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世界因何美妙而优雅地运行 109DEEP TIME深度时空
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阿伦·安德森（Alun Anederson）
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曾任《新科学家》（New Scientist）杂志总编辑和发行主管，高级顾问，著有《冰：生命》（After the Ice: Life）、《死亡》（Death）以及《新北极的地缘政治》（Geopolitics in the New Arctic）。
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这 个至简与强大的理念，它的深邃、美妙和优雅，让我深深地为之折服，同时这个理念还孕育出了一整套更为至臻至雅的理论与阐释，它就是“深度时空”：地球极为古老，而我们人类在地球上的生命则极为短暂。这个想法当时一经提出，就遭到了反对，但最终改变了人们对自身的认识，就如同早先发现地球围着太阳转的理论的影响一样。
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我们知道深度时空这个理念出现的时间，或者说知道它第一次被予以证明，是因为爱丁堡大学的一位名叫约翰·普莱费尔（John Playfair）的教授，他在1788年记录了自己的一段感叹。他写道：“时光绵绵，遥不可及，心亦迷离。”他曾与好友，地质学家詹姆斯·赫顿（Jams Hutton）一同前往苏格兰海岸，赫顿在一本名为《地球的理论》（The Theory of the Earth）的书中写下了普莱费尔的这个理念。赫顿向普莱尔展示了一组岩石层的独特模式，对此最为简单的解释是，目前的陆地在之前是位于海底的，之后经过抬升、弯曲、腐蚀，并再次被新的海底沉积物所覆盖。地球并不是如《圣经》计算的那样只存在了6 000年，也不是依据那时最优化学研究所提出的主流科学观点而发展起来的，地球是在一次大洪水中沉淀析出了地质层。
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赫顿让我们看世界的角度有了巨大的改变。他让我们知道领略空间的浩瀚，并非难事。当我们仰望星空时，我们能看到宇宙的无垠，既显而易见，又令人生畏。时间的深邃，并不存在于人类的经验当中。从人类观测的角度看，自然只能通过季节的反复转替，偶尔的破坏性地震、火山爆发和洪水所干扰。正因为此，神灵论和地球起源于灾变论，与那些缓慢和渐进的理论相比，才会貌似更具可信性。但赫顿坚信他从岩石层中所观察到的事实，他劝告他人：“打开大自然这本书吧，仔细查阅它所记录的一切。”
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赫顿对时间的思想，为其他大型理论的创建开辟了沃土。随着时间范围的扩大，察觉不到的缓慢过程塑造了这个自然世界。在赫顿之后所涌现的现代地质学，还有之后的进化理论，都阐释了新物种是如何缓慢出现的，最后是大陆板块漂移说。以上理论都是基于深度时间的思想而发展起来的。
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赫顿的观点，向宗教正统性发出了巨大的挑战，在他的书的末尾，他写道：“我们并未发现任何起始的踪迹，也没有发现任何终结的痕迹。”从中可以一窥赫顿对神灵论和世界末日审判理论的挑战。
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至臻至美的赫顿理论一直留存到现在。每当我们遥望无垠的宇宙之时，即便思维不再缭乱，在地球的46亿年的历史当中，我们依然能够感受到自己的渺小。与此同时，我们也可以在我们所处的时间跨度中的每时每刻，感受到存在的意义。
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世界因何美妙而优雅地运行 考虑一个相对于你是静止的物体，譬如睡在你膝盖上的一只猫，想象通过其他观察者的眼中，猫是如何运动的。
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Consider an object at rest relative to you—say, a cat sleeping on your lap—and imagine how it appears to move as seen by other observers.
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——李·斯莫林（Lee Smolin）
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世界因何美妙而优雅地运行 110THE PRINCIPLE OF INERTIA惯性原理：我们为什么感受不到地球在运动？
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Lee Smolin 李·斯莫林
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加拿大圆周理论物理研究所物理学家，著有《时间重生》。
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我 所心仪的科学阐释是惯性原理。它解释了我们为什么感觉不到地球在运动。这条原理或许是所有科学中最为违反直觉和具有革命性的一条。惯性原理是由伽利略和笛卡尔提出的，几个世纪以来，它都是物理学中数不胜数成功阐释的核心。惯性原理对一个极为简单的问题进行了回答：在没有外部或外力影响其运动的情况下，物体在自由状态下会如何运动？
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为了回答这个问题，我们需要定义运动。物体在运动时表达了什么含义？现代的概念是，运动要通过某个观察者来描述。
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考虑一个相对于你是静止的物体，譬如睡在你膝盖上的一只猫，想象通过其他观察者的眼中，猫是如何运动的。这取决于观察者是如何运动的，猫看上去可以用任何一种方式进行运动。假如那个观察者相对于你在打转，那么那只猫在观察者的眼中就是在打转。因此，要弄清楚自由物体是如何运动的问题，还需要参照某一个特定类别的观察者。这个问题的答案如下所示：
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有一类特殊的观察者，相对于他们，所有的自由物体会保持静止或以匀速沿直线运动。
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上述所说的就是惯性原理。
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其威力在于它具有完全的普遍性。只要某个特殊的观察者看到某个自由物体做匀速直线运动，那么他所看到的所有其他自由物体也都会如此运动。除此之外，设想你是一个特殊的观察者，任何相对于你做匀速直线运动的观察者，也会看到自由物体相对于他在做匀速直线运动。这样的特殊观察者形成了一大类，其成员相对于其他成员都在做匀速运动。这些特殊的观察者被称为惯性观察者。
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