時間到底是什麼?它有起點嗎?時間旅行可能嗎?

2020-12-06 騰訊網

什麼是時間？它在滴答聲中，一分一秒地流逝，一天一天地過去。它不知不覺地融入我們的生活，以至於毫不起眼，被人忽視，除非我們約會遲到，或者意外看到鏡中的白髮。

然後，物理學家們發表高見，時間突然變得複雜起來。愛因斯坦告訴我們，時間是可以擴張和收縮的，而表明宇宙正變得越來越混亂的熱力學第二定律，似乎與時間的「流動」有關。

義大利物理學家卡洛·羅韋利（Carlo Rovelli）的大部分職業生涯都在思考時間之謎。羅韋利就職於法國艾克斯-馬賽大學，因為他在圈量子引力論方面的開創性工作而享譽學界。圈量子引力論試圖將量子力學和愛因斯坦的廣義相對論結合起來。而在公眾心目中，他是一位能言善辯、甚至富有詩意的科普作家。

羅韋利

羅韋利2014年的著作《七堂極簡物理課》在全球賣出了100多萬本。現在，他又出版了新書《時間的秩序》，聚焦最奇特的維度——時間。

近日，NBC旗下的MACH欄目採訪了羅韋利，他談到了時間的本質、時間有無起點、以及人類有朝一日能否穿越時空（採訪內容因篇幅和清晰度而有所刪改）：

時間到底是什麼？

它非常複雜。我們誤以為時間是非常基本的東西。我們認為，時間讓宇宙的生命在滴答聲中漸漸流逝，一刻不停。這種對時間的理解是錯誤的，或者說，只是略微接近真相。真相要複雜得多。

這並不是說，普通人對時間的理解是完全錯誤的，只是這種理解在有限的條件下成立。這就像認為地球是平的一樣。如果我們只在（地球表面的）一小塊區域上移動，我們完全可以認為地球是平的。例如，我們蓋房子的時候，不必考慮地球表面的曲率。但如果我們著眼於更大的尺度，那麼地球絕對不是平的。

時間同樣如此。在日常生活中，我們對時間的認知完全沒有問題，但前提是，我們不能著眼於太遠的星空或者太短的距離，不能思考高速運動的物體。

物理學如何解釋人們感覺到的時間「流動」？

這可能不是一個物理學問題。我認為，這取決於我們的大腦和我們形成記憶的複雜方式。這與我們回憶過去和預測未來的方式有關。想要解釋時間的這種推移，時間的這種流動，我覺得應該著眼於神經科學，而不是物理學。

對於時間，物理學家認為最大的未解之謎是什麼？

最大的未解之謎是：未來為什麼大大不同於過去？這沒有寫進物理定律。物理學的基本定律沒有區分過去和未來。我覺得這仍然令人費解。

哪些情況下適用熱力學第二定律？

想像一顆撞球撞擊另一顆撞球的視頻畫面。不管是前放還是倒放，視頻看起來都一樣。月亮圍繞地球旋轉，地球圍繞太陽旋轉，也是如此。但這種時間對稱性會被複雜的系統打破。在複雜的系統中，混亂度會提高。

就像茶杯破裂，或者攪拌蛋液？

是的。這種混亂度的提高就符合熱力學第二定律。令人費解之處不在於事物變混亂了。當然，事物確實變混亂了。令人不解的是，它們之前為什麼是有序的？之前是誰讓它們有序的？

為了尋找答案，我們應該著眼於多久以前？

我們可以相當自信地說，宇宙起始於大爆炸。我們不知道那之前發生了什麼，這仍然存在很大爭議。但我們知道，自從大爆炸以來，宇宙變得越來越混亂。140億年的整個宇宙史如同一副被洗來洗去的撲克牌，總是變得更加混亂。但令人奇怪的是，大爆炸——宇宙最初的壓縮炙熱階段——似乎不是非常有序。但它必須是有序的，否則，最初的秩序從何而來？這仍然是個懸而未決的問題。

時間有起點嗎？

不知道。以前，人們認為時間「始於」138億年前的大爆炸。但現在，很多科學家對此表示懷疑，他們在考慮一種可能性，即宇宙在大爆炸之前就已存在。所有選項都是開放的。

有沒有可能進行時間旅行？

「時間旅行」是我們一生中一直都在做的事，難道不是嗎？但你是說，我們能否快速穿越到過去或者未來。穿越到遙遠的未來，無疑是可能的。這只是技術問題，而非科學問題。

方法之一是非常快速地運動。當你快速運動時，時間對你而言會過得非常慢。所以，如果你圍著家跑很多圈，速度足夠快，那麼你跑的這段時間對你而言也許只是幾分鐘，但對其他所有人來說，已經過去了幾百年。唯一的困難在於速度必須非常快，堪比光速。

穿越到未來的另一個方法是留在黑洞附近。在黑洞附近，時間會慢下來。宇宙飛船在那裡等半個小時，然後離開黑洞附近，就會發現自己身處千年後的未來。

穿越到過去呢？

這要複雜得多。在邏輯上不是不可能，但需要打破熱力學第二定律，這就像打破概率法則。我認為，就算我們實現了這一點，也會是在我們能夠穿越到未來的很久之後。

物理學家這個職業是否影響到你在生活中對時間的思考？

多年來，我的思考方式無疑改變了很多，但我不確定是因為我的職業，還是因為我老了。我變得更加從容，更加淡定，少了急躁。我把生命更多地視為一種饋贈。可能只是因為以前我20歲，現在我60歲。從這個角度看，生活大為不同。

翻譯：于波

校對：李莉

編輯：穎仔

來源：NBC News

造就：劇院式的線下演講平臺，發現創造力

相關焦點

  • 信條中的時間旅行,在現實中有可能做到嗎?物理學家:不可能
    這些逆向狀態和正向狀態交織在一起的畫面，讓所有觀眾都頭疼不已，搞不懂這部電影到底在講什麼。而所有的這些逆向運行的物質，從時間的角度來看其實也是在進行一次時間旅行，那麼這在電影中有可能做到嗎？
  • 人類可能進行時間旅行嗎？
    首先，「時間旅行」有兩種:回到過去和穿越到未來。（華納兄弟影業公司）回到過去就我們所知，回到過去是不可能的。即使把信息發送回去也是難以想像的，因為它可以改變已經發生的事情，這應該是不可能的。比如說你從單槓上摔下來摔斷了胳膊。如果你能回到過去，告訴自己不要去酒吧呢?如果你成功了，你就永遠不會摔斷胳膊。但是那樣你就沒有理由回到過去了。那麼這對你的手臂意味著什麼呢?它壞了還是沒壞?
  • 人類可能進行時間旅行嗎?
    簡介：講述人類未來進行時間旅行的可能性、可能的方式。在書籍和電影中，我們喜愛的角色可以使用「時光轉換器」和樹屋穿越時空。但是這對現實生活中的人們來說並不是那麼容易。讓我們看看原因。首先，「時間旅行」有兩種:回到過去和穿越到未來。在電影《哈利波特與阿茲卡班的囚徒》中，角色哈利和赫敏使用時間轉換器回到過去。（華納兄弟影業公司）回到過去就我們所知，回到過去是不可能的。
  • 時間旅行可能嗎?霍金遺作如是說
    「如果有人拿時間旅行課題申請研究基金，恐怕立即就會被駁回。」已故知名物理學家史蒂芬．霍金在其遺作《對幾大問題的簡答》一書中幽默地說到。據The Conversation網站報導，霍金認為雖然人類目前造不出時間旅行機器，但他對時間旅行的可能性持「謹慎的樂觀」態度。
  • 時間旅行是否可能?(上)
    時間旅行這個概念在很多科幻電影裡早已有所提及，但是很長一段時間裡，科學家們都不敢對這一話題加以評論，因為擔心會被認為是怪人。今天，我們不再這麼謹慎了，就來大膽談一下，時間旅行 是否可能？如果我有一架時間機器，我會去拜訪瑪麗蓮·夢露，一睹她的芳顏；我還會拜訪伽利略，看他將望遠鏡指向天空。——霍金在空間中，每個物體都有它的長度，在時間的概念裡也是如此，比如中國人的平均壽命是77年，比如兵馬俑至今已保存了2000多年，而太陽系 將維持100億年。
  • 時間旅行真的可能會實現嗎？
    狹義相對論告訴我們，空間的三個維度和時間的孤立維度就像織物一樣編織在一起。將它們視為單獨的實體是不可能的，只有單一的統一實體 - 時空。我們不能想到通過空間的運動而不注意時間的運動，反之亦然。左右，上下，後退和過去都處於平等地位。然而，時間似乎有點不同。
  • 霍金遺作解讀:時間旅行可行嗎?
    霍金認為，我們目前的知識不能排除時間旅行，這表明他對時間旅行的態度似乎是謹慎樂觀的。那麼問題來了：我們目前不能打造時間機器，但未來可以嗎？我們先從日常生活經驗開始談起。我們對給無論身在何地的親朋好友打電話都已經習以為常。包含他們聲音和圖像的信號傳輸速度非常快，但我們收到信號仍然需要一定時間。
  • 空間是否有盡頭，時間存在起點嗎？這是個有關宇宙的迷思
    ，時間存在起點嗎？，時間存在起點嗎？科學家用科學為這一問題作出了回答，宇宙的起點即為時間的起點。當然，時至今日仍然有很多人不願意接受這一觀點，也並不相信宇宙大爆炸理論。沒有關係，其實即使不依靠科學證據，僅靠邏輯推論，前人就已經得出了關於這個問題的答案。時間是否存在著起點？對於這個問題無非有兩個答案，一是存在起點，一是不存在起點。
  • 超光速旅行有可能實現嗎
    很明顯，阿西莫夫在他的Foudation中解釋為通過在多維宇宙中躍遷實現：在三維空間中是不可能以超過光速的速度航行的…這意味著即使是十分臨近的兩個可居住星球之間的移動也需要數年的時間。而高維空間是一個難以想像出的領域，它既不是空間或時間，也不是能量，或許存在什麼或者什麼都沒有。通過高維空間，我們可以在一瞬間穿過整個銀河系的長度。媽蛋，阿西莫夫到底再講什麼鬼！
  • 時間旅行的悖論能破解嗎?
    - 相關連結　　時間旅行11大準則　　時間旅行並不是變戲法，它或許並不遵循現在的物理學定律，目前我們對它還不是太了解，但是我們清楚，如果時間旅行可以實現，那麼它一定必須遵循某些規則。有時候研究這些規則會非常有趣。
  • 宇宙暗處可能存在時空裂縫,通過它可能實現空間穿梭或者時間旅行
    很多的朋友也喜歡看此類穿越小說，大量穿越小說的出現，也讓時間旅行再次成為人們熱議的一個話題。那麼時空穿越，時間旅行在現實中真的可能實現嗎？其實對於這個問題，在愛因斯坦提出相對論之後，已經是科學界永恆不變的一個討論課題。對於很多人來說，時間旅行，穿越時空只是存在於想像和文學作品的事物，可是在科學家的眼裡卻不這麼認為。
  • 黑洞和時間旅行有關係嗎?揭秘時間旅行的理論、悖論和可能性
    然而，現實中的時間旅行要複雜的多，並不是所有的科學家都相信時間旅行是可能的，有些人甚至說，即使是嘗試進行時間旅行也會對任何選擇這樣做的人造成致命危險。了解時間時間是什麼?當大多數人認為時間是常數時，物理學家阿爾伯特·愛因斯坦證明了時間只是一種幻覺;它是相對的——它會因為不同觀察者在空間中的速度而有所不同。
  • 《時間簡史》到底講了什麼?
    《時間簡史》這本書讀的人可能不多，但我相信只要讀過這本書的人就一定有這樣一種感覺：時間存在嗎？如果不以時間定義時間，沒有明表鍾在特定的空間控制，我們所稱之為時間的東西到底是什麼？《時間簡史》所闡述的大部分內容都會牽動你的每一根神經，讓你為之動容，為之感嘆。這是一本科學界的劃時代著作。
  • 四維空間到底是不是時間?為什麼愛因斯坦會說時間旅行或許不成立
    四維空間到底是不是時間？為什麼愛因斯坦會說時間旅行或許不成立對於物理學來說，有這樣一個基礎理論，那就是關於空間維度的學說，它聽起來非常神奇，但實際上，卻離我們很近。並且，科學家們希望通過科技的不斷發展，人們可以從三維空間跳脫，以進入四維或者更高維度的空間，而這正是開啟時空旅行的關鍵所在。如果實現了這個目標，時空旅行就非常有希望實現。那麼，四維空間又是什麼呢？真的有這麼難理解嗎？下面，就一起來了解一下吧！三維空間就像是維度空間的基礎單位，更像是身體裡的細胞，不斷的疊加才能夠組成更高維度。
  • 諾維科夫自洽原則:時間旅行的其中一種可能,什麼也改變不了!
    對時間旅行理論做出了貢獻。諾維科夫自洽原則是說人是可以回到過去的，但是並不能修改過去，從而改變歷史。其基本含義為我們的世界是已經改變過的最終結果。根據諾維科夫自洽原則來看，其實還是可以理解的。不過從基本含義來看的話，我其實還是會有一點疑問的。如果我們真的是處在一個已經改變過的世界中，那麼就可以證明世界是可以被改變的。
  • 「媒庫文選」時間旅行在萬有理論下可行嗎?
    Can Time Travel Survive a Theory of Everything 時間旅行在萬有理論下可行嗎？在許多宇宙，通常是影視劇中的宇宙，時間旅行並不比尖峰時段在任何一個大城市的鬧市區開車困難多少。在現實生活中，時間旅行沒那麼容易。事實上，它很可能無法辦到，是比到訪愛麗絲仙境、在彩虹盡頭發現黃金或者清除臉書網站上所有仇恨言論更遙不可及的幻想。不過時間旅行未必違背物理學定律。
  • 時間旅行可能實現嗎?肯定的!前提是你質量得無限大
    北京時間12月19日消息，據國外媒體報導，無論是對物理學家還是普通人而言，時間旅行都具有同樣大的吸引力。但時間旅行真的有可能實現嗎？答案是肯定的。我們現在就在進行時間旅行嘛，只不過速度慢了點而已，一次只向前行進一秒鐘。
  • 科普:時間有開端嗎?時間本質是什麼?
    哈嘍，大家好，歡迎來到「達叔說天文」，咱們今天聊的話題是「時間」，不知道大家有沒有考慮過時間的定義呢？這是一個非常有趣的問題，讓咱們直接進入正題吧！有一位同事的女兒大概有5歲，有一天問了他一個問題，「爸爸，什麼是時間？」，這個怎麼解釋呢？
  • 時間旅行可能需要一段時間
    「我們有一個物理學理論，即廣義相對論，即我們的引力故事，隨著時間的推移，它變得非常酷。您可以構建特殊的情況，讓您時光倒流，但是，物理學的其他每個領域都說，不，您不能時光倒流。那麼，哪個是對的？」周一，來自澳大利亞昆士蘭大學的研究小組報告說，他們可能在數學上設計了解決時間旅行的主要障礙之一的解決方案。
  • 薩古魯:時間穿越有可能嗎?
    人們在自己之內時間穿越，這難道不是世界上最大的問題嗎？他們嘗試經歷10天前發生的事情，或者經歷後天可能發生的事情，嗯？時間穿越是最大的問題，不要尋求它，它已經是一個大問題。現在，這不是你要問的——你想知道過去發生的事情，或者想知道明天將會發生什麼。當他說：「Mere bare me kuch bolo（請對我說些什麼）」時，（笑聲）他想告訴我的只是，讓我時間穿越吧，告訴我明天會發生什麼，好嗎？