
李·斯莫林
從宇宙大爆炸到宇宙的未來,從量子物理學的困惑到力與粒子的大統一,物理學家與宇宙學家面前的一切難題,歸根結底的關鍵問題都是:時間。那麼,時間是什麼?物理學發展史上,諸多物理學家、宇宙學家、思想家,包括伽利略、柏拉圖、牛頓、愛因斯坦等,都認爲時間不過是一個終極假象;他們的理論也多是獨立於時間的。在《時間重生》中作者斯莫林教授認爲,在量子力學的詮釋中,在量子力學與時空、引力與宇宙學的終極大統一中,時間發揮着至關重要的作用。這種時間觀,是如何形成的?在將時間驅逐出物理學與宇宙學研究的過程中,我們會付出什麼代價?在接受時間真實性之後,我們又將付出什麼,收穫什麼?《時間重生》將告訴你答案和一個與衆不同的時間觀!
比《量子力學的真相》翻譯得好很多,但是微信讀書的評分卻低很多。大概是因爲這本書中,斯莫林的論述和推理更加自我,沒有顧及讀者的思維腳步,而是非常任性地憑藉自我思緒在物理世界遊蕩。閱讀中我也曾幾度抽離,彷彿因爲注意力分散而被作者自顧自地快速旋轉的飛盤無情甩出來。的確,本書的部分章節觀點於我而言是不敢苟同的,未經驗證的,甚至天馬行空的。然而,斯莫林的偉大之處就在於其嚴密邏輯思維下依然保持的大膽想象能力與勇氣。科學的思辨並未成爲限制他開放性思考的桎梏:一方面像孩子般發現與假設,另一方面以科學家的方式去分析和驗證。 本書以《時間重生》爲題,卻並不侷限於此,如果抱着閱讀科幻小說或者得到“時間是什麼”的心態來讀這本書,那麼或許會失望了。當然也可以直接從目錄進入《時間重生》這一章節。這本書的思維是發散的,不過焦點依然是凝聚而深刻的,但問題是讀者能否跟得上作者的思路。這或許需要一些基礎知識與前期工作。畢竟時間是一個從小便固化在絕大多數人頭腦中的概念,斯莫林也沒有在這本著作中搭梯子似的循循善誘,而是直接把自己的思路揮灑而就。然而,如果讀者已經具備一定的哲學、物理學、數學,甚至經濟學的知識,且隨時跳脫學科的框架和邊界,打破課堂上的固化經驗,又能運用強大的邏輯思維輕鬆在宏觀與微觀間跳躍,重回學科的研究與科學的嚴謹推理。那麼,我相信,閱讀本書時會感到輕鬆而有所得,你會體驗到一場由斯莫林掌舵的森林小火車穿越宇宙的思維訓練之旅:時而有趣、時而無聊、時而康莊大道、時而狹窄偏僻、時而光怪陸離。你只需要繫好安全帶——邏輯,然後盡情享受,甚至輕鬆跳轉、加速,或者緩速,甚至下載這段旅程。 從質疑開始,以質疑結束,雖然我們無法在本書找到斯莫林給出的“時間”的確定答案,但是,這個過程中,讀者的思維必然得到諸多滋養——當然也可能是困惑。然而,與我而言,“時間”已經在我的頭腦中“重生”了一次,或者幾次。除此之外,這本書將我帶到相對論面前,maybe it is the TIME moving to the theory of relativity.
這本書算是我看的物理科學暢銷書中最長的之一了,僅次於之前的黑洞與時間彎曲、彎曲的旅行(這兩本是因爲太硬核,作爲一個非專業人士看的很費勁),尤其是第二幕,很多時候都是回去再次閱讀,希圖瞭解作者的邏輯推論。客觀去講,很多作者的觀點是非常具有哲學性的,所以對於我來說,理解起來有點困難。 這本書在前言中就已經說的很明顯了,他認爲時間在物理理論中必須是真實。在第一幕中,他集中論述了過去物理理論講時間作爲一個過程的體現,換句話說,時間只是理論或者模型的一個過程或者參數,它甚至是可逆的,包括量子力學和相對論,在實質上都是這樣認知的。而且,尤其是相對論,簡明概要的表明了,時間的不存在性:時間永遠是相對的,對於A事件和B事件,宇宙中總有一個觀測點認爲是同時的,對於B事件和C事件,宇宙中也總有一個觀測點認爲是同時的,但是對於這兩個觀測點來說,A、B、C三個事件並不都是同時的,也就是說同時是具有相對性的。否則的話,對於不同的人來說,每一個同時都是真實的,那麼A、B、C都是同時的,他們同樣真實,但兩個人觀測的A、B、C都不是同時的,也就是說不是同時的也和同時的同樣真實,那麼過去、現在、未來也都是同樣真實的,時間也就失去了意義。作者獨到的點出了過去物理理論的特點:他們都是盒中物理學,而並沒有足夠的理由可以將他推到整個宇宙,而這恰恰是宇宙學最爲關鍵的一部分,也就是理論都需要適用於整個宇宙。 因此,第二幕作者利用隱變量理論和量子力學之間的矛盾,說明了充足理由律和時間相對性之間的不共存性。也就是說,如果認爲量子力學是終極理論,那麼我們就沒有辦法參破其中的統計原因,也就是違背了充足理由律;如果認爲量子力學背後還存在一個非定域隱變量理論作爲終極理論,那麼非定域隱變量理論在滿足充足理由律的時候,就必然包含着一個推論:時間是真實的,而非只有相對性。 作者之後又對現有量子引力理論進行了闡述,並指出相對論的時間相對性,也可以等價於空間相對性,由此來實現新理論和相對論、量子力學的內部自洽性。他認爲,一個終極理論,一定是需要伴隨着的時間變化而變化的,而且允許不同的對象之間相互影響。這非常深刻的指出了盒中物理學與宇宙學之間的殘酷矛盾:一個只需要應用於局部,一個卻需要應用於整個宇宙,作者的後續論述,包括反熱力系統、空間的非真實性等等,都是爲了指出這一點。 最後,李斯莫林,這位圈量子力學的創始人之一,認爲理論永遠不能推到未來,只有不斷出現局部的現象的時候,纔可以使用理論進行預測,也就是先例原則,而終極理論一定是在結構上隨着時間變化而變化的,而不是一個不變的將時間剔除在外的理論,他對未來的預測能力或許很微弱,但依然不妨礙物理學的實用。 p.s. 反駁一下作者的一個觀點:數學是科學的女僕,不再是科學的女王。數學從來不在於科學是怎麼想,愛因斯坦之前,微積分就已經存在很多年了,數學從來習慣於在自己的王國之中暢遊,從不在乎物理學怎麼看待自己,這是數學的超然性,數學永遠不會因爲自己是科學的女王而快樂,更不會因爲自己成爲科學的女僕而低沉,數學在於的,就只有自己而已。
從原子的量子態到浩瀚的宇宙,從曲折着向我們移動的早期宇宙光子,到人的個性和人類社會,在每一個空間尺度上、在每一個複雜度層次上,科學的關鍵在於時間。未來之門永遠向人類敞開。 西方的實驗和數學方法,儘管可能推測到宇宙的時間之門、時間之洞(本書做到了),但終究只能從宇宙的空間之門和空間之洞進入宇宙規律的神祕之地,而難窺宇宙的時間軌道、時間維度所展示的神祕。只有東方的實踐道類實驗方法和禪易道類數學方法,才能進入宇宙的時間之門和時間之洞,才能飽覽宇宙時間軌道和時間維度的神祕風光,才能實現本書作者的夙願
當思想改變你的思想,那就是哲學。 當上帝改變你的思想,那就是信仰。 當事實改變你的思想,那就是科學。 凡是科學的,諧可證僞;凡是哲學的,都能質疑。 真正改變並影響人類歷史文明進程的是偉大的思想和智慧。 當一個人即沒有思想又沒信宗教,還罔顧事實的時候遠離他,不要浪費你的寶貴時間。 李.斯莫林﹣當代美國著名物理學家。 每當生活的雞毛蒜皮,一地雞毛的時候我就開始探索宇宙,時間,空間… 太多人類未知的世界… 宏觀之中微觀顯得格外的微不足道!
喜歡。我也是爲了擴展知識,讀了很多物理,量子,天體方面的書。因爲不是本專業,很多知識不能完全理解,但總體感覺還得讀的越多,理解上會有提高,因爲不同的書從不同的角度來寫,講解,對學習還是非常有幫助的
這本書又一次刷新了我的部分三觀。從剛接觸量子力學時候的那種困惑,到無奈接受量子論世界是本質上隨機的那種哲學觀,再到現在再次迴歸到這個世界本源上是可以解釋的這種觀念,斯莫林的確具有偉大的思想和觀念。雖然他說的那些很可能不是真的(被證僞),但他提出的那些原則卻是一個全新的方向,可以據此發展出無數種全新的理論。突破牛頓範式的侷限性,建立一種只具有相對關係的演變宇宙觀,這個新的方向值得探討。期待大牛們進一步的結論。
時間是真相還是假象?宇宙規則如果按自然選擇以自組織進化,時間是進化之箭,熵增之箭,光線之箭,複雜之箭?時間到底有幾重意義。恆星的演變死亡,星系的概率,時間是否爲全角落的共性?時間是瞬間片段形成的永恆,我們卻以片段的去中心化形成主觀時間、相對時間,以偏概全? 在複雜學看來,相對主義的時間是超越漲落、熵增、不平衡態的一種片段,湧現更多價值 緊隨時間式思維並不是相對主義(relativism),它是一種關係主義(rela-tionalism)。關係主義認爲,對於事物最真實的描述在於指明事物與其所在系統中的其他事物之間的聯繫。無論事物是來自進化,還是來自人類的想象,一旦被創造,它們所代表的真理就既是客觀的,又是依賴於時間的。 作爲生活在真實世界中的人類,我們只可能接觸相對時間。因此,在對運動的描述中,我們所考慮的是被時鐘丈量的相對時間。對我們而言,如果一個裝置可以給出一串遞增的數字,我們就可以稱之爲時鐘。 近似,是盒中物理學的特色,它使我們得以專注於一小部分變量、一小部分物體或一小部分粒子。近似的關鍵是,要在宇宙這個大系統中選取出適合的子系統。需要再次強調的是,這麼做永遠只是一種對複雜多變的真實世界的近似。 “簡單地說,客觀世界從未存在過。只有當我的意識開始凝望、我的身體沿着世界線蜷曲向上時,世界的某個片段方纔獲得生命,它們隨時間不斷變化,是空間中轉瞬即逝的圖像 世上最根本的真實存在,是一大羣凍結了的瞬間。每一個瞬間呈現了宇宙的一個位形,每一個位形都是真實存在的,它將以瞬間的形式被任何生活在這一位形中的生物感知。巴伯將這些瞬間的集合稱作“瞬間堆”(the heap of moments)。瞬間堆中的瞬間並沒有誰先誰後,它們簡簡單單,沒有任何秩序。在巴伯的這幅形而上學的圖像中,除了一堆純粹的瞬間,萬物皆空無。 空間可能終究不過是一種幻象,就如同溫度、壓力一樣。它是我們在大尺度上組織事物印象的有效手段。但如果用它來看整個世界,這種方法就會顯得粗略,且不基本 我們所看到的複雜性是偶然的、曇花一現的;宇宙的歸宿是某個平衡態,這個平衡態被稱爲“宇宙的熱寂”(heat death of the universe)。在熱寂時,物質和能量均勻地分佈於整個宇宙,什麼都不會發生,除了隨機漲落以外。[2]大部分時間內,隨機漲落在產生後會迅速消散,不形成任何結構。 高複雜性的系統不可能處於平衡態,因爲秩序不可能隨機產生。因此,高熵和高複雜性不可能共存。說一個系統複雜不僅僅指一個系統的熵比較低。排成一排的原子的熵很低,但很難說它們很複雜。我和朱利安·巴伯發明了一個更好的概念來描述複雜度,我們稱之爲“多變性”。只給出一對子系統的相對關係或它們與系統之間的關係,看看這對子系統能否互相區別:如果一個系統中每對子系統都能互相區別,那麼這個系統就具有較高的多變性。[4]一個城市的多變性很高,這是因爲你能輕易地環顧四周,瞭解自己身處哪個角落。在自然界中,非平衡態系統具有高多變性,它們是自組織過程的結果。 我們真正需要的是關係主義。關係主義認爲現在制約了未來,但不決定未來,所以創新是可能的。它將超越時間、進入一個永恆完美世界,在那裏,虛假希望換成一個真正的希望:人的能動性將在這個宇宙中不斷擴張,我們擁有一個開放的未來。
如果時間有始 那麼初始之前是什麼 又是否會有終結 如果空間有界 那麼邊界之外又如何 視界又是什麼形態 常說思想、想象無限大 可以人的思維去揣摩宇宙 不免有盲人摸象之嫌 也許我們永遠無法真正看清宇宙真相 皆因我們始終身在此山中
時間的真實與虛幻 牛頓的觀念裏,不論觀察者的位置和運動狀態,任何事件於他而言時間流逝都是絕對的。 愛因斯坦推翻了牛頓的存在絕對時間的和諧宇宙觀,取而代之的是相對的時間觀,該觀點認爲不同的人對同一事件的持續時間可能有不同的感知,甚至不同事物的發生順序也不一致。時間事實上是我們所觀察到的三維空間之外的第四維度,由此創造了“塊宇宙”的現實圖景。在塊宇宙中,過去、現在和未來是同時存在的,時間流逝一說並無意義;所有事件都是相互並存的。對一些人來說是未來的事在另一些人看來其實是過去,這要取決於觀察者的位置和運動狀態。 開普敦大學的宇宙學家喬治·埃利斯勇於對抗權威,提出了塊宇宙延伸理論,他堅信時間是真實存在的,而愛因斯坦的單一塊宇宙理論存在錯誤。他的科學目標是把時間帶回物理學領域,讓宇宙可以創造自己的未來,並賦予我們改變命運的能力。 而本書作者認爲牛頓力學、廣義相對論、量子力學、標準模型等都不是通往終極的宇宙學理論。欲獲致終極理論,須擺脫現有的牛頓範式另設計理論,即一套無須藉助近似即能應用於整個宇宙的理論。 他認爲物理定律的時間獨立性違反了相對關係原則中的單向作用不存在性。自然規律受制於隨時間的變化、受制於因果關係。時間不僅是真實的,而且物理定律也會隨時間演化。空間、相互作用、量子力學,這些事物都是伴隨着宇宙膨脹而演生出來的某種近似。時間,是我們日常生活中唯一基本而非演生的事物。
這本書從“時間存在”這一淺顯的爭議入手,給了我不少好奇心的啓發,以前初中學習物理的時候沒有想過爲研究摩擦力和動量時爲什麼要簡化不去考慮控制萬有引力和電荷引力的變量,事實上如果真的要研究單一簡單力作用,要控制的變量遠遠不止這些,也包括了量子力學。 雖然我們相信有一個完備的理論的,但是即使深奧如量子力學,也不是完備的。無論什麼時候都應該保持好奇心,以及質疑的本能。 書中一個觀點我比較認同,當社會學習能力沒有指數增長或者趨於飽和之時,文明與科學就有潛在危機了。當下是知識爆炸的時代,電子信息加速了人們的知識輸入。但是由人們主觀知識輸入的方式還是有很大瓶頸,比如速度與容量的侷限。相對客觀輸入知識的方式或許是個很有潛力的發展方向。我們可能在短時間能借助腦機接口協助輸入信息,可是如何理解與存儲尚未研究完善。