时光流逝只是一种错觉吗?

文章作者:管理一号 | 2019-05-15
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时光消逝仅仅一种幻觉吗?(图片来历:Max Pixel)

来历:举世科学

咱们的感觉是,时刻在消逝:也便是说,曩昔是确认的,未来是不确认的,实际就在当下。但许多物理学家和哲学家却有不同的观念。他们以为,时光消逝很或许是一种幻觉,时刻其实底子没有活动。而知道涉及到的或许是热力学或量子力学进程,它们为咱们供给了每时每刻的日子形象。

从确认的曩昔到有形的现在,再到不确认的未来,咱们感觉如一同间在不行阻挠地消逝。时光消逝或许是人类对国际的感知中最为根底的方面,因为咱们在内心深处感触到时刻在逐步溜走,这种感觉乃至比咱们对物质或许空间的感知更逼真。

可是,这些观念却和一个深入且令人震慑的悖论抵触:在现有的物理学中,找不到时刻活动这个概念。实际上,物理学家坚称时刻底子没有活动,它仅仅是存在。一些哲学家乃至建议,时光消逝这个概念是无含义的,对时刻活动的评论是树立在一种幻觉之上的。在咱们所在的物理国际中,时刻是最为根本的,关于这样的问题怎么会犯错呢?仍是说,时刻有某种要害的特性没有被科学家所知道?

时刻并非必不行少

日常日子中,咱们把时刻分红三个部分:曩昔、现在和未来。虽然这看起来是清楚明了的,但与现代物理学相违反。爱因斯坦曾在写给一个朋友的函件中表达了这一点,“曩昔、现在和未来仅仅是一种幻觉,虽然是极为固执的那种。”爱因斯坦令人吃惊的定论直接来自于他的狭义相对论,该理论以为,现在这个时刻并不具有任何肯定而遍及的含义。依据这个理论,“一同”是相对的。在一个参考系下一同发作的两件事,但假设从另一个参考系调查,它们就或许发作在不同的时刻。

“现在火星上正发作什么?”这样的问题是没有确认答案的。问题的要害在于,地球和火星离得很远,大概有20光分的间隔。因为信息无法传播得比光快,在地球上的观测者是无法知道同一时刻火星上的状况的。他必须在作业发作之后,当光有时机经过两个星球之间的空间时才干揣度出答案。在揣度曩昔的作业时,揣度成果会因观测者的速度不同而有所不同。

鄙人面的场景中,两个人——一个坐在休斯敦的地球人和一个正在以80%的光速横穿太阳系的“火箭客”——测验来答复“现在火星上正发作什么?”这个问题。一个火星上的人赞同在他的表针指向12点整的时分吃午饭,一同发送出信号。

 

这样的不协调使得任何给现在的时刻赋予一个特别方位的测验都是白费的。要害在于,这个“现在”是对谁而言的?假设你和我处在相对运动中,关于一个作业,我或许会判别为还处于没有决议的未来,而关于你来说,这一作业或许现已存在于确认的曩昔了。

最开门见山的定论便是曩昔和未来都已确认。依据这个原因,物理学家更喜爱把时刻当成是总体上现已布局好了的全景时刻,一切曩昔的和未来的作业都现已一同在那里了,这种主意有时分被称为“块时刻”。那种以为有一个特别的时刻“现在”,或许以为有一种进程能够把未来体系地变成现在的主意,是与上述全景时刻的观念不符的。总归,物理学家眼中的时刻不会消逝或许活动。

传统观念:只要现在才是实在的

块时刻的观念:一切的时刻都是平等实在的

时刻没有消逝?

在提及“时刻的消逝”时,咱们究竟在表达什么意思?多年以来,一些哲学家细心对此进行了调查,他们得到了一个与物理学家相同的定论:“时刻消逝”的概念是不自洽的。究竟,这种观念类比了物体的运动。人们经过测定物体的方位跟着时刻的改动,从而议论物体的运动,比方穿过空间的箭。可是,议论时刻自身的运动是什么意思? 它运动时,是相关于什么而言呢?其他类型的运动是把一种物理进程和另一种相关起来,而“时刻的活动”则是把时刻和自己相关在一同。“时刻走得有多快?”这样的问题自身就暴露了时刻消逝观念的荒诞,而“每秒钟行进一秒钟”这样的答复也等于什么都没有说。

虽然在日常日子中,“时刻在消逝”这样的表述很便利,但并不是一定要凭借这种表达才干把作业说清。考虑下面的场景:爱丽丝期望有一个白色的圣诞节,可是当那天到来时只下了雨,她很绝望;第二天下雪了,她很快乐。虽然这个描绘充满了时态并提及了时刻的消逝,但只要把爱丽丝的心境和日期一一对应地列出来就能表达相同的信息,而在这种表述方法里无需提及时刻的消逝或国际的改动。下面庸俗的流水账就足够了:

12月24日:爱丽丝等待一个白色的圣诞节。

12月25日:下雨了,爱丽丝很绝望。

12月26日:下雪了,爱丽丝很快乐。

在这个描绘中,没有什么发作或许改动,只要这个国际在不同日子的状况和那天爱丽丝的心境。

相似的争辩能够追溯到古希腊的哲学家,比方巴门尼德(Parmenides)和芝诺(Zeno)。一个世纪曾经英国的哲学家约翰·麦克塔格特(John McTaggart)力求澄清两种描绘之间的差异。一种描绘方法是记叙作业的发作,他称为A系列;另一种描绘方法是列出日期和其时国际的状况,称为B系列。每一种看起来都是对实际的实在描绘,可是两种观念看起来又似乎是对立的。比方,作业“爱丽丝感到绝望”曾处在将来,然后是现在,最终变成曩昔。可是,曩昔,现在和未来是三个互不归属的类别,那么单一作业怎么能一同被归入这三类呢。麦克塔格特使用A和B系列之间的这种抵触来证明时刻的不实在性。这是一个略显极点的定论。大部分物理学家的观念则愈加温文:时刻的活动是不实在的,可是时刻自身却是和空间相同实在存在的。

四维时空中的时刻

在时刻中行进,而非时刻在行进

咱们在评论时刻消逝时遭受的困惑,首要源于时刻消逝与所谓的时刻箭头之间的联系。否定时刻活动并不是说曩昔和未来在物理上没有差异。不行否定国际上的作业构成了一种单向序列。比方,一个鸡蛋掉在地板上会摔碎,可是相反的进程,即一个破碎的鸡蛋自发地组成一个完好的鸡蛋绝不会被看到。这是热力学第二定律的一个比方,其表述为封闭体系地熵——能够了解为紊乱的程度——会跟着时刻上升。

因为天然界中充满了不行逆的物理进程,所以热力学第二定律在这个国际发挥了要害性的效果,导致时刻轴上曩昔和未来两个方向呈现了显着的不对称。依照常规,时刻之箭指向未来。但这不意味着时刻之箭是“飞向”未来的。就像罗盘指向北方并不表明罗盘向北运动。这两种箭头指示的都是一种不对称性,而不是一种运动。用“曩昔”和“未来”指示时刻的方向是能够的,就像“上”和“下”能够用于表明空间的方向,可是议论曩昔或许未来自身就如议论上和下相同,是无含义的。

幻想一段记载鸡蛋落到地板上碎掉的进程的影片,咱们用这个比方能够生动地阐明曩昔、未来的概念与“曩昔自身”、“未来自身”概念的差异。假设影片用放映机倒放,每个人都能看出其次序是不实在的。现在幻想假设把电影胶片剪成一个个镜头并随机打乱,那么把这堆镜头从头排列成正确的次序是简略的作业:把破碎鸡蛋的画面放在顶端,把完好的鸡蛋放在最下面。这样能够排列出一个空间中的序列,坚持了由时刻箭头带来的不对称性,证明时刻上的不对称性是国际的一种性质,而不是时刻自身的性质。要显示出时刻箭头并不必真的把影片放映一遍。

鉴于物理学和哲学中大都对时刻的剖析都没能发现任何时刻活动的痕迹,那么留给咱们的便是一些疑团。国际在接连地活动——这种根深柢固的形象是源于何处呢?某些研讨者,尤其是诺贝尔奖得主、化学家伊利亚·普里高津(Ilya Prigogine)建议,物理学的不行逆进程使得时刻活动成了国际的一个客观性质。可是我和其他一些人则以为这仍然是某种幻觉。

究竟,咱们没有真实地观测到时刻的消逝。咱们真实观测到的是,国际较晚时分的状况不同于咱们回忆中从前的状况。咱们记住曩昔而不记住未来,这体现的不是时刻在消逝,而是时刻的不对称性。用时钟丈量不同作业之间的持续时刻很像是用卷尺丈量不同当地间的间隔;这不是在丈量一个时刻顶替另一个时刻的“速率”。因而,看起来时刻之流是片面的,而不是客观的。

活在当下

这种幻觉迫切需要解说,解说能够是心理学层面上的,也或许是神经生物学、语言学的或是文化层面上的。现代科学还没有开端考虑咱们是怎么感触到时刻消逝的,咱们只能猜想答案。它或许和大脑的某些功用有关。假设身体旋转几圈并忽然中止,你会感到头晕。片面上看起来,如同是国际在围绕着你旋转,可是眼睛清楚地通知你:实际并非如此。你周围的物体看上去在运动,其实是内耳里的液体旋转所构成的一种幻觉。或许时刻活动也与此相似。

时刻的不对称性有两个方面能够让咱们发生时刻在活动的幻觉。

第一个是曩昔和未来之间的热力学差异。正如物理学家在曩昔的几十年所知道到的那样,熵的概念与体系的信息含量是严密相关的。因为这个原因,回忆的构成是单向进程——新的回忆增加信息并增加了大脑的熵值。咱们或许把这一单向性了解为时刻的消逝。

第二种或许是咱们对时刻消逝的了解与量子力学有某种联系。与空间较为不同,时刻以一种共同的方法进入到量子理论中,这在量子力学树立初期就被人们留意到了。时刻的共同人物是量子力学和广义相对论难以交融的一个原因。依据海森堡不确认性原理,天然本来便是非决议论的,它意味着未来是敞开的(相同也意味着曩昔是敞开的)。这种非决议性在原子标准体现得最为显着,描绘一个物理体系的可观丈量从一个时刻到下一个时刻一般是不决的。

例如,一个炮击原子的电子或许的散射方向有许多个,一般无论怎么都不行能提早预言成果是什么。量子的非决议论意味着关于一个特定的量子态,有许多(或许无限)可供挑选的未来。量子力学能够给出每一种观测成果的概率,虽然无法断语哪一种潜在的未来是注定的实际。

可是,当人类观测者进行丈量时,得到的是仅有的成果;比方,观测者会发现反弹的电子沿着某个方向运动。在丈量时,一个特定的实际从数量巨大的一系列或许性中显现出来。在观测者看来,或许性转化为实在性,敞开的未来变成了确认的曩昔——这正是咱们所说的时刻之流。

许多潜在的未来是怎样变成仅有的实际的?物理学家对此并没有到达共同的定见。许多物理学家以为这和观测者的知道有关,其根底在于观测行为让天然做出了决议。一些研讨者,比方牛津大学的罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)建议知道——包含时刻活动的感觉——或许与发作在大脑中的量子进程有关。

虽然研讨者没有在大脑中找到相似视觉皮层那样的“时刻器官”,但未来的研讨有或许确认那些担任感触时刻消逝的脑进程。咱们能够幻想,用某种药物按捺时刻消逝这种片面形象。一些人也宣称能够经过冥想天然地到达这样的精神状况。

那么假设科学家能够找到一种解说,证明时刻的消逝仅仅一种幻觉,那将怎么呢?或许咱们不会再为未来焦虑或为曩昔哀痛。担忧逝世变得像忧虑出世相同无关痛痒。“等待”和“怀旧”或许会从人类的词汇中消失。最重要的,与人类活动如影随行的紧迫感或许会与世长辞。“曩昔”、“现在”和“未来”的概念,或许都会成了曩昔。

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