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本文轉載自：中外學術情報， 文：肖恩·M·卡羅爾
2012年巴黎貝浩登畫廊（Galerie Perrotin）STORM展覽上的《側身時鐘》（Sideways Clock）， 作者：Daniel Arsham， 拍攝：Guillaume Ziccarelli
新的一年即將到來， 人們互相祝福“新年快樂”， 卻很少有人思考過時間的流逝究竟意味著什麼。 早在蘇格拉底時代之前， 人們就開始對時間的本質爭論不休。 如果時間只是人的意識產生的幻覺， 那“新年快樂”是否真的還有意義？
撰文 | 肖恩·M·卡羅爾（Sean M. Carroll）
翻譯 | 林志鵬
編輯 | 吳非
1955年， 在阿爾伯特·愛因斯坦去世前幾周， 他的好友蜜雪兒·貝索（Michele Besso）辭世。 愛因斯坦給貝索的家人寫了一封科學家式的安慰信：“這些並不重要， 對於我們這些擁有信仰的物理學家來說，
時間只是一種幻覺， 這種想法有著相當悠久的歷史。 早于任何時代廣場的新年落球儀式或香檳慶祝活動， 它可以追溯到赫拉克利特（Heraclitus）和巴門尼德（Parmenides）時期， 他們是西元前5世紀的古希臘思想家， 他們的思想是哲學入門課程中的重要組成部分。 赫拉克利特認為， 宇宙最主要的特徵就是它在不斷地變化。 而巴門尼德則與兩千多年後愛因斯坦的看法相呼應， 他反駁說沒有什麼事情能夠發生變化。 用現在的話說， 巴門尼德認為宇宙就只是一切瞬間的集合， 整個宇宙的歷史就是如此。
今天， 我們將這種觀點稱為“永恆主義”（eternalist）或“塊宇宙”（block universe）， 它把時間和空間想像成一個單一的四維事件集合，
這種“永恆”的宇宙觀與我們通常的想法背道而馳， 我們總是認為我們的生活在不斷延伸。 但是即使在當代物理學中它也擁有信徒。 正如我們目前所瞭解的那樣， 自然法則對待所有的時刻都同樣真實：沒有一刻被區別對待， 自然法則只是簡單地描述著每個時刻與前後時刻之間的關係。
英國物理學家朱利安·巴伯（Julian Barbour）或許是“時間虛幻說”最堅定的宣導者。 有趣的是， 隨時巴伯沒有在任何研究機構獲得教職， 但他在幾十年的物理學研究歷程中， 在著名學術雜誌上發表了數十篇論文。 為了獲取研究資金， 他做著翻譯工作， 俄文的技術論文翻譯成英文。 而在業餘時間， 他不知疲倦地研究時間不存在的觀念， 構建了不需要時間作為基本因素的經典和量子引力的理論模型。
Julian Barbour
我們必須謹慎地思考“時間並不存在”這句話的含義。 即使是巴門尼德或巴伯也會承認鐘錶的存在， 或者遲到的概念。 問題在於， 隨著時間的流逝， 每個後續時刻是否真的是由前一刻的存在而發展形成。 以電影為例，早期的電影是通過電影膠捲放映的。你可以在電影院內，跟隨著膠片放映的速度看電影、談論整個事件持續了多久。但你也可以潛入放映室，把膠捲整理起來，一下子看完。反對時間存在的觀點認為，思考宇宙的最好方式，就是這些幀的集合。
可以預見的是，一定有相反的看法存在。哲學家蒂姆·莫德林（Tim Maudlin）和物理學家李·斯莫林（Lee Smolin）就對前面的觀點提出激烈的批評，他們認為時間是真實的，時間的流逝將未來變成了現實。他們把時間看作是真實的參與者，而不是一個記帳裝置。
兩位研究者為了支持自己的觀點，都開發了新的數學工具和物理模型。莫德林的新方法聚焦于時空本身的拓撲學，宇宙中的不同點是如何縫合在一起的。雖然傳統的拓撲學把空間的局部當做基本的構建模組，莫德林卻把世界線（粒子在四維時空的運動軌跡）作為最基本的對象。由此出發，時間的發展看來是物理學最本質的特徵。
與此相對，斯莫林則認為物理的基本法則本身也是隨著時間發展的。我們無法時刻注意到這一點，但擴展到宇宙學的時間尺度，我們認為是固定的參數，可能最終會演變成差異很大的值。
或許，在堅持時間的中心性和否認時間存在這兩種觀點之間，存在一個明智的中間地帶。有些東西是真實的，確實存在而非幻覺，但也並非是基本要素。比如，科學家以往認為的熱量像是可以流動的實質，被稱為“卡路里”的物質從熱的物體傳遞到冷的物體。而現在我們更清楚地知道：熱量只是組成物體的原子和分子的隨機運動的外在表現。熱量依然是真實的，卻被解釋得更有深度。
也許時間也是如此。有一天，當我們掌握了物理學的終極法則，我們也會發現，時間的概念並不是那麼基本。即使在最終的萬有理論中無處可尋，但在我們的宏觀世界中，時間也扮演著一個重要的角色。
既然如此，當我說時間是“真實”的，也不會有什麼問題。我明白對於長大或者周年慶典來說，時間是否是“基本要素”意味著什麼。無論時間的真相是什麼，我都可以衷心地祝福大家新年快樂。
作者簡介：
肖恩·M·卡羅爾（Sean M. Carroll）是加州理工學院的物理學研究教授。他是《從永恆到這裡，時空與幾何》（From Eternity to Here, Spacetime and Geometry）以及《宇宙末期的粒子》（The Particle at the End of the Universe）的作者，他也因此獲得了皇家學會頒發的溫頓獎。
原文連結：
https://www.smithsonianmag.com/science-nature/what-does-happy-new-year-even-really-mean-180953633/
歡迎大家評論
聲明：版權歸原作者所有。文章觀點不代表本機構立場。
《中國電子科學研究院學報》歡迎各位專家、學者賜稿！投稿連結 http://kjpl.cbpt.cnki.net
學報電話：010-68893411
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以電影為例，早期的電影是通過電影膠捲放映的。你可以在電影院內，跟隨著膠片放映的速度看電影、談論整個事件持續了多久。但你也可以潛入放映室，把膠捲整理起來，一下子看完。反對時間存在的觀點認為，思考宇宙的最好方式，就是這些幀的集合。可以預見的是，一定有相反的看法存在。哲學家蒂姆·莫德林（Tim Maudlin）和物理學家李·斯莫林（Lee Smolin）就對前面的觀點提出激烈的批評，他們認為時間是真實的，時間的流逝將未來變成了現實。他們把時間看作是真實的參與者，而不是一個記帳裝置。
兩位研究者為了支持自己的觀點，都開發了新的數學工具和物理模型。莫德林的新方法聚焦于時空本身的拓撲學，宇宙中的不同點是如何縫合在一起的。雖然傳統的拓撲學把空間的局部當做基本的構建模組，莫德林卻把世界線（粒子在四維時空的運動軌跡）作為最基本的對象。由此出發，時間的發展看來是物理學最本質的特徵。
與此相對，斯莫林則認為物理的基本法則本身也是隨著時間發展的。我們無法時刻注意到這一點，但擴展到宇宙學的時間尺度，我們認為是固定的參數，可能最終會演變成差異很大的值。
或許，在堅持時間的中心性和否認時間存在這兩種觀點之間，存在一個明智的中間地帶。有些東西是真實的，確實存在而非幻覺，但也並非是基本要素。比如，科學家以往認為的熱量像是可以流動的實質，被稱為“卡路里”的物質從熱的物體傳遞到冷的物體。而現在我們更清楚地知道：熱量只是組成物體的原子和分子的隨機運動的外在表現。熱量依然是真實的，卻被解釋得更有深度。
也許時間也是如此。有一天，當我們掌握了物理學的終極法則，我們也會發現，時間的概念並不是那麼基本。即使在最終的萬有理論中無處可尋，但在我們的宏觀世界中，時間也扮演著一個重要的角色。
既然如此，當我說時間是“真實”的，也不會有什麼問題。我明白對於長大或者周年慶典來說，時間是否是“基本要素”意味著什麼。無論時間的真相是什麼，我都可以衷心地祝福大家新年快樂。
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肖恩·M·卡羅爾（Sean M. Carroll）是加州理工學院的物理學研究教授。他是《從永恆到這裡，時空與幾何》（From Eternity to Here, Spacetime and Geometry）以及《宇宙末期的粒子》（The Particle at the End of the Universe）的作者，他也因此獲得了皇家學會頒發的溫頓獎。
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