“滴答、滴答、滴答……”
聽,這是時間流逝的聲音。
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在我們的直覺里,時間就像一條奔騰不息的大河。它從過去流向未來,均勻、單向、不可阻擋。我們被這條大河裹挾著,經歷了生老病死,經歷了滄海桑田,我們堅信:過去已經消失,未來尚未發(fā)生,唯有“現在”是真實的。
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然而,物理學界最偉大的大腦愛因斯坦,卻給出了一個徹底顛覆三觀的結論,1955年,在他的摯友米歇爾·貝索去世后,愛因斯坦在給貝索家人的信中寫下了這句振聾發(fā)聵的話:“對于我們這些相信物理學的人來說,過去、現在和未來的區(qū)別,僅僅是一種頑固堅持的幻覺。”
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如果你讀懂了這句話,你會感到背脊發(fā)涼。
這意味著:時間并不流逝。
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并沒有什么“過去”已經消亡,也沒有什么“未來”在等待發(fā)生。一切都已經存在那里了。 秦始皇的登基、你現在的閱讀、人類一萬年后的滅絕,在宇宙的某個維度上,是同時存在的,今天,我們就來拆解這個極其燒腦卻又無比迷人的物理學真相:時間,到底是不是一場騙局?
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在愛因斯坦之前,牛頓統(tǒng)治著物理學,牛頓認為,宇宙中有一個絕對的、神圣的“后臺時鐘”,無論你在宇宙的哪個角落,無論你在做什么,這塊時鐘都以完全相同的速度走動。一秒就是一秒,全宇宙通用,這就叫“絕對時間”。
這種觀念非常符合我們的直覺。
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直到 1905 年,那個在瑞士伯爾尼專利局當小職員的年輕人,用狹義相對論狠狠地砸碎了牛頓的時鐘,愛因斯坦發(fā)現:光速是不變的,為了維持光速的恒定,空間和時間必須做出妥協,這意味著,時間不是絕對的,而是彈性的,它會隨著你的速度和引力而發(fā)生拉伸或壓縮。
速度越快,時間越慢,如果你坐上一艘 99% 光速的飛船,你在里面過了一天,地球上可能已經過了一年,引力越大,時間越慢,住在海平面的人,比住在珠穆朗瑪峰頂的人,時間過得稍微慢那么一點點,因為離地心更近,引力更大。
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這不僅僅是理論,而是被無數次實驗證實的鐵律。我們的 GPS 衛(wèi)星每天都要進行時間修正,否則導航就會失效,這時候,時間的“統(tǒng)一性”已經崩塌了,但這只是開胃菜。
真正殺死時間概念的,是“同時性的相對性”。
請想象這樣一個場景:宇宙中發(fā)生了兩件事:A. 太陽爆發(fā)耀斑;B. 參宿四發(fā)生爆炸,對于站在地球上的你來說,這兩件事是“同時”發(fā)生的。
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但是,對于一個駕駛飛船正高速飛向參宿四的外星人來說,他會先看到參宿四爆炸,后看到太陽耀斑,而對于另一個背離參宿四飛行的外星人來說,順序可能完全相反。
誰是對的?大家都對。
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這就是最可怕的地方:宇宙中沒有統(tǒng)一的“現在”,你的“現在”,可能是別人的“過去”,也可能是另一個人的“未來”,既然“現在”這個切片對于每個人都不一樣,那么所謂的“過去”和“未來”的界限也就模糊了。
如果有一個外星人,他在距離地球 100 億光年的地方,騎著自行車朝地球方向騎行,根據洛倫茲變換計算,他那個參照系里的“現在”,可能對應著地球上的 2200 年,如果他掉個頭,背離地球騎行,他那個參照系里的“現在”,可能對應著地球上的 1800 年。
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簡單的動作改變,就跨越了地球幾百年的歷史,這意味著,2200 年的地球(未來)和 1800 年的地球(過去),其實在宇宙中是真實存在的,就像這一秒一樣真實。
為了解釋這種現象,物理學家引入了一個令人窒息的模型:“塊狀宇宙”。
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請把宇宙想象成一條長長的冰塊,長寬高代表空間的三維,長度代表時間,在這個“冰塊面包”里,所有的事件:宇宙大爆炸、恐龍滅絕、你出生、你讀這篇文章、你死亡、太陽熄滅,都被像葡萄干一樣,永久地鑲嵌在面包的不同位置。
在這個模型里,時間不是流動的河流,而是一個靜態(tài)的“塊”,整個時空結構是已經完成的,并沒有什么“流動的光標”在播放這部電影,整卷電影膠片是一次性存在的。
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我們感覺到時間在流逝,僅僅是因為我們的意識像一個探針,沿著時間軸在爬行,就像你在聽黑膠唱片,唱片上的音樂是早就刻好的,過去未來同時存在,但唱針只能一圈圈地讀,你只能聽到當下的音符。
如果愛因斯坦是對的,那么:你的未來,并不是“尚未發(fā)生”,而是“尚未到達”,就像北京存在,上海也存在,你現在身處北京,并不代表上海不存在,你坐高鐵去上海,不是在創(chuàng)造上海,而是在遇見上海。
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同樣,你生命結束的那一刻,現在就已經靜靜地躺在時空的某個坐標點上,等著你的意識去撞線。
既然時間是靜態(tài)的,為什么我們會有如此強烈的“流動感”?
為什么我們記得過去,卻記不住未來?
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這要歸功于熱力學第二定律:熵增,熵是衡量混亂程度的物理量,宇宙有一個鐵律:在一個封閉系統(tǒng)中,混亂度總是趨向于增加,這個從“有序”到“無序”的過程,給宇宙打上了一個方向性的標簽,這就是“時間之箭”。
在塊狀宇宙中,并沒有誰規(guī)定時間必須向前走,物理公式大部分在時間上都是對稱的,倒著放錄像也成立,唯獨熱力學不同。
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我們感覺到時間在流逝,本質上是因為我們的大腦在記錄熵增的變化,我們的記憶,本質上是大腦神經元建立連接的過程,一種物理狀態(tài)的改變,也是熵增,我們只能擁有“過去”的記憶,是因為“過去”是熵較低的狀態(tài),而“未來”是熵較高的狀態(tài)。
時間流逝,可能只是我們在混亂度不斷增加的宇宙中,產生的一種心理錯覺。
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除了物理學層面的幻覺,神經科學也補了一刀:你感知的“現在”,本身就是假的,當你看到一個杯子掉在地上,聽到“啪”的一聲,你以為你是實時看到的,其實不是。
光線進入眼睛,轉化為電信號,傳輸到視覺皮層;聲音進入耳朵,轉化為電信號,傳輸到聽覺皮層,大腦處理視覺信號的速度比聽覺慢,如果你真的“實時”感知,你會先聽到聲音,后看到畫面,就像音畫不同步的劣質電影。
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但是,你的大腦是一個極其高明的剪輯師,它會刻意等待所有的信號都到齊,然后把它們重新對齊、剪輯、打包,再投射給你的意識,這個處理過程,大約需要 80 毫秒,這意味著,你永遠活在 80 毫秒前的世界里,你此時此刻看到的這行字,其實是 0.08 秒之前的過去。
所謂的“當下”,只是大腦為了讓你能在這個世界上生存,而為你編織的一個連續(xù)的、平滑的虛擬世界。
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回到那個最讓人糾結的問題:
如果過去、現在、未來都已經在“塊狀宇宙”中寫好了,那是不是意味著宿命論是真理?
是不是我們的一生,所有的努力、掙扎、選擇,其實早就注定了?
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愛因斯坦本人某種程度上是相信決定論的。他說過上帝不擲骰子,在他看來,宇宙就像一個精密的機械表,一切都是因果鎖鏈的一部分,但是,現代物理學的另一大支柱量子力學,給這個冰冷的牢籠砸開了一絲裂縫。
在微觀層面,粒子的行為具有不確定性,未來的狀態(tài)并不是完全確定的,而是以概率波的形式存在,這就產生了一個更瘋狂的理論:多世界詮釋。
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也許“塊狀宇宙”不是只有一條面包,而是有無數條面包,每一次量子觀測,宇宙就分裂一次,在一條時間線上,你成了億萬富翁;在另一條時間線上,你可能窮困潦倒,所有可能的未來都存在,只是你的意識只能體驗其中一條路徑。
“時間是大腦的幻覺。”
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這句話初聽起來讓人絕望,因為它剝奪了我們改變命運的虛榮感,但細想之下,它又極其治愈,如果愛因斯坦是對的,那么死亡并不是終結,就像你開車經過了一處風景,雖然你在后視鏡里看不見它了,但那處風景并沒有消失,它依然矗立在那里。
你逝去的親人,你童年的歡笑,你初戀的悸動,它們并沒有被時間的長河沖刷殆盡,他們被永久地保存在了時空結構中,在這個四維的晶體里,永遠鮮活,永遠存在,我們只是時空的游客。
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我們拿著一只叫“意識”的手電筒,在黑暗的宇宙長廊里行走,光束照亮的地方,我們稱之為“現在”,光束掃過的地方,我們稱之為“過去”,光束未及的地方,我們稱之為“未來”。
但長廊本身一直都在,在這個意義上,正如愛因斯坦所說:對于我們這些相信物理學的人來說,離別只是暫時的,我們都將在這個永恒的宇宙中,獲得另一種形式的永生。
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