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实用主义者声称，为了检验运动规律的正确性，我们将运动转换为数表并在数表中寻找模式，这一过程自然而然。但实用主义者也会坚持说，运动的数学表示是曲线，并不意味着运动和它的表示相同。运动在时间中进行，而数学对象不会，这一点极好地说明了两者的不同。
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一些物理学家成了像牛顿一样的神秘主义者，他们认为数学曲线比运动本身“更加真实”。一个深层的、永恒的数学世界不仅存在，而且完全不受转瞬即逝的经验的干扰，这一想法对于他们来说极具吸引力。他们臣服于这一想法，将真实与真实的表示合并，将运动与记录运动数据的图像等同。在放逐时间的道路上，这些科学家大步向前。
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当我们如图3-2一般，将时间作为运动图像的一个坐标轴时，这一混乱更为严重。在图3-5中，我们将看到包括了时间信息的掷球轨迹。在图3-5中，时间的展示与空间的展示没有什么区别，似乎也是用尺子量出来的，我们称这样的时间为“空间化的时间”（spatializing time）。
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我们将时间的数学表示与空间的数学表示统称为“时空”（spacetime）。在时空中，两者的表示有着各自独立的坐标轴。实用主义者坚称，时空并不是真实世界，它仅仅是一个人类发明。在丹尼将球扔给珍妮特的过程中，它不过是测量记录的又一种表示。如果我们将时空误认为真实世界，就会陷入时间空间化的谬论，这是我们将运动记录与时间本身搞混的后果。
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如果陷入这一谬论，你会幻想宇宙不随时间改变，宇宙的本质是数学。但实用主义者会说，永恒性以及数学性，这些仅仅是运动记录的表示所具有的属性。它们不是，也不可能是真实运动的属性。确实，称运动“不随时间而变”是荒谬的，因为运动正是一种时间的表达。
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图3-5 丹尼投球的时空曲线图
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宇宙拥有一个任何数学表示都不具有的性质，正因为这一缺陷，数学对象永远不可能提供宇宙历史的完整表示。在真实的世界中，宇宙总是伴随着时间、伴随着当下。数学对象不可能拥有这一特点，它们一旦被构建，就不会再随时间而变。[1]
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实用主义和神秘主义，这两种观点到底谁对谁错？这一问题的答案将决定未来物理学和宇宙学的发展方向。
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时间重生：从物理学危机到宇宙的未来 [:1700876954]
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时间重生：从物理学危机到宇宙的未来
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高中时，我曾出演过大哲学家让-保罗·萨特（Jean-Paul Sartre）的剧作《禁闭》（No Exit，又译《密室》）。我扮演的是约瑟夫·加尔桑（Joseph Garcin）。剧中，加尔桑与另外两个女人一起被囚禁在一个小房间里，最后他们都死了。这一作品表现的是“盒中社会”的极端版本。正是因为“这个盒子”的存在，作者可以仔细审视道德选择的种种后果。在话剧的高潮，我一边呼喊着剧中那句有名的台词“他人即地狱”，一边撞向教室的门——门上的玻璃被我撞碎了。碎裂的玻璃划破了我的皮肤，也终结了我的演艺生涯。
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如同戏剧一样，音乐表演也会将我们隔离于一个可控的环境中，艺术家得以仔细审视我们的情感变化。年轻时，我曾听过表哥所在的“自杀乐队”在格林威治村美世艺术中心（Mercer Arts Center）地下室中的惊悚表演。歌手锁住了地下室所有的门，用一大段关于无差别杀人的咏叹调催眠观众。车库摇滚经典《96滴眼泪》（96 Tears）被乐手一遍遍地反复吟唱，直至听者麻木。当歌手的气势越来越盛时，一种对幽闭环境的恐惧感在观众中悄然滋生。然而，如同《禁闭》中的角色一样，观众无法从地下室离开。最近，这种刻意创造幽闭恐惧的方法被一些概念艺术家所实践。他们将看起来怎么都不搭的两个人，比如一个科学家和一个艺术家，关在一起24小时，并用摄像机记录下期间发生的一切事情。[1]
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无论是话剧还是音乐表演，它们的隔离都是假的，因为每个人最终都可以随时离开剧场或者音乐厅。而之所以不这样做，是因为人们期待这个严酷而又狭小的社会环境可以丰富自己的人生体验。从这个意义上来说，少即是多。艺术通过仔细审视个体，以求深入地了解人类的共性。[2]而要做到这一点，艺术家就要人为地限制环境。
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物理学中也会发生这样的事：我们对自然所知的绝大部分，来自我们所做的实验。在实验中，我们人为地划出一条界线，将某个现象与它周遭的环境分隔开来。我们全神贯注于那些最简单的现象，借此深入了解物理学的共性。自伽利略以来，这种专注于宇宙局部的方法帮助物理学不断取得成功，我称这种做物理学研究的方法为“盒中物理学”。这一方法有许多优势，同时也有许多缺陷，而这两个方面，对于驱逐时间以及时间重生都至关重要。
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时间重生：从物理学危机到宇宙的未来 [:1700876955]
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冻结时间，与世界隔离
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我们生活在一个瞬息万变的宇宙，所有物质都在不停地运动。笛卡儿、伽利略、开普勒和牛顿做了同样一件事：将世界的一小部分同整个世界隔离，只审视那一小部分世界，并记录其中发生的一切改变。他们告诉我们，如何通过一些简单的图示来展示物体运动的测量记录，图示中的坐标表示物体的位置与时间。通过这一方法，时间被冻结，我们可以在任何时间对这一小部分世界进行研究。
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值得注意的是，在将数学运用到物理学系统之前，我们先要将系统进行隔离。在我们的思维中，系统与组成真实宇宙的复杂运动不再联系。如果一直担心宇宙中的万事万物到底是如何影响其他事物的，恐怕我们连一个物体的运动都无法研究。从伽利略到爱因斯坦，再到今日的物理学先驱，他们之所以能推动物理学向前进，正是因为他们懂得如何隔离一个犹如接物游戏般简单的子系统。在隔离成功后，他们才能开始研究球到底是如何运动的。而在真实世界中，一个正在飞的球会被其之外的无数事物影响。在接物游戏的简单描述中，球是被隔离的。这种隔离是对真实世界的粗略近似，尽管这一方法在我们发现物体运动的基本规律的过程中非常富有成效。[3]
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近似，是盒中物理学的特色，它使我们得以专注于一小部分变量、一小部分物体或一小部分粒子。近似的关键是，要在宇宙这个大系统中选取出适合的子系统。需要再次强调的是，这么做永远只是一种对复杂多变的真实世界的近似。
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时间重生：从物理学危机到宇宙的未来 [:1700876956]
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一口存在于宇宙之内的时钟
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我们可以很轻易地将接物游戏中所运用的方法推广到许多其他物理系统中。为了研究某个系统，我们需要定义这个系统包含什么、不包含什么。我们会假定系统与宇宙的其他部分隔离，这种隔离本身就是一种粗略的近似。事实上，我们永远无法真正把需要研究的系统从宇宙中移除，所以在任何实验中，我们能做的仅仅是减弱外部的影响，而不是完全消除它。在许多实际操作中，在这一点上我们已经做得相当好。这使得孤立系统这一理想化的状态成为有实用价值的思维模型。
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