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罗伯托·昂格尔对此做了更为优雅的阐述。[7]时间要么是真实的,要么不是;如果时间不是真实的,那么自然规律就该独立于时间。但是,如同上文所讨论的那样,选择这些自然规律的理由就得不到解释。如果时间是真实的,那么包括自然规律在内的一切事物都不会一成不变。如果总是将同样的规律作用于自然世界,那么我们就回到了牛顿范式。你可以通过这些规律数往知来,或者等价地说,你可以将物理上的因果关系替换为数学上的逻辑关系。因此,时间的真实性意味着自然规律不可能一成不变,它们必须随着时间演化。
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物理定律的时间独立性也违反了相对关系原则中的单向作用不存在性。如果你将自然规律排除在这个原则之外,将它视为宇宙之外的事物,就等于说,它们不可能被解释。为了使自然规律可以被解释,我们需要将它们视作世界的一部分,如同基本粒子一样。这使得自然规律受制于随时间的变化、受制于因果关系。事物随时间的变化、事物之间的相互影响,这是一场将世界关联为一体的舞蹈。只有当自然规律参与到这场舞蹈之中,它们才可能获得解释。
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假设我之前提到的原则都是合理的,尽管我们还没有新宇宙学理论,但我们对它多少有了一些了解:
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●它要涵盖我们已经获得的知识,包括各类近似的知识。
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●它要满足科学的基本原则。即它必须作出可被实验验证的预言。
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●它要回答“为什么是这些定律”这一问题。
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●它要回答“为什么是这些初始条件”这一问题。
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●它不假定对称性,也不假定守恒定律。
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●它要因果闭合,自给自足地解释一切。它不需要求助于宇宙之外的事物来解释宇宙之内的任何事物。
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●它要满足充足理由律、单向作用的不存在性、全同关系的同一性。
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●理论中的物理变量都要用来描述动态个体之间的相对关系。它不含有固定背景结构,不含有一成不变的自然规律。自然规律都随时间演化,这反过来暗示了时间的真实性。
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原则虽好,可惜不实用。我们真正需要的是一些假说,这些假说能形成理论,并提出可以被验证的预言。在后文中,我将给出数个假说,以及它们所形成的具体理论。我们会看到,这些假说确实作出了可以被实验验证的预言。
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时间重生:从物理学危机到宇宙的未来
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到目前为止,我们可以这样归纳第二幕的主旨:宇宙学想要取得进步,物理学就必须放弃自然规律永恒不变的观念,接受它们随真实时间演化的想法。一个真正的宇宙学理论需要解释宇宙中的物理定律和初始条件的由来。它可以被可行的实验所验证,甚至很容易被证伪。要想获得这样一个新宇宙学理论,以上观念转变不可或缺。在之前的章节中,我大体勾勒了这个原则(希望如此),本章中我将比较两个理论,对此来做具体展示。在这两个理论中,一个理论的定律独立于时间,另一个理论的定律随时间演变。我将比较它们的解释能力与预言能力。
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定律随时间而变的理论名为宇宙自然选择(cosmological natural selection)假说。我在20世纪80年代后期发展了这一理论,并于1992年发表了论文。[1]论文中,我通过这一理论作出了一些预言,这些预言完全可能被过去20年间的实验观测证伪,然而这样的局面并没有出现。当然,这不是说我的这一理论就是正确的。但这至少说明了:一个关于自然规律演化的理论,可以解释我们这个世界,并作出一些预言。
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