng)我們說到某個(gè)物品的質(zhì)量，我們清楚地知道物品的質(zhì)量取決于其構(gòu)成物質(zhì)。

可時(shí)間呢？它看不見摸不著。那么，我們測(cè)量的是什么？虛無。無論我們的參照物是地球自轉(zhuǎn)抑或表針轉(zhuǎn)動(dòng)，我們只是在不同的時(shí)長(zhǎng)之間比較。無論何時(shí)，我們總是通過對(duì)比另一種運(yùn)動(dòng)來評(píng)估一個(gè)行為的用時(shí)。

我們看見表針在動(dòng)，于是我們說“這就是時(shí)間”……但在物理學(xué)家看來，這顯然不夠，他們希望“看見”時(shí)間，比如構(gòu)成時(shí)間的基本粒子，就像他們已經(jīng)捕捉到的“產(chǎn)生”質(zhì)量的希格斯玻色子。

只不過物理學(xué)家越是想要確定時(shí)間，后者就越是不可捉摸……“時(shí)間不可捉摸？怎么會(huì)，至少有些概念是我們確信無疑的，比如，過去現(xiàn)在和未來……”你真的這么以為？那就來談?wù)劕F(xiàn)在吧。所謂“現(xiàn)在”，就是你念出這兩字的當(dāng)時(shí)當(dāng)刻，而這一刻似乎放之四海而皆準(zhǔn)，你是這么想的吧？但你會(huì)發(fā)現(xiàn)事情沒那么簡(jiǎn)單。

這樣說吧，假設(shè)在這顆氣態(tài)巨行星的衛(wèi)星上，人們建立了基地。駐扎在那邊的朋友和你保持聯(lián)系。只要他愿意，你就能在他的房間里面看見他。他也如此。

早上9點(diǎn)，你到達(dá)自己的房間，打開電腦，想知道你的朋友同一時(shí)間在干嘛。電腦屏幕上，你看見他坐在床上閱讀。由此得出結(jié)論：在你打開電腦的同時(shí)，你的朋友正在看書。那么他一定也能看到你的即時(shí)所為吧？

同一時(shí)間，如果你的朋友放下書本，坐在床上望向電腦，他會(huì)看見你來到電腦前面嗎？不會(huì)。他會(huì)看見你的臥室一片漆黑。

這很正常：現(xiàn)在是凌晨1點(diǎn)，你當(dāng)然在呼呼大睡。凌晨1點(diǎn)？沒錯(cuò)，因?yàn)樾畔鬟f也需要時(shí)間，而速度不可能超過光速（略小于300 000千米/秒）。圖像大致用了4小時(shí)才走完從地球到海王星的距離。

因此，早上9點(diǎn)你看見的關(guān)于你朋友的圖像，其實(shí)4個(gè)小時(shí)之前就已經(jīng)攝錄下來。而在你的電腦屏幕上，你看見你的朋友在看的關(guān)于你的影像更要早上4個(gè)小時(shí)。兩個(gè)4小時(shí)，就是8小時(shí)的時(shí)差。好一個(gè)同時(shí)?。∮捎诰嚯x這個(gè)因素“作祟”，三個(gè)不同的時(shí)刻同時(shí)存在于所謂的“現(xiàn)在”中。對(duì)于一個(gè)“顯而易見”的概念來說，這也夠?qū)擂蔚摹?/p>

這還沒完。距離不但妨礙我們定義一個(gè)共有的現(xiàn)在，而且不同星球上時(shí)長(zhǎng)還不一致！這是愛因斯坦的重要發(fā)現(xiàn)之一，他的狹義相對(duì)論對(duì)此進(jìn)行過論述。

愛因斯坦曾證明，處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)中的兩位觀察者是無法在“同時(shí)性”這個(gè)概念上達(dá)成一致的。

當(dāng)然，狹義相對(duì)論的結(jié)果只有在接近光速的條件下才能感知，繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的地球和海王星并不屬于此種情況。實(shí)際操作中，我們能夠在海王星和地球之間營(yíng)造某種“同時(shí)性”，但只是近似，在物理學(xué)家眼中離正宗的“同時(shí)性”差得遠(yuǎn)呢。

所以說，所謂存在一個(gè)巨型的萬(wàn)能鐘表，能夠統(tǒng)一地為仙女座星系（距離我們250萬(wàn)光年）和銀河系計(jì)時(shí)，從而為所有人定義出“過去”、“現(xiàn)在”和“未來”，這是想得美。

沒有普世的時(shí)間，時(shí)間因人而異。只不過在宇宙某個(gè)小小的角落，在我們地球上，相對(duì)論的效應(yīng)微乎其微。我們由此產(chǎn)生錯(cuò)覺，以為普世的時(shí)間真的存在，這只是因?yàn)槲覀儗?duì)這個(gè)問題鉆研得還不夠深入……

這稍稍改變了你對(duì)時(shí)間的認(rèn)知？別指望向物質(zhì)核心的漫游能帶來更舒服的答案！原子核里的質(zhì)子會(huì)聽見時(shí)間的滴答聲嗎？

不會(huì)……時(shí)間之河從它們身上流過，就像水流掠過鴨毛，不留一絲痕跡。質(zhì)子不會(huì)衰老。質(zhì)子不會(huì)死亡。保守估計(jì)，它有10^33年壽命，遠(yuǎn)高于宇宙的歲數(shù)。圍繞質(zhì)子運(yùn)行的電子也是如此，它們是永恒的。時(shí)間不會(huì)對(duì)它們?cè)斐捎绊憽?/p>

這些都是例外。很多粒子有生命年限，從萬(wàn)億分之一秒至數(shù)個(gè)小時(shí)，此后便衰變成其他粒子或純能量?？偹阌锌此普５默F(xiàn)象了……也只是看似而已。因?yàn)榱Ｗ雍蜁r(shí)間的關(guān)系有點(diǎn)活絡(luò)。它們會(huì)輕而易舉地把“過去”和“未來”攪成一鍋粥！想象一下倒放電影的情形，你立馬就能明白是怎么回事。

當(dāng)物理學(xué)家觀看他們最為鐘愛的“大片”之一——質(zhì)子碰撞時(shí)，他們可以從結(jié)尾看到開頭，也能從開頭看到結(jié)尾，毫無難度。根據(jù)物理法則，只需滿足一項(xiàng)條件：倒放的電影應(yīng)透過一面特殊的鏡子來觀看，這鏡子不僅能倒置影像，還能顛倒其量子特性，從而使其和正向播放的影片一模一樣。

對(duì)于我們而言，即使是在鏡子中，倒放的電影也是無法理解的。但在粒子物理學(xué)的范疇中，時(shí)間能夠向不同的兩個(gè)方向流逝。你將發(fā)現(xiàn)這個(gè)理論能帶著我們走很遠(yuǎn)。你聽說過反物質(zhì)吧？每個(gè)粒子都擁有其反物質(zhì)：相同的質(zhì)量，但電荷（以及其他量子特性）相反。反物質(zhì)粒子就像是粒子在“特殊”鏡子當(dāng)中的倒影。

正電子作為電子的反粒子已經(jīng)多次被探測(cè)器探察到。然而，反物質(zhì)和物質(zhì)的一大特點(diǎn)是：兩者無法共存。正電子和電子一旦相遇就會(huì)消失，轉(zhuǎn)變成兩個(gè)光子。

亂七八糟的時(shí)間

不過這次“相遇”還有另一種詮釋方式：電子碰到的不是正電子，而是在時(shí)間中逆行的光子！整個(gè)過程就像是兩個(gè)粒子交換了各自的行進(jìn)路線。

逆行的光子于是沿時(shí)間之河而下（這不會(huì)改變它的屬性：光子正是它自己的反粒子，根本無法區(qū)分一枚時(shí)光倒流的光子和一枚沿時(shí)間之河而下的光子），而電子則開始沿時(shí)間之河回溯而上。在我們的眼中，它就是和電子質(zhì)量相同的粒子，但所有特性正好相反，也即所謂的正電子，電子的反物質(zhì)。

關(guān)于反物質(zhì)的這一闡述解釋了為何所有粒子都有自己的反粒子，質(zhì)量相同，特性相反。因?yàn)槊款w粒子都有可能撞上某顆回溯時(shí)間的光子，自己也逆時(shí)而行。不過你要明白，這只是對(duì)反物質(zhì)的一種解釋，甚至連一些物理學(xué)家也覺得荒誕不經(jīng)呢。

從純數(shù)學(xué)的角度來看，當(dāng)我們用方程式描述粒子和反粒子的相遇，時(shí)間的流逝就沒有了偏向性，過去和未來沒有任何意義。

面對(duì)此類怪相，有些物理學(xué)家甚至懷疑起時(shí)間的存在來！目前物理學(xué)的一大重點(diǎn)是要調(diào)和廣義相對(duì)論和量子力學(xué)，前者描繪引力所主宰的宇宙，后者描繪粒子世界。相對(duì)論于粒子一竅不通，引力也完全無視量子物理法則。因此，物理學(xué)家致力開發(fā)一種替代理論，能在微觀物理與宏觀物理之間達(dá)成統(tǒng)一。

這一努力暫時(shí)還未能獲得成功，但有些思路似乎前景可觀。其中之一就是圈量子引力論?？此拿志椭浪卸鄰?fù)雜，三言兩語(yǔ)沒法說清。但該理論關(guān)于時(shí)間的觀點(diǎn)讓我們頗感興趣。很簡(jiǎn)單：時(shí)間根本不存在，幻象而已！

研究該理論的科學(xué)家試圖重寫物理法則，在他們的方程中去除時(shí)間變量t。截至目前，沒有跡象表明他們會(huì)失敗。時(shí)間來日無多了……

幻象？

時(shí)間，幻象？難以相信，因?yàn)檫@個(gè)“幻象”使我們的生活井然有序?；孟髲暮味鴣?？一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)?zāi)芙o我們一點(diǎn)提示……拿一個(gè)放滿水的玻璃杯，往里面滴一滴墨水。起初，你能在透明的液體中間看見一滴墨水。墨水漸漸化開，很快，整杯水變成了墨水的顏色。

墨滴最終完全融入水中。此刻，熵（墨水加清水這一系統(tǒng)的混亂）達(dá)到了最大值。熵不會(huì)減弱，因此我們以為有“之前”和“之后”之分，從而感到時(shí)間流逝。

熱力學(xué)第二定律認(rèn)為，一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)（此處是指清水加墨水的杯中物）會(huì)自發(fā)地演變成一種平衡狀態(tài)，更加穩(wěn)定，也更加無序。

用物理語(yǔ)言來解釋就是“熵”增加了。沒聽過這詞？“熵”是指某個(gè)系統(tǒng)的混亂程度。混亂是可以測(cè)量的……那也就是完整地描述一個(gè)系統(tǒng)所需的信息量。信息量越大，越是混亂。

根據(jù)熱力學(xué)定律，所有獨(dú)立系統(tǒng)的熵會(huì)自發(fā)地增長(zhǎng)。這就給時(shí)間安上了“方向的箭頭”。熵會(huì)讓某些經(jīng)驗(yàn)變得不可逆轉(zhuǎn)，這就能定義過去和未來了。比如墨水滴絕不會(huì)在水杯中重新聚合。

理論上來說，沒有什么能阻止墨水分子重新聚合。但就總體來看，墨水分子絕無機(jī)會(huì)再聚為墨水滴。相較于涇渭分明的兩種物質(zhì)構(gòu)成的某系統(tǒng)，混合物總是更難描繪。重新聚合墨水滴意味著減少系統(tǒng)里的熵，這是不可能的事兒！簡(jiǎn)直是聞所未聞。你可以整理干凈你的臥室，減少臥室的熵?？赡阋坏┙槿?，臥室就不再是一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)。

你整理房間的努力也在釋放能量，放出熱能，于是增加了整個(gè)宇宙的熵。最終，整體熵的增加會(huì)抵消局部熵的減少，兩者無法割裂開來。所有系統(tǒng)都在向混亂發(fā)展。古老文明的廢墟就是明證……

避無可避的混亂

你在不經(jīng)意間可能注意到了，熵的介入只是用來描述充斥各種粒子的復(fù)雜系統(tǒng)，而在單個(gè)粒子的層面，熵沒有了意義，所以說粒子似乎逃脫了時(shí)間的魔。

我們能夠維持機(jī)體的秩序，是因?yàn)槌掷m(xù)不斷地通過空氣和食物獲得能量。我們限制了身體內(nèi)部的熵，卻增加了整個(gè)宇宙的熵。我們的軀體會(huì)不由自主地屈服，漸漸失靈，直至死亡。熵最終擊敗肉體，迎來勝利。我們感受到的時(shí)間不是鐘表發(fā)出的滴答聲，而是這場(chǎng)注定失敗的抗?fàn)帲何覀兊臋C(jī)體無法對(duì)抗混亂。

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