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時間並不是線性的?義大利科學家認為,時間可能是離散的

對於「時間」的種種比擬中,莫過於潺潺流淌的河流,彷彿黃河之水裹挾著泥沙、直奔大海而去一樣,時間也裹挾著世間萬物、向某一終極的「結點」而不斷的演變,比如樹木的一枯一榮、人們的誕生和衰亡。也就是說,人們普遍的認為,時間是線性的,它如同你雙手撐開的一條繩子,左手的一端意味著「過去」,屬於「宇宙大爆炸」和恐龍時代;右手的一端意味著「未來」,屬於「人工智慧時代」、或一場擴日持久的太空殖民戰爭,而今時今日的人們也處於這一繩子的某一點上,正朝著右手的一端緩緩移動。

熱力學第二定律表明,任何孤立系統的特定度量,熵(S)不會隨著時間的推移而減低,這意味著熵的變化不可能是負值,因此,科學家獲得了一個「時間箭頭」、允許他們賦予時間一個正向性,即「時間以熵增的方向流動」。從人們的日常生活經驗、至熱力學第二定律,皆表明時間的「線性」是確鑿無疑的,不過,義大利的理論物理學家卡洛.勞維利(Carlo Rovelli)在倫敦皇家科學院進行的一場演講中,聲稱時間不是線性的、而是離散的,於時間中發生的事件也不是線性排列的、而是彼此混淆和連接的,他的觀點挑戰了人們對時間的常識。

(時間)

卡洛.勞維利開門見山的說,時間並不是以一個恆定的、相同的速率在宇宙中運轉的,當時間處於強大的引力場里,它的運轉速率會變慢,比如,一個人把顯示時間相同的兩個鐘錶,分別放在黑洞的附近和地球的地表上,黑洞附近的鐘錶才走了1秒,而地球上的鐘錶早已老化和報廢了。基於此,卡洛.勞維利認為「現在」是人們的一種錯覺,人們並未與任何人共享某一「現在」的時刻,即便是相對而坐的某人A和某人B,因為光線從B傳到A需要一點點時間,所以A只能看到「過去」的B。

熱力學第二定律為「時間」確立了一個發展的方向,彷彿時間是沙漏中的沙粒,受到地心引力的影響,從「過去」的一端下落於「未來」的一端。可是,卡洛.勞維利認為,熱力學第二定律為「時間」概念提供的基礎並不穩固,人們從無序的混沌狀態中發現秩序,這樣的秩序往往存在於觀察者的眼中,或者說,「秩序」取決於人們描述系統的方式。

(時間)

更為驚人的是,卡洛.勞維利提出了一種設想,認為時間並不是線性的、而是離散的,並不是連續不斷的、而是呈現量子態的,可以歸結為三個要點:第一,存在一個最小的時間量,這一時間量的單位不是無限小;第二,與其他的事物一樣,時間也具有量子的性質,如同量子世界中常常發生的那樣,可能存在著時間流逝的概率分布;第三,基於第二點,事件中的種種細節並不是線性排列和一一發生的,而是彼此混淆和連接的。卡洛.勞維利自嘲的說,這一設想還沒什麼說服力——他的研究工作尚未完成——若教科書收錄和講解了他的設想,那就不一樣了。

思維的時空中,光的蹤跡不是一條直線,而是不斷增大的圓圈所形成的一個圓錐,「過去」是正立圓錐中的一切、「未來」是倒立圓錐中的一切,兩個圓錐的尖端匯聚於「現在」的點上。也就是說,「過去」和「未來」之間並沒有一條線,只有更多的時間量。

(時間)

小考題:你認為人類能否實現「時間旅行」?歡迎你留言討論。

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