停雲靄靄,時雨濛濛

《时间的秩序》读书笔记

tommylibra
tommylibra
2020-05-03

从浙图借的新书,装帧好看。第一次读卡洛·罗韦利,不过他的师承之一约翰·惠勒是很有名的。湖南科学技术出版社好像是引进出版科普书的最多的了。

这本科普「时间」的小书写成这样相当不错了,看了前半本 本想毫不犹疑打5星的,但是后半本有点塌……

前半本从物理学理论出发解构传统的「时间」概念,相当流畅明晰;同时有许多论点和表述非常精妙,对我来说是新鲜的或之前并不清晰的——先前看过霍金的时间简史还有那个上帝掷骰子吗等,但集中从物理学理论(相对论和量子力学)出发论述时间这一概念的科普书,这本应该算最全面透彻的。

全书三部分:【解构「时间」】-【审视时间】-【重建对时间的理解】。可惜的是从第二部分起,主观感受性的漫谈就渐渐取代了严格的说理,并导向哲思、诗化、玄学了……其实我不反对非逻辑实证的跨界勾连,甚至这是今天时代所欠缺的,一杆子把未被公认的理论新说打为民科并不是追求智慧的态度。不过要谈形而上从来就困难重重,作者有野心想呈现一种新颖的世界观,但物理学家写人世感悟还是有点僵,最后几章看不下去也没损失。全书倒是引用不少典籍诗歌,挺好的。

对我来说,看过之后,经典的时间观几乎能确凿地消解殆尽了,但要顺着二三部分的思路重建对时间的理解还是有困难。以下为不完全梳理及摘录,标题和原书一致


一 时间的崩塌

1 统一性的消失

时间不具有统一性,在不同地方流逝速度不同。海平面的时间流速较高山上缓慢。

这是质量(引力场)延缓时间的效应,由广义相对论解释。

2 方向的消失

鲁道夫·克劳修斯引入「熵」的概念,△S≥0,是为热力学第二定律。△S(熵的变化)的定义是:温度为T时,离开物体的热量dQ的总和(积分)。路德维西·玻尔兹曼发现了△S≥0背后的含义……他以上吊的方式结束了自己的生命。

「过去与未来的区别不在运动的基本规律里,也不在自然的深层法则中。」

这节借用扑克牌的比喻,说明「熵之所以会存在,是因为我们以一种模糊的方式描述世界」。一副牌,前26张红色,后26张黑色,我们称其为“有序的”“特殊的”;洗牌之后这种特殊性消失,熵增加了。问题在于,构成特殊性的不一定非得是颜色,还可以是花色、奇偶数、细小褶皱等等,或一个自定义序列;若考察所有细节,那么每一种排列都是等价的,没有哪一种更特殊,“更有序”。

「……熵就是我们模糊的视野无法区分的不同排列的数量。」

「如果我去观测事物的微观状态,那么过去与未来的区别就会消失。」「……在事物的基本层面,“原因”与“结果”之间没有区别。」「过去与未来的区别只适用于我们对世界模糊的观察。」「一切与时间流逝有关的现象都被还原为过去的一个“特定”状态,而这个状态的特殊性很可能是由于我们特殊的视野。」

「玻尔兹曼明白时间的流逝并不具有实在性。 那只是过去某一点宇宙神秘的不可能性的模糊映像。」后句不太能读通,依上下文应该是说曾经出现过的「模糊映像」复现的不可能性。

提及诗歌:里尔克《杜伊诺哀歌》第一首。

这一节解构时间的方向,是前五节里我唯一不那么能彻底接受的,因为和日常经验相差太远。且即便取消时间流逝的实在性,熵增定律仍然生效,熵在统计层面的意义并未消解,于是时间之矢仍然有某种方向(即便和“传统”理解不同)。

3 当下的终结

速度也会延缓时间,由狭义相对论证明。

「运动的物体比静止的物体经历更短的时间段。」

「“固有时”不仅与你的位置和物体的邻近程度有关,还与运动的速度有关。 」

第27页注脚讲了如何确定“运动”是相对于什么的问题。

我们需要放弃问「遥远的地方,“现在”正发生些什么」这样的问题。「在比邻星b上,并不存在一个特定的时刻,与此时此地的当下相对应。 」

「我们的“当下”不会延伸到整个宇宙,它就像我们周围的一个气泡。」

这个气泡所能延伸的距离取决于说“当下”时所限定的时间精度。纳米:几米;毫秒:几千公里。也就是以光速延展的一个气泡范围。

「在过去与未来之间还存在着一个时间段,他既非过去,亦非将来,有一定的长度。……这就是延展的现在。 」

然后类比家谱结构,引入光锥的概念说明时间结构。「狭义相对论发现宇宙的时间结构就像父子关系建立的圆锥那样:它在宇宙事件之间建立起的次序是局部的,而非整体的。延展的现在就是一系列既非过去亦非未来的事件,它确实存在,正如有些人既不是我们的祖先也不是我们的子孙。 」

4 独立性的消失

介绍了人类计时方法/工具的演变。

两种时间观。牛顿的绝对的“真实的“时间观。亚里士多德的相对的经验的时间观,他认为时间只是度量事物变化的方式,若一切都不变,时间也不会流逝,时间不独立于事物。

现代人普遍直觉时间独立绝对地流逝,但这是牛顿以后才渐渐有的观念,并非”自然“。

爱因斯坦整合两者。在有形物质之外,还存在着真实实体,即引力场。「时空就是引力场,反之亦然。」引力场不是绝对的、均匀的、固定的,它会弯曲、延展、与其他场相互碰撞与推拉。时间流逝与时空实体—引力场相关联。

故而时间相对于世界其余部分不存在独立性。

5 量子时间

考虑时空的量子特性。这也是广义相对论时空观描述宇宙实在遇到的困难,「廣義相對論假定宇宙能量在任何尺度都具有平滑連續性,不需要量子化」(quote from wiki)。

分立性

存在最小时间段普朗克时间:5.39116(13)×10^−44秒。以及最小长度普朗克长度:1.616229(38)×10^-35米。

时间的量子叠加

时空会像电子一样有不确定性,会涨落,处于不同状态的“叠加”中。甚至,「过去与未来的区别也可以涨落:一个事件可以同时在另一事件之前与之后。」

关联性

「引力场不仅受到质量的动态影响,它本身也是一种没有确定值得量子实体,直到它与其他物体相互作用。 」

「当发生相互作用时,只有对与之相互作用的物体来说,时间才是分立的、确定的;对宇宙的其余部分,它们仍然是不确定的。 」

二 没有时间的世界

6 世界由事件而非物体构成

(想起了齐泽克的《事件》,不过没有看过。)

「我们所理解的世界的基本单元并不位于空间中的某个特定点。如果它们确实存在的话,它们既在某处,也在某时,它们在空间和时间上都有限定:它们是事件。 」

「把世界看作事件网络才行得通。」「“物体”本身仅仅是暂时没有变化的事件。」

7 语法的力不从心

「世界上存在着变化,事件之间关联的时间结构只是幻象。现象并不是普遍的,只是局部且复杂的,无法用一个放之四海皆准的秩序来描述。 」

三 时间的来源

10 视角

「熵不是个任意或主观的量。它是个相对量,就像速度。」

「我们给世界投去的每一瞥都来自一个特殊的视角。」

有趣的例子,旅游景点的地图标出的「您在此处」,是「一行文字谈到它自己」;这种指示性用法明确表明了视角的存在。

「如果我们对世界做出一个忽略视角的描述,即只“来自外部”,脱离空间、时间、主体,那么也许我们可以说出许多事情,但会丢失世界的某些重要方面,因为展示给我们的世界,正是从世界内部看的,而不是外部。 」

12 玛德琳蛋糕的香味

记忆是构成我们身份基础的最重要要素。

「我们感知的并不是当下……我们感知的是在时间中发生与延续的事物。」

「它在我头脑里,所以我才能测量时间。我千万不能让我的头脑坚信时间是什么客观的东西。」(奥古斯丁《忏悔录》第十一卷)

康德注意到「时间由我们的内在感知塑造——通过组织我们的内在状态」。

海德格尔:时间只在人类的范畴里成其为时间。

……


第8节开始比较不好懂,行文也显得步入玄境甚至文学化,表意不那么明确(虽然作者在前言讲第三部分是最重要的)。并且部分论述建立在了一个未获公认的理论/故事上,概言之——

我们碰巧居住在宇宙的一个特殊子系统中,在此系统中,熵恰好以较低的值为热学时间的开端,且(仅对该子系统而言)涨落不对称,熵一直增高。于是特殊的是我们(所属的系统),而非整个广袤宇宙必然从低熵开端。

于是就和传统的用熵描述整个宇宙演变的理论有别了,(虽然作者没说)那似乎也不用担心宇宙的热寂假说了。

BTW,查wiki的Heat death of the universe词条,可以知道热寂说本就有争议,熵的概念不能简单运用于整个宇宙。


物理学的根基和哲学、形而上学乃至玄学是高度相关的。从词源可见一斑:牛顿的经典力学奠基之著名为「自然哲学的数学原理」(Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica);物理学英文 physics,而形而上学英文 metaphysics。那么为什么如今许多人不待见关于这个世界的缺少“科学性”“规范性”“无法实证”的理论或表述呢?譬如知乎上有大量批驳嘲讽朱清时的宣讲《量子意识——现代科学与佛学的汇合处?》的声音。我也不晓得他们咋想的,居然世界观里只有科学。

现有科学对于世间万象的解释力极其有限,抱着实证主义的心态攻击那些宗教、玄学、「歪理邪说」,并未有半点攻击到点子上,因为你无法批评一个不了解的东西。尼采说:「沒有真理,只有解釋。」我们顶多能批评一些解释体系不够巧妙或表述修辞有漏洞,而不能整个视而不见。小说,诗歌,哲学都是无实际用处的,但它们绝非不重要。而道可道非常道,理解发生在深入思考和有切身体会的时候,不是把文字过目一遍就能领会的。

还是要不断修行呀。

tommylibra
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