![]()
在你点开这个视频的前三秒,时间对你来说是流动的。
但在你出生之前,在你死亡之后,在你甚至没有意识到自己眨了一次眼的瞬间……
时间,真的存在吗?
你有没有过这种瞬间?
就是半夜突然醒过来,盯着天花板,脑子里蹦出一个怪问题。
我明天要吃什么,方案还没写完老板会不会骂我。
以上都不是。
是一种特别深,深到你感觉自己的床在往下陷,整个房间都在往下坠的那种问题。
因为有时间,物质才能运动?
还是因为物质在运动,所以产生了时间?
来,我们先做一个思想上的小实验。
你把自己想象成,被关在了一个地方。
一个绝对封闭的屋子。
没有窗户,门缝都用橡胶条堵死了,一丝光都透不进来。
没有声音,静得你能听见自己血液在血管里摩擦的沙沙声。
你身上没有任何钟表,手机被我拿走了,电池都给你抠出来,丢进一个灌满水泥的铅桶里。
你跟外界的一切时间参照物,全部切断。
你现在唯一能感觉到的,就是你的心跳,“咚——咚——咚——”。
还有你的呼吸,吸气,呼气。
我问你,在这个状态下,时间还在走吗?
你肯定想骂我,废话,肯定在走啊,我的心跳就是倒计时,我能感觉到自己在变老。
你看,你掉进陷阱里了。
你的心跳,是什么?
是你的心肌在一张一缩,是物质在运动。
血液在血管里流,是物质在运动。
你那个“我感觉自己在变老”的念头,是你大脑里几百亿个神经元在噼里啪啦放电,依然是物质在运动。
你找来找去,在这个屋子里,你找到了心跳,找到了呼吸,找到了脑子里乱糟糟的想法,但你就是找不到一个叫“时间”的、单独的、实在的东西。
你摸不着它,闻不到它,你也舔不着它。
你能抓住的全是运动,全是变化。
这就是我要给你看的第一个裂缝。
一个在你从小接受的常识上,用力砸出来的裂缝。
你从来都不是在感知时间本身。
你只是在感知物质的运动,然后用另一个物质的运动,去比较它。
你说一炷香的时间,是香在燃烧。
你说一盏茶的时间,是茶在变凉。
你说一天,是太阳在天空画了个弧线,是地球自己转了一圈。
你说一年,是树叶绿了又黄,是地球绕着太阳跑了一整圈。
你说一辈子,是从第一声啼哭,到最后一口气咽下去,身体这台精密又脆弱的机器彻底停止了运转。
运动,运动,全是运动。
你拿香的运动比你的呼吸,拿地球的运动比香的运动。
你这一辈子,活在一个密密麻麻的、由各种物质的运动编织出来的网里,从来没跳出去过。
那如果,我做一个更可怕的假设,把你从所有的运动里剥离出去呢?
想象一下,想象整个宇宙,一个彻彻底底、死透了的宇宙。
所有的恒星都熄灭了,白矮星冷却成了黑矮星,黑洞也蒸发完了最后一缕霍金辐射。
没有一颗原子还在振动,没有一颗光子在飞行。
温度达到了一个物理学上终极的冰冷,绝对零度,零下273.15度。在这个温度下,构成世间万物的所有最基本的粒子,连抖一下的能量都没有了。
它们被彻底冻住了,就像一块巨大的、无限的水晶琥珀。
这里没有风,没有声音,没有光线的明暗变化。
前一瞬间和后一瞬间,有什么区别?
没有任何区别。因为没有一件事发生了改变,你连说“前一瞬间”这个词的资格都没有。
因为没有参照,没有变化,你无法划分出任何两段可以被区分的时间片段。
这个宇宙,就像一张被按了暂停键的电影光碟。
画面还在,故事里的角色也还在,但一切都死死地定在那里,不再流动。
这时候,你告诉我,时间在哪?
你找不出来。
你给这个死了的宇宙写墓志铭,你只能写,它曾经有过时间,因为那时候星辰流转,万物生灭。
但现在,当所有的演员都冻僵在舞台上,大幕落下来,时间这个剧本,也就跟着一起消失了。
所以,你可能一时半会儿还消化不了的结论就是:不是时间这个大舞台,给了物质运动表演的机会。
恰恰相反的是物质运动本身,它的快慢,它的节奏,它的生灭,表演出了“时间”这出戏。
时间不是导演,时间是在台上痛哭流涕、生老病死的演员,他们自己的内心节奏。
这个想法,太颠覆了,太不给我们从小到大学的物理面子了。
所以,我需要请出一个人,来给这个想法背书。
或者说,我们要从他那里,先把那个你以为坚固无比的旧世界,彻底推翻。
艾萨克·牛顿。
你肯定知道他。
你初中物理课本封面,可能就印着他那张不苟言笑的脸。
你被他的三大定律折磨过,算过小车在斜坡上下来的加速度。
牛顿在他的神作,《自然哲学的数学原理》里,对时间下了个定义。他说,存在着一种绝对的、真实的、数学的时间。
它自顾自地、均匀地、永远不变地流逝着,跟外界任何事物都没有关系。
它就叫“绝对时间”。
这个东西,就像一条你看不见、永远匀速流淌的大河。
所有的星星,所有的地球,所有的你和我,都不过是这条大河上漂浮的树叶。
我们怎么运动,怎么折腾,都影响不了河水本身奔腾的速度。
你在北京的一秒,和你在银河系边缘的一秒,和你在亿万光年外星系里的一秒,都是完完全全一样长的一秒。
非常公平,非常上帝视角。
牛顿的这个想法,统治了人类思想超过两百年。因为它太符合我们的直觉了。
你上班摸鱼,感觉时间过得好慢,度秒如年。
你放假在家躺着刷手机,感觉一天刷就过去了。
但你理智上清楚,不是时间本身快了慢了,是你自己的感觉在骗你。
那个客观的、公平的时钟,一直在墙上滴答滴答,一秒就是一秒。
这个,就是我们绝大多数人,对时间最根深蒂固的信仰。
但我现在,要来拆掉这个信仰的承重墙。
而且,锤子,还是牛顿自己递给我的。
牛顿在他的书里,还写了另一个更根本的东西,叫牛顿第一定律,也叫惯性定律。
他说,任何一个物体,要是你不去推它、拉它,没有外界干扰,它原本是静止的,就会永远静止;原本在动的,就会沿着一条笔直的线,永远做匀速运动。
注意这个词,永远。
永远做匀速直线运动。
这什么意思?也就是说,在相同的时间间隔里,这个物体经过的路程,是一样的。
一秒飞一米,下一秒,还飞一米。
再下一秒,还飞一米。
问题,就死死卡在这个“一秒”上。
这一秒,是从哪里来的?
你要定义这个物体的运动速度,你说它每秒飞一米,你就得先给我定义,“每秒”是个什么鬼。
你就必须先假设,全宇宙到处都有一个统一的、绝对稳定的背景滴答声,给你做参照。
你必须先偷偷地把那个“绝对时间”给拉出来,把它当成一把尺,塞在你的理论底下,然后你才能说,哦,这个物体是在匀速运动。
你发现了没有?
牛顿自己,陷入了他自己给自己下的套。
他为了解释物质的运动,必须假设一个绝对时间。
可他拿什么来证明这个绝对时间存在呢?
他最终,还是得拿物质的运动来证明。
他说,你看,因为行星绕太阳的运动是那么有规律,那么精确,所以我们能从中得到一个绝对的时间。
但这不还是在用地球的运动,去定义一秒吗?
你用的任何仪器,沙漏、日晷、滴水计时、机械钟、石英钟、原子钟,全部是物质在运动。
你永远是在用一种物质运动的周期,去作为一个标准尺,然后拿着这把尺,去量别的物质运动。
你以为自己量到了时间,像个科学家一样记录着精确的数据。
但撕开这层皮,你跟我那个在小黑屋里数心跳的可怜虫,没有任何本质区别。
你只是在比较运动,比较变化。
那个纯粹的、赤裸裸的、不依赖任何运动就自己在那流淌的“时间本身”,你从来、从来、从来就没有抓住过它,连它的影子都没见过。
如果全宇宙所有的运动,都在一瞬间,啪,停止了。
牛顿那个均匀流逝的绝对时间大河,它还在流吗?
就算你相信它作为一种哲学概念还在流,可它对一个死寂的宇宙,还有什么意义?
它无法被感知,无法被测量,它变成了一个纯粹的形而上学的假设,一个哲学上的幽灵。
到这里,信仰的裂痕,已经大得能开进一辆卡车了。
但真正一脚把整座破庙踹塌的人,是一百多年后的爱因斯坦。
1905年。
在瑞士伯尔尼专利局,一个三级技术员,头发乱得像个鸟窝,抽着劣质烟斗,用一支笔和几张纸,引爆了人类有史以来最炸裂的认知革命。
这就是狭义相对论。
爱因斯坦跟牛顿不一样。
牛顿是先画好时间空间这个大框架,再把物质往里塞。
爱因斯坦是反过来,他死死盯住物质运动的最基本规律,然后问,为了让这些规律在所有人看来都成立,时间和空间本身,得变成什么样?
他的答案,就像一把烧红的刀子,直接捅进了你我最舒适的认知区。
他说,为了让物理定律,特别是光速,对所有人都绝对不变,时间和空间,就必须是相对的,是可塑的,是可以被拉伸和压缩的。
光速不变。
你想象一下。
你站在一个阳光灿烂的大操场上,手里拿着一个特别高级的测速仪,对准太阳,啪,射过来一道光。
你测到它的速度,是那个我们耳熟能详的,每秒大约三十万公里。
精确一点,是299,792,458米/秒。
这个数字,就像宇宙的宪法,刻在那里的。
好,现在,换场景。
你坐在一艘你根本想象不出来的超级飞船里。
这艘飞船,能以光速的99%,也就是每秒跑29.7万公里,从你朋友身边“咻”地一下飞过去。
你站在飞船的船头,在飞船掠过你朋友的那一瞬间,你也掏出一个手电筒,朝着飞船前进的方向,啪,也射出一道光。
来,你告诉我,对于那个还站在操场上的,你那目瞪口呆的朋友来说,他测到的你射出的那道光的速度,应该是多少?
按我们日常的直觉,按牛顿的物理,这太简单了。
飞船在往前飞,你往前打光,这就好比你在一辆时速100公里的高铁车头,往车头方向扔一个苹果,地面上的人看到的苹果速度,就是高铁的速度加上你扔苹果的速度。
所以,你朋友应该测到,你射出的那道光的速度,是飞船的速度,加上光本身的速度。
也就是29.7万公里/秒,加上30万公里/秒,等于59.7万公里/秒。
非常合理,对吧?
错错错!
大错特错!
现实世界给了你一记响亮的耳光,然后告诉你,别瞎想了。
不管你朋友怎么测,用什么神仙仪器,他测出来的你射出的那道光的速度,依然是,而且必然是那个该死的,精确的,每秒299,792,458米。
一点不多,一点不少。就好像你那艘以每秒29.7万公里在狂飙的飞船,它带来的那个吓死人的初速度,在光看来,屁都不是。
光完全无视了你飞船的运动。
它就这么任性。
这怎么可能呢?
这不疯了吗?
如果这个世界是这么运作的,那我们每天坐高铁、坐飞机,那些速度叠加的经验,难道是假的?
爱因斯坦说,那些经验,是低速下的近似。
这个宇宙最底层的真相,就是这么反直觉。
光速,就是绝对的。
它是一个不可超越的常数。
没有任何有质量的物体能达到光速,更不可能叠加在光速之上。
那好,这个绝对的、任性的光速,就像一块石头,死死地压在了宇宙这床大被子的正中间。
它不动。
为了让它不动,为了让它在所有运动着的人看来都是一样的快,就必须有别的东西,给这块石头让路,被它压弯、压变形。
那些被牺牲掉,用来做妥协的,就是时间和空间本身。
在牛顿那个世界里,时间和空间是坚固的,刚性的舞台。
演员,也就是物质,随便动,舞台纹丝不动。
但在爱因斯坦这里,舞台变成了一个巨大的、软绵绵的橡胶垫。
演员在垫子上怎么跑,会直接踩出一个凹坑,会把整个舞台拉扯得变形。运动,会扭曲时间和空间。
你坐在那艘99%光速的飞船上,相对于地面上那个朋友,你的时间,变慢了。
这不是你感觉变慢了。
是你物理上的,真实的,用原子钟可以测出来的,变慢了。
你的心脏,物理上跳得慢了。
你的大脑,物理上思考得慢了。
你手上所有钟表的指针,物理上扫得慢了。
你吃一碗泡面的功夫,觉得就三分钟,你朋友可能在地球上已经老了三十年。
你觉得你只是打了个盹,醒来发现地球上已经物是人非,你儿子的孙子都比你老了。
这就是著名的“时间膨胀效应”。
这是铁板钉钉的物理定律,而且,我们每天都能看到它的证据。
来,我给你一个实实在在的,让你没法反驳的例子。
一种粒子,名字叫μ子。
这个μ子,它不是在什么遥远的实验室里造出来的,它就在我们头顶,大气层的上层。
宇宙里飞来的高能射线,质子啊什么的,猛烈地撞击大气层的原子核,就会产生一阵粒子雨,其中就包括大量的μ子。
μ子非常短命,它不稳定,会衰变。
物理学家测出来,一个静止的μ子,它的平均寿命,只有2.2微秒。1微秒,是百万分之一秒。
这是个什么概念?
就算μ子以接近光速跑,在它咽气之前,也只能跑大概660米。
它产生在距离地面十几公里,甚至几十公里的高空,按道理,它绝对活不到撞上地球表面。
它早该在半空中,就全部衰变成别的东西了。
可是,我们呢?
我们这些活在地面上的人,用一个很便宜的、教学用的粒子探测器,放在你家客厅,都能听到它“嘀”地一声,捕捉到一个来自宇宙深处的μ子。
见鬼了吗?
物理定律失效了?
都没有。
是相对论在起作用。
因为μ子从出生开始,就在以接近光速,0.995倍的光速,朝我们飞奔。
由于它的运动速度快得离谱,从我们地球这个观察者的角度来看,μ子内部的、属于它自己的那个“钟”,走得极其极其慢。
它的整个生命过程,从出生到死亡,在我们眼里,像被按了慢放键。
我们测到它的寿命,不再是2.2微秒,而是被拉长到了大约22微秒,一下子延长了10倍。
22微秒,就足够它冲破大气层,跑完十几公里的路程,一头撞在我们的探测器上,被我们看见。
这个现象,物理学家叫它“运动介子寿命延长”。
在全世界所有的大型粒子加速器里,比如欧洲核子中心的LHC,物理学家们每天都在重复这个实验。
他们把各种不稳定的粒子,质子、介子,加速到亚光速,然后精确测量它们的衰变时间。
无一例外,所有高速运动的粒子,它们的“死亡”都被大大推迟了。
推迟的倍数,和狭义相对论的那个时间膨胀公式,算出来的值,在小数点后不知道多少位,都完全吻合。
这是大自然自己做的实验,数据量,堆得比山还高。
它就在我们头顶的宇宙线上,不停地向我们嘶吼着同一个真相:运动,不是发生在时间里的无关紧要的事。
运动本身,就在实实在在地拉长、缩短着时间的步伐。
你动的速度越快,你的时间之河,就流淌得越慢。
还没完。
我们刚说的只是速度。
如果把宇宙里的另一个主角,重量,也就是引力,请进来,那会怎样呢?
这就到了爱因斯坦更登峰造极的理论,广义相对论。
这恐怕是物理学史上,被公认为最美丽的理论之一。
广义相对论,说了一个让所有人下巴掉地上的话。
引力,根本就不是一种力。
你之所以被地球吸在地面上,不是因为地球伸出了一只无形的手在拽你。
是因为地球这个巨大的质量,把它周围的时空,给压弯了。
你没听错,压弯了时空。
想象一下,你还是有一张拉得非常紧的橡胶膜,它代表我们的时空。
平平展展的。
你往中间放一个很重的保龄球,橡胶膜“噗通”一下就凹陷下去了。
这个凹陷,就是地球的质量造成的时空弯曲。
这时候,你拿一个小玻璃珠,在凹陷的边缘,让它自己滚。
你不会说保龄球对玻璃珠施加了什么魔力把它吸过来的,你会说,小玻璃珠只是顺着被保龄球压弯的、最自然的路径,自己溜下去的。
行星绕太阳转,也是这个道理。
太阳巨大的质量,把周围的时空压出了一个大坑。
地球,只是顺着这个大坑的斜坡,在不停做“自由落体”运动,但因为还有个横向速度,所以它永远掉不下去,就一圈一圈地绕。
质量告诉时空,你该怎么弯曲。
弯曲的时空,告诉物质,你该怎么运动。
好,重点来了。
既然空间被弯曲了,时间呢?
爱因斯坦的方程告诉我们,时间和空间是一体的,叫“时空”。
只要空间被弯曲,时间就必定跟着一起弯曲。
这意味着,在引力越强的地方,也就是时空被压得越弯的地方,时间,流逝得越慢。
你能想象吗?
你坐在一楼办公室,和你一个在顶楼天台吹风的同事,你们俩时间流逝的速度,是完全不一样的。
因为一楼离地心近了一点点,引力势更深,时空弯曲得更厉害一点点,所以一楼的时间,就过得比顶楼要慢一点点。
当然,这个差距微乎其微,你一辈子也感觉不到。
但是,你手上的手机,它知道。
它必须知道,否则我们所有人都得迷路。
这个每天都在证明广义相对论的证据,就是全球卫星定位系统,GPS。
GPS的工作原理,我用最简单的话给你解释。
天上有几十颗卫星,轨道高度大概两万公里。
每颗卫星上,都装着一个全世界最精密的计时工具,原子钟。
这些卫星,就不停地向下广播信号,信号里写着,“我是某某号卫星,我在几点几分几秒,在某个精确的位置,发出了这个信号”。
你的手机,是一个接收机,它能同时听到至少四颗卫星在朝它广播。
它一算,哦,1号卫星的信号用了多长时间跑到我这里,乘以光速,我就知道离1号卫星多远。
同理,知道离2号、3号、4号卫星的距离。
以每颗卫星为中心,距离为半径画个球面,四个球面交叉的那个唯一的点,就是你的三维坐标。
这就是GPS的定位原理。
这个计算,对时间精度的要求,高到丧心病狂。
光速每秒三十万公里。
你手机上那个小破钟,和卫星上那个几千万美金的原子钟,只要存在一微秒,也就是百万分之一秒的误差,算出来的距离就会差300米。
要是一天不校准,误差能让你从北京偏到天津去。
现在,我之前说的那两个效应,就同时发作了。
第一,是狭义相对论效应。
卫星相对于地面在高速运动,速度是每秒3.9公里。
因为速度快,卫星上的钟,在地面看来,每天会比地面上的钟慢7微秒。
第二,是广义相对论效应。
卫星在2万公里高空,那个地方地球的引力比地面小多了,时空弯曲的程度也更低。
因为引力小,时间就跑得快。
所以,卫星上的钟,每天会比地面上的钟快45微秒。
快45微秒,减去慢7微秒,综合的结果是,卫星上的原子钟,每天会比地面的钟,总共快出38微秒。
别小看38微秒。
一天有86400秒。
乘以光速,这38微秒的误差,如果不加修正,累积下来的定位误差,会超过10公里。
你的导航App,会在一天之内,从一个百依百顺的小可爱,变成一个让你往河里开、往墙上撞、在环岛上原地转圈的疯子。
怎么办呢?
难道要把爱因斯坦的棺材板按住了,求他老人家收回他的理论吗?
不可能。
工程师的解决办法,是承认现实,向相对论低头。
他们在每一颗GPS卫星发射升空之前,就人为地、精确地把卫星上的原子钟,出厂频率调低一点点,调低十亿分之四点四七,也就是0.00447赫兹。
这样一来,等卫星上了天,高速运行和低引力环境,双重效应一叠加,刚好把调慢的这点给补偿回来,使得它广播下来的时间,和地面时间完美同步。
没有这个基于相对论的修正,GPS一天都用不了。
你打不了网约车,送不了外卖,所有的飞机和轮船都可能迷航,我们整个现代社会所依赖的定位和授时系统,会瞬间瘫痪。
速度能改变时间,引力能改变时间。
而且,我们是用铁的工程事实,证明了这一切。
我们不是在谈哲学,我们在谈怎么写进卫星控制芯片里的、实实在在的补偿代码。
现在,让我们在认知崩塌的废墟上,再踩一脚。
我们来聊聊一个你每天都在用的概念:“现在”。
对你来说,“现在”就是这一刻。
你看到我嘴唇在动,你听到我的声音,你感觉屁股坐在椅子上。
对你身边坐着的人,“现在”也是这一刻。
你跟她说话,她回应你。你们共享一个共同的“此刻”。
于是,我们就产生了一个错觉,一个非常顽固的错觉。
我们以为,整个宇宙,从我家客厅,到北京的故宫,到太阳,到银河系中心,到仙女座星系,一直到250亿光年外宇宙的边疆,所有地方,都和我们一样,有一个普适的、共同的“现在”。
天狼星上发生的事,和我们这边发生的事,是可以被标上同一个“时间戳”的,是同时发生的。
这个想法,是牛顿绝对时间最后的、也是最难清除的余毒。
而狭义相对论,干净利落地告诉我们:不对。
根本就没有一个全宇宙统一的同时。
你的“现在”,是你的私人物品,跟别人没关系。
为了让你听明白这个匪夷所思的结论,爱因斯坦自己发明了一个天才般的思维实验,叫“爱因斯坦火车”。
请跟我一起,在脑子里放一遍这部电影。
想象一个很长的火车月台。
你,作为观察者一号,站在月台的正中间。
远处,一列高速列车正呼啸而来。
当列车的中点,刚好和你擦肩而过的一瞬间,奇迹发生了。
有两道闪电,啪!
同时击中了车头和车尾。
对你来说,因为你站在月台的正中间,光从车头到你的距离,和从车尾到你的距离是一样的。
光速又是不变的。
所以,两道闪电的光,会同时到达你的眼睛。
你非常自信地宣布:根据我的观测,这两道闪电是同时发生的。这就是我的“现在”。
现在,我们换到观察者二号,一个恰好坐在火车正中间的乘客。
在闪电击中的瞬间,她也正好和你并排。
但是,她在动,她随着火车在向前高速运动。
在她看来,世界是什么样子的呢?
闪电击中车头和车尾的时候,两束光同时发出。
但是,光向她传播的这段时间里,她自己在向前运动。
这意味着,从车尾发出来的光,要追上这个向前运动的她,需要多跑一点路。
而车头打来的光呢,因为她正迎着车头的光运动,光会更快地迎上她。
所以,光速虽然一样,但路程变短了,车头的光,会抢先一步,先撞进她的眼睛里。
车尾的光,要稍微迟到一点点。
所以,这位乘客会得出一个和你截然相反的结论。
她会说:不对,这两道闪电根本不是同时发生的。
明显车头的闪电先发生,车尾的后发生。
谁错了?
你们俩都对。
没有一个宇宙大法官,可以站出来宣判,说站在月台上的人是对的,坐在火车上的人是错的。
你认定的“同时”,你认定的“现在,宇宙别的地方在发生什么”,对于另一个和你处于不同运动状态的人来说,很可能是一段有先有后、清清楚楚的“历史”。
这个例子里的火车和月台,只是一个比喻。
放大到宇宙尺度,你就能感受到那种彻骨的荒诞。
我们用天狼星来举例子。
天狼星,是夜空中最亮的恒星。
它距离我们,8.6光年。
你现在,抬头看它。
你看到的,是它在8.6年前的样子。
你看到的光,在宇宙中孤独地飞了8.6年,刚才落在了你的视网膜上。
你的“现在”,是天狼星的“8.6年前的过去”。
那你告诉我,天狼星“现在”在干嘛?
它“现在”还在吗?
有没有爆炸?
有没有被外星人当成建材拆了?
你永远没法用“此刻”去感知。
因为它的“此刻”,对我们来说,是8.6年后的“未来”。
我们和天狼星之间,隔着一道由有限光速和相对运动铸成的、8.6年厚的时间之墙。
那如果,天狼星周围有一颗行星,上面有一个智慧生命,他也在做思想实验,他也在想地球上的你此刻在干嘛。
他的“此刻”,对他自己而言,是无比真实的。
但对这个外星人来说,他看到的,是8.6年前的地球,他还得等8.6年才能看到你点开这个视频的瞬间。
所以,你此刻的“现在”,对他而言,是8.6年后才会发生的“未来”。
过去、现在、未来,这三个你赖以维系生活秩序的词,在最根本的物理层面上,碎了一地。
它们不是绝对的。
它们是你这个特定观察者,以你特定的运动状态,从宇宙这个大电影里,自己剪辑出来的一个切片。
我的切片,和你的切片,和他的切片,都不同。
宇宙中没有唯一的标准导演剪辑版。
宇宙只是在发生一连串事件,而我们每个人,都在根据自己的运动方式,把这些事件排成一个属于自己的时间顺序。
流动的,从来就不是一条叫时间的大河。
流动的,是事件。是物质从状态A,演化到状态B,这个不可逆的过程。
既然你知道了,所有关于时间的感知,都源于物质运动。
你知道了,运动速度的快慢,引力的深浅,能让时间变快或者变慢。
那最后一个,也是最折磨人类几千年的问题来了:
为什么,这一切,是单向的?
为什么我们感受到的时间,是只朝一个方向走的?
从过去,到现在,再到未来?
杯子掉在地上,会“啪”地一声摔碎。
为什么一地碎玻璃,不会自动从地上跳回桌面,重新组成一个完好无损的杯子?
为什么你能记住你上周吃了什么,却记不住下周会吃什么?
为什么你脸上的皱纹越来越多,而不是越来越少?
牛顿的力学,不管是经典力学,还是量子力学,它的基本方程,对时间方向是不挑食的。
你把方程里的时间t,全部换成负t,让时间倒流,在微观粒子的碰撞里,是完全合法的。
两个粒子撞在一起再分开,你把这个过程倒放,除了电荷宇称这些极其微妙的差别外,它看起来就是一个同样可以发生的物理过程。
但在宏观世界,你绝不会看到碎杯子复原。
为什么?
是什么给宇宙加了一个“只许前进,不许后退”的箭头?
这就需要请出另一位镇场子的大佬。
热力学第二定律,以及它所引入的那个,我认为是物理学里最令人绝望,也最揭示本质的概念:熵。
熵是什么?
你不用去记那些复杂的公式。
你就把它理解成一个系统内部的“混乱度”,或者更高级一点,叫“可能性的多样程度”。
一个崭新的、刚从包装盒里拿出来的手机,所有零件都排列得整整齐齐,螺丝拧紧,屏幕没划痕,系统流畅得一批。
这时候,它的熵很低。
你用了两年,摔了无数次,屏幕上有细小的划痕,充电口积了灰,电池老化了,系统卡顿了,存储空间里塞满了你从来不看的缓存和碎片。
它走向了一种更可能的,零件更无序的,能量更分散的状态。它的熵,变高了。
一个玻璃杯,是一堆二氧化硅分子按照极其有序的结构排列起来,熵很低。
它掉在地上,碎了,变成一地大小不一的碎片。
这些碎片的分子排列,杂乱无章,内部应力也释放了,它变成了一种更可能的状态。
熵,剧烈增高。
你不可能看到相反的过程。
要让一地的玻璃碴子,在一瞬间,所有分子都接收到同一个指令,完美地同时移动,重新飞回桌上,组合成一个没有一丝裂痕的杯子,这在物理定律上不禁止,但它的概率低到什么程度?
比你把一副扑克牌往天上一扔,掉下来自动按花色和大小排成一摞,还要低上不知道多少个数量级。
低到宇宙138亿年的寿命,都完全不足以让你等到这么一次小小的意外。
所以,热力学第二定律说,在一个孤立系统里,熵,总是倾向于增加,或者保持不变,绝对不会减少。
这就是我们感受到的时间之箭的根源。
我们感受到的时间的流逝,感受到的“覆水难收”,本质上,是我们浸泡在一个宇宙级别的、浩浩荡荡的、从低熵向高熵演化的巨大潮流中。
我们的身体,是一个逆熵的、不可思议的奇迹。
我们从食物中获取低熵的能量和物质,用它们来维持我们身体这个高度复杂的、低熵的结构,同时,向环境排放出高熵的废物和热。
我们活着,就是在局部对抗熵增,维持秩序。
但这需要付出代价,代价就是我们加速了周围环境的熵增。
而且,这场战斗,从一开始就注定要失败。
宇宙的大环境,是把你,把我,把太阳,把整个银河系,都拖向那个最终极的、极度无聊的、万物均匀、再也没有任何能量交换和结构变化的状态,热寂。
当所有恒星都燃尽,所有黑洞都蒸发,所有物质都衰变成最基本的粒子,均匀地、死气沉沉地散布在一片绝对冰冷的虚空中时,宇宙就达到了它的最大熵。
这时候,不再有任何变化。
没有能量的流动,没有物质的运动,没有任何事件发生。
那么,在那时候,时间,还存在吗?
你还记得吗?
我们这趟思想过山车的起点。
我们想象了一个绝对死寂的宇宙。
在那个宇宙里,你找不到任何运动,所以,你也找不到时间的任何踪迹。
这就是我们这个宇宙的终极剧本。
大约138亿年前,一场大爆炸,从一种极端的低熵状态开始,物质和能量疯狂运动,时空本身也在这个过程中诞生、暴胀。
然后,物质运动,定义了时间。
物质的运动方式,又反过来扭曲时间的快慢。
最后,当一切物质都停止了运动,宇宙归于永恒的死寂,时间这个维度,就会像它来时一样,悄无声息地,蜷缩回物理定律的最底层,失去它所有的意义。
所以,让我们回到最开始那个,把你勾进来的问题。
是因为有时间,物质才能运动吗?
还是因为物质运动,所以产生了时间?
现在,这个问题的答案,就像手术刀一样锋利,闪着冰冷的寒光,摆在你面前了。
如果你还在用牛顿的世界观,为了方便过你朝九晚五的小日子,你可以把时间当成一个绝对的背景钟。
但在这个真实的、由相对论和量子力学支配的宇宙里,这个观点,彻底地,被碾碎了。
时间,它不是神创的舞台。
它是一个涌现出来的现象。
什么叫涌现?
就像“温度”,一个单独的分子,没有温度。
无数亿亿个分子在你周围疯狂地撞击,它们的平均动能,才涌现出了“温度”这个概念。
时间也是。
它是宇宙中,从基本粒子到星系团,无数层级的物质,都在进行着从有序到无序的、不可逆的运动,在这种宏大无比的集体舞蹈中,所涌现出的一个宏观的、单向的、不可倒退的度量。
宇宙中没有一个大钟。
有的,只是无数的物质在动,在变。
而这些运动和变化本身,又会被另一种运动(速度)和另一种扭曲时空的存在(质量),深刻地、微妙地影响着快慢。
你用运动定义时间,而运动本身,又在弯曲着时间。
你,我,我们所有人,都是被困在这张由物质运动自己编织的、名叫“时空”的、无法挣脱的因果大网里的囚徒。
我们的每一次心跳,每一次眨眼,每一次思考,都不是在被动地接受时间的洗礼。
我们本身就是时间这部机器里,一个个小小的齿轮。
我们的运动,也在参与定义着属于我们自己的、独一无二的时间。
所以,你看着手表,告诉自己,啊,又过去了一秒。
你要知道,那不是有什么叫时间的东西流走了。
那是你的手表里的石英晶体,在电的刺激下,振动了32768次。
那是你大脑里的一群神经元,组成了一个关于“刚才”的记忆。
你看到的,是运动。
你感受到的,是变化。
你的衰老,不是时间这个刽子手,一刀刀刻下的伤痕。
那是你身体里亿万个细胞,在一次次的复制、分裂、新陈代谢中,不可避免地,一点点走向无序,走向混乱,走向那个注定的、热力学第二定律下的结局。
你害怕的不是时间的流逝。
你害怕的,是变化本身,是那个再也回不去的低熵状态。
我们所有人,从出生的那一刻起,就一起跳进了这场宇宙最宏大、最壮丽的物质之舞。
我们被它裹挟,也参与其中。
你运动,所以,时间在你身上存在。
当所有的舞步停下,音乐消失,最后一个音符在冰冷的黑暗中消散,万物,皆归于空。
你不是活在时间里,你就是时间本身的一个短暂的低熵漩涡。
以上就是本期的全部内容。
我是夜墨,我们下期再会!
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.