《時(shí)間的秩序》讀后感 時(shí)間是什么? 也許有人會(huì)說(shuō)是鐘表上時(shí)針與分針的運(yùn)動(dòng)的軌跡,也許有人會(huì)回答是昨天與今天的界限,甚至有人會(huì)認(rèn)為它是生命存在尺度,也亦或許是一種回憶。在我們的直覺(jué)世界里,時(shí)間是全宇宙統(tǒng)一的,穩(wěn)定地從過(guò)去流向未來(lái),是可以被度量的,是可被感知的,是消失一去不復(fù)還的……然而卡洛·羅韋利用他熱忱的物理學(xué)與哲學(xué)相結(jié)合的方式向我們描述一個(gè)奇妙的、顛覆性的時(shí)間概念,徹底打破了我對(duì)時(shí)間的習(xí)慣性認(rèn)知,也粉碎了過(guò)去、現(xiàn)在、未來(lái)的連續(xù)性及無(wú)間斷性的認(rèn)識(shí)。 [意]卡洛·羅韋利著 楊光譯 出版日期:2019年6月 《時(shí)間的秩序》這本書(shū)向我們講述了三個(gè)部分的內(nèi)容,第一部分是我們認(rèn)知時(shí)間的崩塌;總結(jié)現(xiàn)代物理已經(jīng)理解的關(guān)于時(shí)間的內(nèi)容,指出在時(shí)間的結(jié)構(gòu)并不像它看起來(lái)那樣,均勻統(tǒng)一的流動(dòng);第二部分,描繪時(shí)間崩塌之后我們還剩下什么,一片大風(fēng)刮過(guò)的空白,幾乎失去了時(shí)間的所有痕跡一個(gè)被剝離至本質(zhì)的世界,閃耀著荒蕪與惱人的美;第三部分,在一個(gè)沒(méi)有時(shí)間的世界,肯定有什么東西導(dǎo)致了我們熟悉的時(shí)間的產(chǎn)生,以及它的秩序,讓未來(lái)不同于過(guò)去,讓它平滑流動(dòng)。我們的時(shí)間肯定會(huì)以某種方式出現(xiàn)在我們周?chē)?,至少是因?yàn)槲覀兌?,也依循我們的尺度?/p> 第一部分:時(shí)間的崩塌 這一部分卡洛·羅韋利從五個(gè)角度講述我們認(rèn)知的簡(jiǎn)單、基礎(chǔ)、均勻流逝的時(shí)間是怎樣崩塌的。通常我們認(rèn)為在時(shí)間的進(jìn)程中,宇宙中的時(shí)間是以有序的方式次第發(fā)生,即過(guò)去、現(xiàn)在、未來(lái)。過(guò)去是既定的,未來(lái)是開(kāi)放的,然而這一切都被卡洛·羅韋利證明是錯(cuò)的。 1、統(tǒng)一性的消失 ①時(shí)間在山上要比在平原流失的更快,用來(lái)做事的時(shí)間更多。(例子:高原地區(qū)的人比平原地區(qū)的人衰老的更快) ②不停運(yùn)動(dòng)的人,時(shí)間流逝的更慢,用來(lái)思考的時(shí)間更少。(例子:經(jīng)常運(yùn)動(dòng)的人比不愛(ài)運(yùn)動(dòng)的人顯得年輕) 2、方向性的消失 ①過(guò)去與未來(lái)有別,原因先于結(jié)果。過(guò)去我們無(wú)法改變,它具有穩(wěn)定性,而未來(lái)是不確定、開(kāi)放的空間,具有可塑性。時(shí)間不是一條雙向的線,而是有著不同兩端的箭頭。如下圖所示 ②過(guò)去與未來(lái)有別的物理定律來(lái)自于“熱力學(xué)第二定律”,也就是“熵”,用字母S表示,是個(gè)可測(cè)量可計(jì)算的量在孤立系統(tǒng)中會(huì)增加或保持不變,但永遠(yuǎn)不會(huì)減少。其公式為:ΔS≥0,核心在于熱量只能從高溫物體傳到低溫物體,而非反過(guò)來(lái)。在世界的基本方程中,僅僅在有熱量低地方,時(shí)間之矢才會(huì)出現(xiàn)。因此時(shí)間與熱量低聯(lián)系是根本性的:每當(dāng)過(guò)去與未來(lái)的差異顯現(xiàn),都會(huì)有熱量參與其中。例如:在一段影片中如果有一只球在滾動(dòng),我無(wú)法分辨影片是正常放映還是在倒放。但是如果球停了下來(lái),我就知道是正著播放的,倒放的話,是不可能發(fā)生的事,球不可能自己動(dòng)起來(lái)的。球減速到最終靜止下來(lái),是由于摩擦,摩擦生熱。只有在有熱量的地方,才會(huì)有過(guò)去與未來(lái)的差別。再例如念頭,從過(guò)去延展至未來(lái),而非反之——實(shí)際上,思考也會(huì)在我們的大腦中產(chǎn)生熱量。 3、當(dāng)下的終結(jié) ①由此可見(jiàn),一個(gè)共同的當(dāng)下并不存在:時(shí)空的時(shí)間結(jié)構(gòu)并不是像圖A這樣的分層,而是像圖B完全由光錐組成的結(jié)構(gòu),所以現(xiàn)在即空無(wú)。 ②卡洛·羅韋利比鄰星b的例子對(duì)我們講述了當(dāng)下,使我們明白時(shí)間會(huì)被速度延緩。從宇宙的概念來(lái)說(shuō),現(xiàn)在并不存在。同時(shí)又從人類對(duì)時(shí)間敏感度的角度為我們講述在地球上的當(dāng)下的概念,涉及與我們鄰近的事物,而非遠(yuǎn)處。我們的當(dāng)下不會(huì)延伸到整個(gè)宇宙,它就像我們周?chē)囊粋€(gè)氣泡。所以對(duì)于我們來(lái)說(shuō),當(dāng)下就現(xiàn)在所看到的一切。 4、獨(dú)立性的消失
①亞里士多德認(rèn)為時(shí)間不過(guò)是對(duì)變化的量度,而牛頓認(rèn)為即使沒(méi)有變化,也有時(shí)間在流逝,我個(gè)人比較傾向于牛頓的看法,時(shí)間只不過(guò)是與我們個(gè)體和事物一樣可以用接近模糊的視角來(lái)被形容,置身事外的一種東西,只要有相對(duì)物,時(shí)間便在流逝,事實(shí)上空的空間也是一種存在。 ②35歲的愛(ài)因斯坦意識(shí)到,時(shí)間流逝的速度在不同的地方是不一致的,因此時(shí)空并沒(méi)有勾勒出有序的狀態(tài),而是被扭曲的樣子,甚至當(dāng)引力波經(jīng)過(guò)時(shí),小光錐是會(huì)從右向左一起振動(dòng),像被風(fēng)吹過(guò)的麥穗。 ③以這種方式,朝向未來(lái)的連續(xù)軌跡返回最初的事件,也就是起點(diǎn)。也就是說(shuō)如果“封閉時(shí)間線”我們是可以從未來(lái)回到過(guò)去。 ④愛(ài)因斯坦則對(duì)亞里士多德及牛頓對(duì)觀點(diǎn)進(jìn)行了整合,認(rèn)為時(shí)空是引力場(chǎng)。時(shí)間失去了相對(duì)于世界其余部分對(duì)獨(dú)立性。
5、時(shí)間量子 摘自: m.vpsboy.com ①在剔除時(shí)間前面提到的4個(gè)特性之外,作為物理學(xué)家的卡洛·羅韋利開(kāi)始從量子的角度進(jìn)行了分析。分立性、不確定性、與物理的關(guān)聯(lián)性是構(gòu)成了量子力學(xué)的三個(gè)基本特征。 ②量子即為基本微粒,是量子力學(xué)得名的原因。根據(jù)這一現(xiàn)象時(shí)間也會(huì)存在最小的尺寸,普朗克時(shí)間便是時(shí)間最小的尺度。 ③時(shí)間變成分不連續(xù)的特定取值,粒子的運(yùn)動(dòng)具有不確定性,物理學(xué)家用“疊加”來(lái)對(duì)它們出現(xiàn)的位置進(jìn)行描述。拉伸時(shí)間久如同不同時(shí)空的疊加;光錐的結(jié)構(gòu)會(huì)在所有區(qū)分過(guò)去、現(xiàn)在、未來(lái)的點(diǎn)漲落,甚至過(guò)去、現(xiàn)在、未來(lái)的區(qū)別都可以漲落,變得不確定。如下圖所示: ④當(dāng)量子與其他事物相互作用時(shí),不確定性就會(huì)消失。也就是說(shuō)當(dāng)有第三者物體作用時(shí),它便有規(guī)律了,比如在裝有陰極射線管的老式電視機(jī)中,當(dāng)有外加電壓作用時(shí),電子在屏幕的某點(diǎn)出現(xiàn),構(gòu)成電視機(jī)圖像的亮點(diǎn)。電子與屏幕相互作用,同時(shí)有第三個(gè)物體作用,特定的狀態(tài)就出現(xiàn)了。 總結(jié):不存在單一的時(shí)間,每個(gè)軌跡都有自己的持續(xù)時(shí)間;根據(jù)位置與速度,時(shí)間會(huì)以不同節(jié)奏流逝;它是沒(méi)有方向的:在世界的基本方程中,過(guò)去與未來(lái)的區(qū)別并不存在;方向性只在我們進(jìn)行觀察并忽略細(xì)節(jié)時(shí)偶然出現(xiàn)。在這種模糊的視角下,宇宙的過(guò)去處于一種奇特的“特定”狀態(tài),且沒(méi)有“當(dāng)下”概念。
第二部分:沒(méi)有時(shí)間的世界 當(dāng)時(shí)間失去統(tǒng)一性、方向性、當(dāng)下、獨(dú)立性、連續(xù)性時(shí),時(shí)間便消失了,“時(shí)間”的消失并不意味著世界會(huì)靜止不動(dòng),恰恰相反,所有的變化普遍存在,并不會(huì)被時(shí)間所控制。 1、世界由事件而非物體構(gòu)成 ①物體與事件的區(qū)別在于,物體在時(shí)間中持續(xù)存在,而事件的持續(xù)時(shí)間是有限的。 ②思考世界的最佳方式在于變化,而非不變。不是存在,而生生成。建議我們把世界看作事件、過(guò)程的集合,可以更有效的讓我們理解世界。這是與相對(duì)論兼容的唯一方式。世界并不是物體的集合,而是事件的集合。 ③“物體” 在歸于塵土之前,本身僅僅是暫時(shí)沒(méi)有變化的事件,最終一切都需復(fù)歸塵土。因此,時(shí)間的缺失并不意味著一切都停滯不變。它只能說(shuō)明,讓世界感到疲倦的不間斷的事件并不是按時(shí)間順序排列的,無(wú)法被一個(gè)巨大的鐘表測(cè)量。我們所說(shuō)的“時(shí)間”只表示“發(fā)生”,那么一切皆時(shí)間。時(shí)間之內(nèi)別無(wú)他物。 2、語(yǔ)法的力不從心 ①既然世界是事件的集合,那么“真實(shí)”“存在”又是什么? ②哲學(xué)家的“現(xiàn)在主義”是實(shí)在會(huì)從一個(gè)當(dāng)下演化到下一個(gè)當(dāng)下。“永恒主義”認(rèn)為流動(dòng)與變化都是虛幻的,過(guò)去、現(xiàn)在與未來(lái)都同等真實(shí),同樣存在。前者認(rèn)為事實(shí)上客觀存在的“當(dāng)下”是不存在的,后者表示過(guò)去、未來(lái)與現(xiàn)在都可以看成同一個(gè)當(dāng)下,顯然也不能成立。維特根斯坦說(shuō):如果我們不把永恒性理解為時(shí)間的無(wú)限延續(xù),而是理解為無(wú)時(shí)間性,那么此刻活著的人,也就永恒地活著。人生之為無(wú)窮,正如視域之為無(wú)限。 ③那么真實(shí)到底是什么樣的,事件之間的時(shí)間關(guān)系又該怎樣建立?或許這只是我們現(xiàn)有語(yǔ)法的局限性。語(yǔ)法的發(fā)展來(lái)自于我們有限的經(jīng)驗(yàn),在我們理解世界的豐富結(jié)構(gòu)之后,才發(fā)現(xiàn)它的不精準(zhǔn)。 3、以關(guān)聯(lián)為動(dòng)力 ①要描述世界并不需要時(shí)間變量,需要的是真正描述世界的各種變量:我們可以感知、觀察并最終測(cè)量的數(shù)字。世界的基本理論必須這樣來(lái)建構(gòu),并不需要把時(shí)間當(dāng)成一個(gè)變量,只需要告訴我們事物相對(duì)于彼此變化的方式,也就是告訴我們這些變量之間的關(guān)系是怎樣的。也就是說(shuō)我們沒(méi)有真實(shí)的時(shí)間,但可以根據(jù)相同的規(guī)律,把這些規(guī)律稱之為“時(shí)間”。 ②量子引力的基本方程就是這樣構(gòu)建的,其中不包含時(shí)間變量,而是通過(guò)指出變量之間的可能關(guān)系來(lái)描述世界。 ③本書(shū)中,我個(gè)人認(rèn)為最矯情的地方是這兩句話:沒(méi)有情感,沒(méi)有愛(ài),失去也就不會(huì)帶來(lái)痛苦。生而為人,我們依靠情感與思想而活。 ④羅韋利作為意大利理論物理學(xué)家 ,同時(shí)也是“圈理論”的開(kāi)創(chuàng)者之一。他運(yùn)用了基本量子事件與自旋網(wǎng)絡(luò)來(lái)描述世界的關(guān)聯(lián)是由點(diǎn)的集合。基礎(chǔ)粒子、光子、引力子或其他“空間量子”是場(chǎng)以分立的形式顯現(xiàn)。這些基礎(chǔ)粒子并不存在于空間之內(nèi),而是形成空間,世界的恐懼由它們之間相互作用的網(wǎng)絡(luò)組成。他們并不居于時(shí)間之中,而是彼此間不間斷相互作用,以此存在。我們稱這種相互作用是世界的現(xiàn)象,是時(shí)間最微小的基礎(chǔ)形式,無(wú)方向,也非線性。 ⑤空間鄰近的關(guān)聯(lián)把這些空間微粒聯(lián)結(jié)成網(wǎng),我們稱之為“自旋網(wǎng)絡(luò)”,“自旋”一詞來(lái)源于描述空間微粒的數(shù)學(xué)。自旋網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)環(huán)稱為“圈”,“圈理論”就因這些圈而得名。這些網(wǎng)絡(luò)進(jìn)而會(huì)通過(guò)不連續(xù)的跳躍彼此轉(zhuǎn)化,成為在理論中被描述為“自旋泡沫”的結(jié)構(gòu)。時(shí)間與空間不再是容器或世界的一般形式。它們只不過(guò)是量子動(dòng)力的近似,其中既不包含時(shí)間,也不包含空間,只有事件與關(guān)聯(lián)。
總結(jié):被一片大風(fēng)刮過(guò)的空白,幾乎失去了時(shí)間的所有痕跡。一個(gè)奇怪、陌生的世界,仍然是我們棲居的這個(gè)世界。 第三部分:時(shí)間的來(lái)源 在繼續(xù)時(shí)間坍塌和沒(méi)有時(shí)間的世界之后,時(shí)間來(lái)源這部分是最困難的,但也是最重要的,與我們生活密切相關(guān)。在一個(gè)沒(méi)有時(shí)間的世界,肯定有什么東西導(dǎo)致了我們熟悉的時(shí)間的產(chǎn)生,以及它的秩序,讓未來(lái)不同于過(guò)去,讓它平滑流動(dòng)。我們的時(shí)間肯定會(huì)以某種方式出現(xiàn)在我們周?chē)?,至少是因?yàn)槲覀兌?,也依循我們的尺度?/p> 1、時(shí)間即無(wú)知 ①通常解釋時(shí)間與平衡態(tài)之間關(guān)聯(lián)的方式,是把時(shí)間看作絕對(duì)的、客觀的;能量會(huì)掌管系統(tǒng)的時(shí)間演化;平衡態(tài)系統(tǒng)是所有相同能量狀態(tài)的混合。因此,解釋這個(gè)關(guān)系的傳統(tǒng)邏輯是:時(shí)間→能量→宏觀態(tài) ②觀察到一個(gè)宏觀態(tài),也就是世界的模糊形象,那可以被解釋為具有一定能量的混合,這又會(huì)產(chǎn)生時(shí)間。也就是:宏觀態(tài)→能量→時(shí)間 ③由①②可得出時(shí)間被確定下來(lái),僅僅是“模糊”的結(jié)果。文中舉例:一杯水中,有無(wú)數(shù)我們無(wú)法看到的微觀現(xiàn)象,能夠被看到的只是它的熵。但還有些東西是真的,模糊本身決定了一個(gè)特殊的變量:時(shí)間。因此在基礎(chǔ)相對(duì)論物理學(xué)中,沒(méi)有變量扮演著像時(shí)間那樣先驗(yàn)的角色,我們可以把宏觀狀態(tài)與時(shí)間演化之間的關(guān)系反轉(zhuǎn):并不是時(shí)間的演化決定了狀態(tài),而是狀態(tài)——模糊——決定了時(shí)間。 ④像這樣由宏觀狀態(tài)確定的時(shí)間被稱為“熱學(xué)時(shí)間”。熱學(xué)時(shí)間的表現(xiàn)方式最接近我們通常所說(shuō)的“時(shí)間”因?yàn)樗c宏觀態(tài)的關(guān)系就是完美從熱力學(xué)的制度無(wú)異樣。 ⑤“量子時(shí)間”:位置與速度的順序變化是量子變量理論的“非對(duì)易”因素,非對(duì)易確定了順序,在確定兩個(gè)物理量的同時(shí)也帶來(lái)了時(shí)間的起源。確定一個(gè)物理量并不是獨(dú)立的行為,它需要相互作用。這些相互作用的效果取決于順序,這一順序正是時(shí)間順序的最初形式。這些相互作用的效果取決于發(fā)生時(shí)的順序,也許這才是世界時(shí)間順序的源頭。 ⑥模糊的起源來(lái)自于量子的不確定性,以及物理系統(tǒng)由無(wú)數(shù)分子組成這一事實(shí),都是時(shí)間的核心。時(shí)間與模糊密切相關(guān)。模糊是由于我們不知道世界的微觀細(xì)節(jié)。物理學(xué)的時(shí)間,從根本上講,是我們對(duì)世界無(wú)知的體現(xiàn)。時(shí)間即無(wú)知。 2、視角 ①羅韋利在書(shū)中指出過(guò)去與未來(lái)之間的全部差別在于“熵”,過(guò)去是熵要低一些。但是我們又該怎樣去定義過(guò)去的熵是低的呢,我們置身于宇宙之中,從內(nèi)部去觀察這個(gè)世界。或許我們應(yīng)該換個(gè)視角,變化的不是世界,而是我們?cè)谧约航锹涞莫?dú)特視角。 ②一個(gè)系統(tǒng)的熵與模糊直接相關(guān)。它取決于我沒(méi)有記錄下什么,因?yàn)樗Q于不可分辨狀態(tài)的數(shù)量。同一微觀狀態(tài),相對(duì)于一種模糊的狀態(tài)熵也許很高,而相對(duì)于另一種狀態(tài)也許熵就會(huì)很低。 ③世界的熵并非只取決于世界的狀態(tài),也取決于我們模糊世界的方式,而這又取決于我們與哪些變量相互作用,即我們這部分世界與變量的相互作用。 3、特殊之處會(huì)出現(xiàn)什么 ①推動(dòng)世界的不是能量,而是熵。沒(méi)有低熵,能量會(huì)被稀釋成相同的熱量,世界會(huì)在熱平衡中睡去,過(guò)去和未來(lái)將不再有別,一切都不會(huì)發(fā)生。 ②存在的是過(guò)去的痕跡,而非未來(lái)的痕跡,僅僅是因?yàn)檫^(guò)去的熵較低。不可能有其他原因,因?yàn)檫^(guò)去與未來(lái)之間區(qū)別的唯一來(lái)源就是過(guò)去的低熵。 ③大量過(guò)去痕跡的存在產(chǎn)生了那種熟悉的感覺(jué),認(rèn)為過(guò)去是確定的。而不存在任何與之相似的未來(lái)痕跡讓我們產(chǎn)生了一種感覺(jué):未來(lái)是開(kāi)放的。痕跡的存在讓我們的大腦可以創(chuàng)造大量過(guò)去的地圖,未來(lái)卻沒(méi)有與此相似的東西。這一事實(shí)是我們能夠在世界上自由活動(dòng)這種感覺(jué)的根源:在不同的未來(lái)之間做出選擇,雖然我們無(wú)法對(duì)過(guò)去做些什么。 ④因果關(guān)系,記憶,痕跡,世界以及發(fā)生的歷史,都只是一種視角的結(jié)果,就像天空的旋轉(zhuǎn)只是我們奇怪的視角的結(jié)果一樣。因此研究時(shí)間還是應(yīng)該回到我們自己。 4、瑪?shù)铝盏案獾南阄?/p> ①當(dāng)我們把注意力轉(zhuǎn)向我們自己,作為人類,我們到底是什么?實(shí)體嗎?但世界不是由實(shí)體構(gòu)成的,而是由彼此聯(lián)系的事件組成。那么,“我”到底是什么?我們是過(guò)程、事件、復(fù)合物,并且受限于時(shí)空。但如果我們不是一個(gè)單獨(dú)的實(shí)體,那么是什么建立了我們的身份和統(tǒng)一性呢?是什么造就了這一切? ②本書(shū)圍繞不同的因素結(jié)合起來(lái)有三點(diǎn)。第一個(gè)是,世界上每個(gè)人都有自己的一種視角。通過(guò)對(duì)我們生存必不可少的廣泛關(guān)聯(lián),世界在每個(gè)人那里得到映現(xiàn)。第二個(gè)是,在反映世界的過(guò)程中,我們把它組織為實(shí)體。我們會(huì)在一個(gè)大致均勻穩(wěn)定的連續(xù)過(guò)程中,盡我們所能地通過(guò)聚合與分割來(lái)構(gòu)想世界,與世界更好地相互作用。第三個(gè)是:記憶,也是最重要的因素。我們并不是連續(xù)時(shí)刻中的獨(dú)立過(guò)程的集合。我們存在的每個(gè)時(shí)刻都通過(guò)記憶,由奇怪的三條線索與我們最近的和最久遠(yuǎn)的過(guò)去相連。我們的現(xiàn)在充斥著過(guò)去的痕跡。我們是自己的歷史。我是我自己講述的故事。 5、時(shí)間的來(lái)源 在許多我們可以談?wù)摰臅r(shí)間里,最終只能談?wù)撘粋€(gè)——我們經(jīng)驗(yàn)的時(shí)間:均勻、統(tǒng)一、有序。這是作為人類從我們的特殊視角對(duì)世界做出的近似、近似再近似的描述,我們?nèi)祟愐蕾囉陟氐脑黾?,被固定于時(shí)間之流。通過(guò)《時(shí)間的秩序》每一部分的描述,大家也許明白了時(shí)間的來(lái)源其實(shí)就是我們自己,只有我們的存在才可以侵入時(shí)間中,去完成不可言喻的美好! 總結(jié):也許吾心即是宇宙。
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