時(shí)間流逝是幻覺嗎?(3)

如果埃利斯是對(duì)的,他要如何解釋宇宙的前沿不斷向前推進(jìn)的機(jī)制?他說“界面就是不確定的未來不斷轉(zhuǎn)化為確定的過去的地方”。他從物理家們所熟知的另一個(gè)物理學(xué)分支上看到了希望,這個(gè)分支認(rèn)為能夠?qū)@而易見的不確定性轉(zhuǎn)化為確定的現(xiàn)實(shí)。它屬于量子力學(xué)的領(lǐng)域,這是一種能夠控制亞原子粒子行為的奇特理論。
 
量子水平上都是由機(jī)會(huì)和概率決定。例如,我們無法預(yù)測(cè)粒子確切的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),包括粒子的位置和能量,直到你去測(cè)量它。而在此之前,這個(gè)粒子由無數(shù)的可能性構(gòu)成,處在由無數(shù)可能的位置、速度、能量所組成的“疊加態(tài)”。然而,一旦粒子被觀察,這個(gè)含有各種可能性的泡沫將破裂,坍縮為一個(gè)單一、隨機(jī)但確定的狀態(tài)。這是一個(gè)嚴(yán)格的單向過程,一旦狀態(tài)坍縮,粒子將無法自然地回到之前的多重態(tài)。而被觀測(cè)之前我們也無法預(yù)知粒子坍縮后的狀態(tài),最終結(jié)果無法預(yù)先設(shè)定。
 
這種看起來與愛因斯坦的塊宇宙相矛盾的理論已被實(shí)驗(yàn)多次證明。幾十年來物理學(xué)家深知量子力學(xué)與廣義相對(duì)論無法相容。兩者對(duì)時(shí)間的自然狀態(tài)有不同的觀點(diǎn),前者認(rèn)為時(shí)間是自然流逝的實(shí)體,而后者卻認(rèn)為時(shí)間只是我們主觀感受產(chǎn)生的錯(cuò)覺。這種分歧成為了統(tǒng)一量子力學(xué)和廣義相對(duì)論的主要障礙,而統(tǒng)一的量力引力理論將能解釋從原子到行星的宇宙萬物。
 
量子力學(xué)的實(shí)驗(yàn)給了埃利斯信心,他堅(jiān)信時(shí)間是真實(shí)存在的,而愛因斯坦的單一塊宇宙理論存在錯(cuò)誤。“一些物理學(xué)家認(rèn)為未來已經(jīng)在今天已經(jīng)確定,但我認(rèn)為他們還沒有認(rèn)真地考慮量子不確定性,”埃利斯說,“對(duì)我來說,量子不確定性意味著未來的事在它真的發(fā)生以前都還是未知數(shù)。”
 
他認(rèn)為在他的塊宇宙延伸理論中,不確定的未來通過一系列微小的量子事件逐漸凝結(jié)為確定的過去。在每個(gè)事件中,粒子經(jīng)過自身內(nèi)部矛盾力量的斗爭(zhēng),從開始的不確定量子狀態(tài)轉(zhuǎn)化為一個(gè)明確的狀態(tài)。隨著鄰近的粒子都經(jīng)歷了這一過程,確定性的波浪將開放的未來變?yōu)橐讯ǖ倪^去。
 
未來之路
 
埃利斯也許已經(jīng)構(gòu)建了一個(gè)將時(shí)間重新放回物理學(xué)的框架理論,但要說服他的同行們還很困難。牛津大學(xué)客座教授朱利安·巴伯很欽佩埃利斯,但他始終認(rèn)為“時(shí)間”應(yīng)該徹底從物理學(xué)的領(lǐng)域中剔除出去。他認(rèn)為,有些東西感覺起來很自然,但并不意味著它就是對(duì)真實(shí)世界的準(zhǔn)確描述。
 
巴伯說:“這讓我想到當(dāng)年伽利略試著說服亞里士多德主義者地球是繞著太陽轉(zhuǎn)的。”直覺告訴我們腳下的這個(gè)星球堅(jiān)實(shí)又平靜,雖然伽利略的想法與直覺相悖,但他終究是對(duì)的。巴伯相信,我們?cè)跁r(shí)間的流逝中運(yùn)動(dòng)的想法,有一天也會(huì)像地心說那樣成為一種古老的觀念。
 
加州大學(xué)圣地亞哥分校的物理學(xué)博士克雷格·卡倫德(Craig Callender)也能感受到埃利斯的沮喪:“物理學(xué)家們一直在嘲笑我們的時(shí)間體驗(yàn),認(rèn)為那只是幻覺,是一種過時(shí)的想法。但即使這是幻覺,那也是最令人信服的一種”。塊宇宙延伸理論可能是對(duì)的,卡倫德說,但在埃利斯能夠說服大部分同行之前,他還需要對(duì)量子過程有更嚴(yán)格的解釋,在實(shí)驗(yàn)中這一過程通常只影響亞原子物體,它如何層疊推進(jìn)以致對(duì)整個(gè)宇宙產(chǎn)生影響。
 
另一種反對(duì)意見認(rèn)為人的觀測(cè)能夠讓粒子的疊加態(tài)收縮為確定狀態(tài),但宇宙中存在大片人類無法觀測(cè)到的區(qū)域,又由誰來提供這種觀測(cè)過程?埃利斯則反駁道,量子坍縮并不一定需要一個(gè)有意識(shí)的觀測(cè)者,粒子每次發(fā)生碰撞,也能撞破它們的不確定狀態(tài)。這種觀點(diǎn)被稱為退相干(decoherence),已被物理學(xué)家普遍接受。
 
埃利斯說:“在我看來,量子坍縮無時(shí)無刻、無處不在地發(fā)生”。他指向一顆灑滿陽光的樹,補(bǔ)充道:“每當(dāng)一粒光子照射到一片樹葉,這顆粒子的量子不確定性就會(huì)坍縮。”
 
埃利斯承認(rèn)他的想法還只是推測(cè)。“我不會(huì)說我的想法牢不可破,”他承認(rèn)道,“但我認(rèn)為在我的理論框架中,每件事都能講得通。”
 
并且他還認(rèn)為證明的責(zé)任不在于他,而在于那些宣稱時(shí)間只是幻覺的人們。埃利斯說,畢竟,他的模型不僅僅是通過量子實(shí)驗(yàn)讓時(shí)間看起來是真實(shí)的,而且也符合我們的一般感覺,“這個(gè)實(shí)驗(yàn)符合我們每個(gè)人,每時(shí)每刻都在進(jìn)行著。”我們的生活本身就是一個(gè)得以支持他的理論的實(shí)驗(yàn)。

 

責(zé)編:微科普

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