随感23-关于时间之箭
关于时间人可以发出的问题太多,似乎除了数学之外,时间的概念被深深的扎根于所有的领域之中,不管是科学的还是文学、哲学的,我们所有的思考都依赖于此,那是一个永远无法剔除的变量,也是形成了所有变量变化的基础,没有时间一切都不会变化。可是时间真的是单独存在的吗?爱因斯坦将时间和空间理解为不可分割的整体,每一个参考系和其他的参考系可以理解为有着不同的时间变化速度,但是光却是特别的存在,对于任何参考系来说光的生命似乎是无穷尽的,它在亿万年里都不会变化不会衰老,只有宇宙的膨胀让把光的波长拉长了,光没有死掉,只有形态上被动的变化。
似乎一束光或一个光子的长生不老,与其熵的静止有关,一个光子无法再由更小的微观态组成了,它的排列组合是单一的。可是可以形成一个打碎的鸡蛋(各种打碎的鸡蛋)的宏观态却并非这样,它由太多的微观态组成,在一个可以由统计力学解释的熵增宇宙中,鸡蛋打碎了就难以再复圆,这种熵的增加体现了时间单向箭头。这样看的话,似乎时间问题就得到了解决,因为我们生活在这样一个宇宙,时间的单向性由熵的增长的所决定,但是的熵何以在宇宙诞生之初,如此之低,是谁赋予了那么低的熵?
按量子场论的推断,这个低熵状态没有被“上帝”赋予,而是被量子涨落所涌现,其不仅涌现了一个低熵的宇宙,还可能涌现了无数个其它类型的宇宙,只是两个宇宙泡泡间永无交集,果真如此,时间就并无开端也没有终结,只要有变化存在时间就存在。但是我们难以确认量子的涨落是否需求时间来描述,如果量子的涨落就表现得像一个光子电场和磁场的相互转换,我们如何去描述量子涨落的时间,它是一种永恒吗?
现在我们又可以跳回来说数学了,麦克斯韦方程组、薛定谔方程、玻尔兹曼方程都有着时间作为运算参数,但是如果时间本身并非一个可以独立存在的参数,它只是一个涌现物(或者说涌现关系)呢?比如说,就像质能方程这种不包含时间的数据表达式,它意味着什么?或许他意味着一种转化,但是这种转化的内涵关系却并不涉及时间,那是否也意味着宇宙至少这个宇宙的底层关系非并与时间相关的,所以大多数物理方程都可以表现为可以进行时间的反演,前进和后退都是对称的。
如果时间真是一种涌现关系,那它可能就是一种关系,如同打字的我和看这篇随感的你之间的作者和读者的关系,你要问这种关系的实质是什么?那就是这个世界的复杂性,生物的复杂性所涌现的一种关系,这种关系需要基础支撑,没有你我就没有这种关系,但是有了你我没有交流也不会存在这种关系。时间也许也可以如此理解,一束光、一个光子、一个量子场的波动它们太简单了,从它们的角度看时间是多余的概念,只有空间让它们永存,也可以说时间是它们和空间之间的关系。宏观的物体甚至一个(氚)原子都会具有衰变属性,并可以进行时间度量,何况人这种复杂性有机体,其衰老、溃败涌现了更强的时间属性。所以人再长生不老也不可以和一个光子相提并论,因为在那里时间消失了或者说永恒了。
当我们再把境头拉回到现实中,其实人是幸运的,正是因为我们足够复杂,足够脆弱,我们才能在时间的单向流动的长河中,找到彼此这种关系,而这种关系终究会有一天因为你我的消逝烟消云散,再无复得。
Jingzi
20220723