時間只是幻覺，霍金的無邊界宇宙模型就是五維時空

今天來挑戰一下霍金的無邊界宇宙模型，不過這個理論引入了虛時間的概念，非常抽象，也沒有得到科學界的公認，甚至在維基百科裡都沒有這個詞條。筆者看了幾十遍，查閱了無數資料，消耗掉無數腦細胞，還是在最關鍵的虛時間上卡了殼，我只能給出自己的初步理解，並不確切知道霍金的本意是什麼。

霍金自信地認為，宇宙的無邊界模型就像日心說、相對論一樣，雖然剛開始很多人不理解，但最終會成為人人都相信的理論。虛時間也將是我們必須接受的觀念，也許我們的下一代人認識虛時間會像現在我們認識世界是圓的一樣自然，是同等程度的一個智慧的飛躍，因為在目前有教養的世界中，平坦地球的信仰者已是鳳毛麟角。

這個理論是上世紀八十年代，霍金以費曼多重歷史理論為基礎，把對微觀粒子的歷史求和運用到對整個宇宙時空的歷史求和提出的，試圖把愛因斯坦的廣義相對論和費曼的多重歷史思想合并成一個完整的統一理論，用以描述宇宙間的一切事物，和超弦理論的野心有得一拼。

那麼無邊界宇宙模型究竟是什麼樣的呢？要搞清這個，首先得明白虛時間的概念，虛時間是霍金從數學的虛數中引入的，如果我們的實時間是一條從左到右的數軸，那麼虛時間就是和它垂直數軸，是和一切事物無關的絕對時間。霍金說，宇宙在虛時間中的歷史，就像地球表面一樣，有限但沒有邊界，沒有人會掉到地球外面去。只不過這個表面不是二維的，而是四維的，三維空間加一維時間。如果再加上虛時間這個維度，那麼這個無邊界的宇宙模型就是五維的時空了，三維空間，再加兩維互相垂直的時間——實時間和虛時間，當然霍金並沒有這樣說，不過我只能暫時把他的意思理解為這樣。在這樣的時空模型中，宇宙就沒有時空創生的奇點了，因為在地球上北極和南極與其它點並沒有任何區別，越過北極你仍然在球面上，而不會到達球面上空；但在實時間的宇宙中，大爆炸的奇點就是時間的起點，越過去就沒有任何時間了，在此之前的事情我們無法進行描述。消除了奇點後的宇宙模型，物理定律也就不存在失效的問題了，量子理論和廣義相對論就完全統一起來，很多無法解釋的問題便迎刃而解了。

霍金承認，對於宇宙，我們仍然不知道如何正確地對歷史求和，但是他相當肯定會牽涉到虛時間以及時空向自身閉合的思想。虛時間絕不僅是科學幻想或者數學技巧，而是使宇宙成形的某種東西。很有可能，虛時間才是基本時間，而實時間只不過是我們想像出來的概念，幫助我們描繪我們想像中的宇宙模樣。更進一步，我們的宇宙很可能只是五維時空在四維時空的全息投影，就像一個三維球體在二維平面的全息投影一樣，二維平面的每一個片段，都記錄著三維球體的全部信息，我們可以根據記錄在二維平面上的信息，推知三維空間的狀態，也可以根據三維空間的信息，推知二維空間的狀態。所以我們並不可能知道，我們是五維時空在四維時空上的投影，還是本來就在五維時空中。可能這就是現在很多人熱衷討論的全息宇宙思想的由來，雖然這個概念並不是霍金最先提出。

根據霍金的樂觀估計，我們下一代人心目中的宇宙就該是這個樣子了，那時候，我們也許也和以前那些老古董一樣，固執地認為所有星辰包括太陽都在圍繞地球運行，而拒不承認地球是圍繞太陽運轉呢。

（圖片來自霍金書籍）

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