物理學家提出新觀點:時間可能不存在

日前,來自澳大利亞天主教大學的Sam Baron就時間是否存在這一問題發表了一篇文章。文章內容如下:時間存在嗎?這個問題的答案似乎顯而易見:當然存在!只要看看日曆或時鐘就知道了。但物理學的發展表明,時間的不存在是一種開放的可能性,並且我們應該認真對待。

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資料圖

這又意味着什麼呢?這需要花一點時間來解釋,但不要擔心:因為即使時間不存在,我們的生活也會照常進行。

物理學的危機

物理學正處於危機之中。在過去的一個多世紀里,我們用兩種瘋狂成功的物理理論來解釋宇宙:廣義相對論和量子力學。

量子力學描述了事物如何在粒子和粒子相互作用的微小世界中工作。廣義相對論則描述了重力和物體如何運動的大畫面。

這兩種理論本身都運作得非常好,但這兩種理論被認為是相互衝突的。雖然衝突的確切性質存在爭議,但科學家們普遍認為這兩種理論都需要用一種新的、更普遍的理論來取代。

物理學家希望產生一種“量子引力”理論以取代廣義相對論和量子力學,另外還能抓住兩者的非凡成就。這樣的理論將解釋引力的大局如何在粒子的微觀尺度上發揮作用。

量子引力中的時間

事實證明,產生一個量子引力的理論是異常困難的。

克服這兩種理論之間衝突的一個嘗試則是弦理論。弦理論用在多達11個維度上振動的弦代替了粒子。

然而弦理論面臨著另一個困難。弦理論提供了一系列的模型並描述了一個大體上像我們自己的宇宙,另外它們並沒有真正做出任何明確的預測,而是可以通過實驗來測試以找出哪個模型是正確的。

在20世紀80年代和90年代,許多物理學家對弦理論感到不滿,並提出了一系列新的量子引力的數學方法。

其中最突出的是環形量子引力,它提出空間和時間的結構是由極小的離散塊或“環”的網絡組成的。

環形量子引力的一個顯著方面是,它似乎完全消除了時間。

環形量子引力並不是唯一廢除時間的方法:其他一些方法似乎也將時間作為現實的一個基本方面來消除。

新出現的時間

所以我們知道我們需要一個新的物理理論來解釋宇宙,並且這個理論可能不以時間為特徵。

假設這種理論被證明是正確的。這是否意味着時間並不存在?

這背後非常複雜,並且取決於我們對存在的理解。

物理學理論不包括任何桌子、椅子或人,但我們仍接受桌子、椅子和人存在。這是為什麼呢?因為我們假設這些東西存在於比物理學所描述的水平更高的水平。

比如桌子是從宇宙中呼嘯而過的粒子的基本物理學中“出現”的。

但儘管我們對桌子如何由基本粒子構成有着很好的認識,但我們卻不知道時間如何由更基本的東西“構成”。

因此,除非我們能想出一個很好的關於時間如何出現的解釋,否則無法搞清楚我們能不能簡單地假設時間存在。

時間可能在任何層面都不存在。

時間和代理

說時間在任何層面都不存在,就像說根本就沒有桌子。

試圖在一個沒有桌子的世界里過活可能非常艱難,但在一個沒有時間的世界里管理似乎是災難性的。

我們的整個生活都是圍繞着時間展開的。我們根據對過去的了解為未來做計劃。我們讓人們對他們過去的行為承擔道德責任以便日後對他們進行譴責。

我們相信自己就是代理人(能夠做事的實體),部分原因是我們能計劃以一種能帶來未來變化的方式行事。

但如果在一個非常現實的意義上,沒有未來可供採取行動那麼採取行動來帶來未來的變化又有什麼意義呢?

當沒有過去,所以顯然也沒有這樣的行動時,為過去的行動懲罰某人有什麼意義呢?

發現時間不存在,似乎會使整個世界陷入停頓。我們就沒有理由起床了。

一切照舊

有一個擺脫困境的方法。

雖然物理學可能會消除時間,但它似乎保留了因果關係:即一件事可以帶來另一件事的意義。

也許物理學告訴我們的是因果關係,而不是時間是我們宇宙的基本特徵。

如果這是正確的,那麼代理仍可以生存,因為有可能完全在因果關係方面重建一種代理感。

至少,這就是Kristie Miller、Jonathan Tallant和我在我們的新書中所論證的。

我們認為,時間不存在的發現可能對我們的生活沒有直接影響,即使它將物理學推向一個新時代。

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