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时间重生：从物理学危机到宇宙的未来 [:1700876971]
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人生总是在那里，永远在那里
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英国物理学家、哲学家、科学史学家朱利安·巴伯（Julian Barbour）在其1999年出版的著作《时间的终结》（The End of Time）中，对如何理解惠勒-德维特方程下的量子宇宙学，作出了最为透彻的分析思考。巴伯的想法非常激进，他认为，世上最根本的真实存在，是一大群冻结了的瞬间。每一个瞬间呈现了宇宙的一个位形，每一个位形都是真实存在的，它将以瞬间的形式被任何生活在这一位形中的生物感知。巴伯将这些瞬间的集合称作“瞬间堆”（the heap of moments）。瞬间堆中的瞬间并没有谁先谁后，它们简简单单，没有任何秩序。在巴伯的这幅形而上学的图像中，除了一堆纯粹的瞬间，万物皆空无。
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或许你会马上反对，“我感觉得到时间的流逝”，而巴伯认为你感觉不到。他声称，我们能感知的只可能是瞬间，只是我们人生中的快照。伸出手指，看一眼，这就是一次快照，也是瞬间堆中的一个瞬间；再看一眼，这是另一个瞬间。你的感觉中，第二个瞬间紧接着第一个瞬间。可惜，这是个错觉。错觉产生的原因在于，第二次快照时你还留有第一个瞬间的记忆，可记忆并非是对时间流逝的感知（巴伯认为时间从不流逝）。对第二个瞬间的感知中包含了一部分第一个瞬间的记忆，这就造成了错觉。依照巴伯的说法，我们的所有感知以及世上所有的真实，都是瞬间堆中那一个个的瞬间。
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然而，瞬间堆中还是有一些结构的，一些瞬间可以重复出现。于是，你便可以谈论瞬间出现的相对频率，一些瞬间的出现频率比另一些瞬间大上数亿倍。这些关于瞬间的相对频率正好对应于量子态出现的概率。两个不同量子态的相对概率给定了这两个位形在瞬间堆中出现的相对频率。
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以上便是巴伯理论的全部主要观点，可概括为：只有一个量子宇宙，我们用一个量子态对其进行描述；宇宙由一大堆瞬间构成；一些瞬间比其他瞬间出现得更为频繁，其中一小部分出现得极为频繁。
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在瞬间堆中，许多反复出现的位形相当无聊。它们描述了一个只充满光子的宇宙，或是只充满氢原子的宇宙。巴伯声称，对于真实的宇宙量子态而言，无聊位形的体积都非常小。这样看来，他预言“小”与“无聊”之间存在关联。假设时间存在，因为非常小，早期宇宙一定非常无聊。巴伯认为，至少对于瞬间堆中的瞬间来说，小与无聊之间有着很强的关联。
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其他一些位形可能相当有趣——充满了复杂性。它们可能含有星系团、星系、恒星、绕着恒星转的行星，以及诸如你我这样生活在行星上的生物。巴伯声称，对适当的量子态而言，它们所蕴含的复杂性、所蕴含的生命，往往和体积大有关。这样看来，只要体积够大，瞬间堆中的许多瞬间，甚至可以说绝大多数瞬间，都可能蕴含生命。此外，巴伯断言给定适当的量子态，那些最频繁出现的位形可通过一些结构与其他瞬间联系。这些结构被巴伯称为“时间胶囊”（time capsules）。它们可以是记忆、书、古董、化石、DNA。通过这些结构，瞬间依据事件的展开形成序列，它们彼此架构，最终具有了复杂性。换句话说，时间胶囊使我们产生了时间流逝的错觉。
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根据巴伯的理论，因果律同样也是一种错觉。没有什么事件可以是其他事件的原因，因为事实上，没有事件在这个宇宙中发生。宇宙仅仅是一大堆瞬间，我们可以感知其中的一部分。在真实世界中，一次感知仅关乎一个瞬间，和其余瞬间无关。瞬间虽然存在，但它们杂乱无章，因而无所谓时间的流逝。
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然而，惠勒-德维特方程确实可以演生出近似时序和因果的概念。于是，出现最频繁的瞬间之间可能相互关联，这些相互关联使得瞬间形成时间序列。时间序列之上，因果律有了生存空间。从一种高度近似的观点看，瞬间组成的时序有助于解释附于瞬间上的结构。但这只是一个高度近似下才看得到的故事，它并不基本。凑近看时，你既不会发现时序，也不会发现因果律，你看到的，只是一堆瞬间。
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从某些角度看，巴伯理论非常优雅，它漂亮地回答了量子宇宙中概率到底该如何诠释。宇宙只有一个，可瞬间却有许多。量子理论的概率成了瞬间现身于真实世界的相对频率。更深入地挖掘巴伯理论，可以发现它解释了世界的历史如何演生、因果律如何使得复杂结构产生。这一理论同时解释了时间的方向性：位形空间中产生了一个最佳方向，这个方向总是从小体积的位形指向大体积的位形。当时间出现时，其前进方向与这一体积增加方向相互关联。
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人终有一死，巴伯的无时量子宇宙却带给我们一些可以触及的宽慰。我可以感受到这份温暖。我希望我能相信他理论的正确性。你将在许多瞬间中体验你的人生。在巴伯看来，这便是世界的全部。这些瞬间总在那里，永远在那里，我们不会失去过去。现在、过去、未来总是与我们相伴。你的人生体验或许要有无穷多个瞬间才能容得下，那些瞬间永不消亡。因此，即使在你生命的最后一刻，什么都不会终结。之所以没有终结，是因为从来就没有开始。我们对死亡的恐惧基于一种错觉，这一错觉又是基于一个错误的认知。你生命中的时间永远不会流尽，因为根本就没有这样一条生命长河。只有你人生中那一个个瞬间孑然而立，总是在那里，永远在那里。
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我不会臆测爱因斯坦是否早已思考过巴伯的无时量子宇宙。但有证据表明，没有时间的块状宇宙图景让他感到满意与宽慰。从少年时代开始，爱因斯坦就试图通过对永恒自然规律的思考，摆脱混浊的人类世界。在朋友米歇尔·贝索（Michele Besso）去世后，爱因斯坦在致贝索遗孀的唁函中这样写道：
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他先我一步离开了这个奇异的世界，这并不代表什么。我们这些相信物理的人都知道：过去、现在和未来的区别，不过是一种顽固而持久的错觉。
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时间重生：从物理学危机到宇宙的未来 爱因斯坦相对论中的块状宇宙图景是物理学去时间化过程中的决定性一步。但对于自己的理论导致了时间的消失，爱因斯坦表现得相当矛盾。前一章中，我们看到，爱因斯坦从块状宇宙图景中寻找到了慰藉；不过令人诧异的是，他却对块状宇宙图景的深层含义感到不满。哲学家鲁道夫·卡尔纳普（Rudolf Carnap）在他的自传Intellectual Autobiograpy中透露了这件事。他记录了自己和爱因斯坦展开的一场关于时间的对话：
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一次，爱因斯坦告诉我，关于“现在”的问题让他忧心忡忡。他解释道，人们对现在的感知意味着：“现在”对人类而言非常特殊。从本质上看，“现在”与过去以及未来完全不同。但是，物理学还没有找到这一点重要的不同，也不可能找到这一点不同。科学无法紧紧抓住人们对“现在”的感知。对他而言，这意味着要接受痛苦却又无法回避的现实。
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爱因斯坦陷入了沉思，一旁的卡尔纳普却认为自己洞悉了这一问题的答案：
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我对他说，所有客观存在的事物都能被科学的语言描述。一方面，我们可以通过物理学来描述事件的时间序列；另一方面，我们可以（从原则上）通过心理学来描述人类对于时间的种种特别感知，包括人对过去、现在和未来的不同态度。
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我无从得知卡尔纳普当时到底在想什么。据我所知，没有任何基于心理学或生物学的方法，可以使我们从一个没有时间的世界中感知时间。[1]对于卡尔纳普的回答，爱因斯坦并不满意。卡尔纳普写道：“爱因斯坦认为，这些科学描述不可能围绕人类的需求；‘现在’有着某种特别的本质，目前还处于科学的范畴之外。”[2]
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爱因斯坦的不满源于一个简单的洞见：一个成功的科学理论，势必能够解释我们对自然所作出的观测。在我们作出的许多观测中，最基本的一个就是时间制定了世界的秩序。如果要求科学必须涵盖并解释我们观测到的一切自然现象，那么这其中势必要包括我们所感知的世界，即一个由瞬间组成、随时间流逝的世界。难道不是这样吗？自然世界包含了我们的感知，难道这不是一个最为基本的事实吗？具体的过程难道不需要通过一个基本的物理理论来加以描述吗？