宣金學(xué)
108年前的6月18日,拿破侖遭遇了滑鐵盧戰(zhàn)役的慘敗。108年后的這一天,聯(lián)合國秘書長潘基文踏上訪問中國的旅程。在我們的印象里,總是一個事件發(fā)生“在先”,另一個事件發(fā)生“在后”。有時候,我會禁不住想象,在宇宙的另一個地方,“此時此刻”發(fā)生了什么。
但是愛因斯坦知道,事情并非如此。在“雙胞胎悖論”里,一個進行太空旅行一年又返回地球的人,會發(fā)現(xiàn)自己比雙胞胎兄弟小幾十歲;GPS系統(tǒng)在運行中也要增加相對定位修正,因為裝在衛(wèi)星上的時鐘要比地面上的時鐘走得緩慢——時間是相對的。
愛因斯坦還在自己的理論中引入了引力場的概念,他天才般地發(fā)現(xiàn),牛頓所說的那個僵硬不動的盒子式空間實際上是不存在的。意大利科學(xué)家、循環(huán)量子引力理論創(chuàng)建者之一卡爾羅·羅威利將這個觀點與愛因斯坦的狹義相對論結(jié)合起來,讓他篤定地認(rèn)為:空間的不存在也意味著時間的不存在。
在《假如時間不存在·講點顛覆常理的科學(xué)》這本書里,羅威利希望人們學(xué)會“以無時間性的概念來考量我們的世界”。盡管他也知道,這從直覺上很困難。因為我們早已習(xí)慣于把時間表述成一種流逝的東西,就像我們自己的生命。
假如時間不存在,那將意味著什么呢?
作為一個普通人,我第一時間想到的,那是不是意味著存在永恒?是不是就沒有了花開花謝和日出日落,以及春夏秋冬的四季輪替?那些形形色色的穿越小說是不是難以寫下去,因為時間不存在,又如何打開時間隧道之門?
而在一個科學(xué)家的腦袋里,羅威利第一想到的卻是林林總總的方程式。時間幾乎存在于所有經(jīng)典物理學(xué)的方程式里,它作為一個變量,告訴人們?nèi)绾螠y量事件在時間過程中的變化。
伽利略最先理解并描述出了這些由時間變量函數(shù)所表述的方程式。在我們的高中物理課本里,不論是物體的墜落,還是小球在斜板上滾動,都需要計算時間。伽利略也一樣,他也需要一個時鐘。
這里有一個美妙的故事。傳說伽利略在比薩的大教堂做禮拜時,一邊觀察一盞緩慢擺動的蠟燭吊燈,一邊數(shù)自己的心跳。他興奮地發(fā)現(xiàn),鐘擺擺動的次數(shù)和自己心跳的頻率是一樣的,所以每次擺動時間也都是一樣長。就在幾年之后,醫(yī)生們開始用鐘表來測量病人的脈搏,使用的仍是鐘擺式時鐘。
用脈搏來確定鐘擺的擺動是否規(guī)則,又用座鐘來確定脈搏跳動是否規(guī)則,這不是一個怪圈嗎?這又意味著什么?
“這意味著,我們從未測量到時間本身?!绷_威利說。在他看來,我們只是用一個變量在與另外一個變量進行比較。或者說,時間變量的存在,與其說是觀測的結(jié)果,不如說是一種假設(shè)。
其實牛頓早就看到了這一點。他曾肯定地斷言,我們不能測量“真正”的時間,不過如果我們假設(shè)時間存在,就可以建立一套非常有效的構(gòu)架來理解和描述大自然。
牛頓的理論風(fēng)光了三個世紀(jì)。但到了20世紀(jì),量子力學(xué)和廣義相對論將之取代,它們?yōu)槿祟惤忉屖澜缁A(chǔ)結(jié)構(gòu)提供了新的答案。不能使用在時間中變化的公式來解釋世界,此時的時間,變成了一種相關(guān)性的概念,“它只是表述了事物的不同狀態(tài)之間的關(guān)系”。
從根本上講,時間是虛無的,就像空間。羅威利的科學(xué)研究的很大一部分,就是要尋找不含時間變量的理論?!皶r間只是我們對世界的細(xì)枝末節(jié)的無知所產(chǎn)生的效應(yīng)?!绷_威利說,“假如我們對世界的底細(xì)了如指掌,就不會有時間流逝的感覺?!?/p>
而對羅威利來講,他最大的野心是要借此將量子力學(xué)和廣義相對論結(jié)合起來。在他看來,世界不可能是一個不協(xié)調(diào)的整體,以至于要用兩種毫不相干、甚至互不相容的理論去解釋。
趁著20歲的血氣方剛,他鐵了心地要為這項挑戰(zhàn)付出畢生的努力??伤睦蠋焸儫o一例外地強烈反對:“那就是死胡同!”但是在之后將近40年的時間里,這個曾經(jīng)夢想著成為滿面胡須的流浪漢的物理學(xué)家,一直快活地固執(zhí)己見,試圖發(fā)現(xiàn)一個沒有時間的世界。