時間可能只存在於你的頭內和每一個另外的人的頭內
線接好了的
過去。目前。未來。
在物理學中,它們都是同一東西。但對你、我和另外的每一個人,時間在一個方向上移動:從期望、通過體驗到進入記憶。這個線性被稱為時間之箭,一些物理學家相信它只以這種方式推移,因為人類和其它的有類似的神經線路的眾生存在來觀察它的經過的。
時間的箭頭問題是一個老的問題。要弄清楚,不是是否時間存在,而是它移動的方向。許多物理學家相信當足夠小的粒子------單獨的被詭異的量子力學的規則規制的-----進行交互作用時它浮現的,並開始顯示能被經典物理學解釋的行為。但兩位科學家在一篇發表在物理學年刊------發表愛因斯坦的關於特殊和廣義相對論開創性文章的同一雜誌------的論文中認為引力不是強大到足以迫使宇宙中的每個對象來遵循同樣的過去到現在到未來方向的。相反,時間的箭頭從觀察者浮現。
這一切都要追溯到在物理學中的最大的把量子和經典力學編織在一起的問題。在量子力學中,粒子能有具有超位。那就是,一個電子可能存在在兩個地方,沒有人能肯定的說在哪個直到它被觀察為止。在那裡電子可能被概率表示。實驗上,這個檢查出的。
然而,當電子開始與許多對象------就像一批的空氣分子------或去相干變成像塵埃粒子、飛機和棒球一樣的東西交互時規則改變。經典力學接管並且引力變得重要的。廉則野村說,"每個原子的電子位置被一個概率規制",他是加州大學伯克利分校的物理學家。但是一旦它們與更大的物體交互或變成像棒球一樣的東西,那些個別的概率相結合,並且所有集體的電子具有的超位的幾率減少。這就是為什麼你從來沒有看到一個棒球同時消失在左外野手的手掌同時也飆升到觀禮台上的。
當粒子物理學與經典力學合併時那一刻稱為去相干。根據物理學,它是當時間的方向變得數學上重要的時候。於是,大多數物理學家相信時間的箭頭從去相干浮現的。
最突出的去相干理論解釋是惠勒-德威特方程。這要追溯到1965年,當一位名叫約翰·惠勒的物理學家在北卡羅萊納州的一個機場中途停留時。為了打發時間,他讓他的同事布萊斯德威特來見他。他們做了物理學家要做的事情:談理論和玩數字。這兩個人帶上來了一個方程,對惠勒這個方程抹去了量子和經典力學(德威特是更矛盾的心態)之間的裂縫。
這個理論並不完美。但它是重要的,並且大多數物理學家同意它是一個理解支持去相干詭異性和所謂的量子引力的重要工具。
在這裡它變得有點更怪異。雖然這個方程不包括一個時間的變數(這並不是所有都怪異的。時間是某種它本身不能被測量的東西,在物理學中它被測量為一個對象的位置隨時間...... 不管怎麼說的相關性,它是詭異的)。但是,它提供把一個宇宙中的彼此編織在一起的一個框架。
然而,寫下了最近這篇論文的兩個科學家說在惠勒-德威特方程中,來說明一個普遍的時間箭頭引力的影響踢進來的太慢了。羅伯特·蘭扎說,"如果你看看例子並做這個數學,這個方程不解釋時間的方向是怎樣形成的",他是一位生物學家、博學家和這篇論文的共同作者。(蘭扎是生物中心主義的創始人,生物中心主義是空間和時間是生物感官限制的構造的理論)。換句話說,那些敏捷的量子粒子應該在引力牢牢的抓住前能夠保持它們的超位屬性。如果說,引力是太弱的來保持隨它們去想干變成某些更大的東西分子間的相互作用,那麼沒有它能迫使它們朝著同一個時間上的方向移動的辦法。
如果那個數學沒有查出的話,就剩下這個觀察者:我們。時間像它是的一樣移動因為人類是生物學上、神經學上、哲學上硬連線來這種方式體驗它的。它就像一個薛定諤的貓的宏觀尺度版。這個宇宙中的一個遙遠角落可能正在從未來移動到過去。但人類把一個望遠鏡指向那個方向一刻,時間符合過去未來流的。蘭扎說,"在他的關於相對論的論文中,愛因斯坦顯示了時間對觀察者是相對的,我們的論文把這個更向前一步,爭論這個觀察者實際的創建它"。
這不一定是一種新理論。義大利物理學家卡羅·羅威去年在ArXiv這個開放物理學網站發表了的一篇論文中寫過它。也不是沒有爭議的。野村說一個缺陷是弄清楚怎樣測量是否這個"觀察者時間"概念是真實的。他說,"答案取決於是否不用把觀察者包括在這個系統中這個時間的概念能被數學上定義的"。作者們認為沒有辦法從任何方程減去這位觀察者,因為方程是由人默認執行並分析的。
野村說作者也不能說明整個宇宙在一種被稱為空時的介質中存在的事實,"因此當你談論空時時,你已經正在談論關於一個去相干了的系統"。他沒去走那樣遠來說作者是錯誤的-----物理學仍然是不完整的科學------但他不同意他們從他們的數學中得出的結論。像時間一樣,物理學的解釋都是相對的。
https://www.wired.com/2016/09/arrow-of-time
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