时间的起源
Stuart Clark　文　Shea　编译
	时间是什么？从古代的哲学家到近现代的科学家，这个问题困扰着人类最伟大的一些头脑。 　　然而，在数千年的思考和科学进步之后，对于它的本质仍没有达成共识。“我们可以识别时间，但却无法理解时间，”哲学家朱利安·巴伯（Julian Barbour）说，“值得注意的是，我们关于时间是什么或者甚至该如何去寻求这个问题的答案都鲜有一致的见解。” 　　这也许是因为对时间的深层认识已被证明相比我们的科学进步而言几乎是多余的。例如，在物理学中，牛顿运动定律、爱因斯坦的广义相对论和量子理论都不要求我们知道时间的本质。即便是钟表匠也不需要了解时间。 　　不过，钟表确实给了我们一条该专注于何处的线索，因为钟表需要一些能运动的部件来计量时间的流逝。这可以是钟表齿轮的滴答、一个震荡的石英晶体或者是从一个放射性原子抛射出的粒子——无论如何都必须要有运动。 　　当事物运动的时候，它就会改变。因此钟表告诉我们时间不可避免地和运动联系在一起。但也仅此而已。从这一点出发，有两条通向完全相反的时间观的道路。 　　第一条道路认为，时间是宇宙真实存在的一种基本特性。就像空间和质量，它本身就存在。它为事件的发生提供了框架。这是用它来量化运动的牛顿所持的观点，你必须犹如房屋墙壁般坚实地对待时间。只有这样你才能有把握地测量物体运动得有多远、多快。 [图片来源]：Alex Teuscher/Flickr/Getty。 　　通过证明时间流逝的速率取决于观测者的速度和作用于它们的引力的强度，爱因斯坦抛弃了这一刚性的主张。他的理论摒弃了空间和时间自身存在的观点，进一步提出“时间只不过一种顽固而持续的错觉”。不过时空仍然可以为测量宇宙提供一个有用的参考架，或者如物理学布莱恩·格林（Brian Greene）在其《宇宙的结构》一书中所写的“时空是有意义的事物”。 　　第二条道路则通往另一个观点，即运动是宇宙的基本特性，而时间源自于我们描述这些运动的心智活动。牛顿的主要竞争者莱布尼茨青睐这一解释——时间不是真实存在的，而是在我们的大脑中被创造出来的。于是在我们面前出现了一个难题：时间是真实的吗？ 　　物理学家和哲学家就此仍有非常多的争论，这在一定程度上是因为量子力学进一步搅浑了它。但主要原因之一是这个问题的答案可以引领我们去往可以解释自然界所有粒子和力的“万有理论”。 　　另一个令人生畏的大问题也随之出现。如果时间是真实的，那它从哪儿来？直到最近，绝大多数的物理学家仍假设时间创生自诞生物质、能量和空间的大爆炸。因此任何有关时间存在于大爆炸之前的观点都被认为是不恰当的。然而现在他们却没有这么肯定了。“我们没有权利去声称宇宙和时间都始于大爆炸或者某种史前状态，”美国加州理工学院的肖恩·卡罗尔（Sean Carroll）说，“有两种观点可供选择，我个人偏向于宇宙一直永远存在着。” 　　导致这一重新思考的是弦理论。在这些对标准物理学的假想拓展中，现实由超出我们所熟悉的4时空的维度组成。虽然我们无法直接感知到它们，但它们却为宇宙交替存在提供了场所。在一系列没完没了的大爆炸中这些宇宙从彼此间萌发，这意味着我们的宇宙诞生自另一个宇宙，因此时间在我们的大爆炸之前就业已存在。而之前的宇宙甚至可能会在我们的宇宙中留下一些印迹。 　　2008年，卡罗尔及其同事暗示在大爆炸的辐射残余中存在的特征可能是更早期宇宙的信号。2010年英国牛津大学的罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）和亚美尼亚埃里温国立大学的瓦赫·古扎德亚（Vahe Gurzadyan）走得更远，提出微波背景辐射中的圆形特征是存在一系列之前的宇宙和大爆炸的证据。当欧洲空间局的普朗克卫星在几年之内发布它的第一幅微波背景辐射图时，我们将会有机会来检验这些想法。 　　目前，还没有办法逃避这些问题的极其困难之处，我们也无法想象其深度，这些答案有一天终会出现。现在，超出以往的任何时候，我们都不得不面对我们对时间的无知。
[New Scientist 2011年10月05日]

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