科普暢銷作者、理論物理學(xué)家卡洛·羅偉利寫的量子引力學(xué)視角下的時(shí)間結(jié)構(gòu)科普小冊(cè)子——更像是一篇有關(guān)時(shí)間的散文。正好我們可以從物理學(xué)角度來(lái)驗(yàn)證一下之前的《為什么佛學(xué)是真的》。

羅偉利研究的領(lǐng)域是量子引力場(chǎng)論，這是一個(gè)最基礎(chǔ)的領(lǐng)域，相當(dāng)于佛學(xué)所說(shuō)的空和無(wú)的領(lǐng)域。什么東西都經(jīng)不起細(xì)分，物質(zhì)分解為分子和原子，原子分解為基本粒子，基本粒子分解為振動(dòng)，振動(dòng)分解為場(chǎng)，場(chǎng)最終分解為相互作用——interaction，到最后，除了相互聯(lián)系和作用，什么都沒(méi)有——沒(méi)有我們?nèi)粘Ｓ^念中的那個(gè)“本質(zhì)”，獨(dú)立于世界其他部分的本質(zhì)，沒(méi)有。

從理論物理學(xué)來(lái)看，時(shí)間與空間一樣，都可以劃歸為錯(cuò)覺(jué)——illusion領(lǐng)域。并沒(méi)有一個(gè)事物叫時(shí)間的，在那里均勻的，無(wú)情的流逝，沒(méi)有這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)。早在兩千多年前的赫拉克利特們，就琢磨出來(lái)過(guò)，時(shí)間的本質(zhì)是變化，時(shí)間不過(guò)是我們發(fā)明出來(lái)度量變化用的。

在伽利略和牛頓的體系里，時(shí)間是按照我們?nèi)粘Ｓ^念那樣，不變的，一去不返的，均勻地流淌。絕大多數(shù)物理學(xué)公式里，時(shí)間都沒(méi)有被表達(dá)過(guò)——唯獨(dú)一個(gè)，△S﹥0，熵增定律，或者說(shuō)物理學(xué)第二定律，表達(dá)出了時(shí)間的概念——對(duì)于一個(gè)物理系統(tǒng)而言，熵——也就是衡量系統(tǒng)的無(wú)序狀態(tài)，總是在遞增的。一個(gè)火把終究要熄滅，一個(gè)恒星終究會(huì)塌縮，有機(jī)生命體終究要被分解——有序終究走向無(wú)序和混沌。這就是時(shí)間的公式。

當(dāng)然，羅偉利指出，從最基礎(chǔ)的場(chǎng)論來(lái)看，所謂熵增定律，也不過(guò)是我們所接觸到的這個(gè)宇宙的特點(diǎn)——完全有可能還有其他的宇宙，不存在熵增，從而也就不存在我們所經(jīng)歷的，時(shí)間只有一個(gè)方向，一切都是按照從有序到無(wú)序演化的規(guī)律性。

比較有意思的就是有關(guān)時(shí)間的數(shù)學(xué)“偏序”問(wèn)題。以我們的家族親戚輩分為例。實(shí)際上可以有很多種輩分之間的聯(lián)系，尤其是放大到家族群里，經(jīng)常會(huì)存在我們得叫親族里一個(gè)小孩“叔叔”的現(xiàn)象。就如下圖所示，從E到A，A到T，T到P是一個(gè)傳承序列，也有可能存在一個(gè)E到R，R到P的序列。

對(duì)于這種情況，我們往往采取所謂“直系父輩”這種方式，即只認(rèn)我的親生父親的關(guān)系，就像圖中的A，那是T的親父，那么E與P的關(guān)系，就是曾祖輩份的關(guān)系，而不是祖輩的關(guān)系。這就是偏序。

這個(gè)簡(jiǎn)單的邏輯，其實(shí)隱含了非常深刻的時(shí)間結(jié)構(gòu)問(wèn)題——時(shí)間并不是均勻分布的，也有偏序關(guān)系。

比如，我們常識(shí)中的時(shí)間是這樣的：

左邊是時(shí)間延續(xù)，從t+1一直下去，每一段都是相等的時(shí)間，時(shí)間與時(shí)間的邊界是平行線。這是常規(guī)視角下的時(shí)間。

然而實(shí)際卻不是這樣的。我們之所以會(huì)覺(jué)得時(shí)間如上圖一樣平行相等，是因?yàn)槲覀兊倪\(yùn)動(dòng)速度相比光速而言，實(shí)在是太慢了——慢就意味著模糊不清，就意味著我們看事物實(shí)際上是非常粗糙和大概的。隨著速度增加，越來(lái)越快，實(shí)際上時(shí)間會(huì)是這樣：

也就是從上面的矩形，邊緣逐漸傾斜，如果速度越來(lái)越快，以至于能稍微接近光速，則矩形會(huì)變成沙漏型。沙漏的上下兩個(gè)圓錐體，就是所謂的光錐。兩個(gè)光錐的頂尖處，就是當(dāng)下的我們，我們的過(guò)去，實(shí)際上是非常有限的一個(gè)范圍——以光速為限，光速所能達(dá)到的區(qū)域，才叫我們概念中的過(guò)去和未來(lái)。

以“現(xiàn)在”這個(gè)概念為例，放大到宇宙尺度，什么是“現(xiàn)在”？現(xiàn)在我正在看書，此時(shí)，遠(yuǎn)在3光年以外的飛船上的人，我能見到他正在做的事，對(duì)于他而言，其實(shí)是3年前發(fā)生的事。發(fā)現(xiàn)沒(méi)有，其實(shí)解析下去，沒(méi)法確定什么是現(xiàn)在，哪怕是我和我同一個(gè)辦公室人的現(xiàn)在，其實(shí)也有極其細(xì)微的時(shí)間差異，只不過(guò)我們很難察覺(jué)到而已。換句話說(shuō)，現(xiàn)在對(duì)于我而言，是獨(dú)一無(wú)二的。

所以，以光速為尺度，就知道時(shí)間并沒(méi)有均勻覆蓋到全部宇宙，在光錐之外就是不可知的領(lǐng)域。

進(jìn)一步，上面說(shuō)到了每個(gè)人都不一樣，因?yàn)槊總€(gè)人都處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)中，不論是在宇宙中，還是在地球上，每個(gè)人的相對(duì)速度都不一樣。根據(jù)愛因斯坦的狹義相對(duì)論，在海灘上的人，與爬到珠穆朗瑪峰上的人，所經(jīng)歷的時(shí)間也是不一樣的，海灘上的人的時(shí)間，要比山頂上的人的時(shí)間更快。離地面越遠(yuǎn)，時(shí)間會(huì)更慢。隨著技術(shù)進(jìn)步，現(xiàn)在科學(xué)家們也可以在低速狀態(tài)下，探查到處于不同速度狀態(tài)下的時(shí)間差異了——事實(shí)上，地球衛(wèi)星上的鐘點(diǎn)，就要靠相對(duì)論來(lái)進(jìn)行調(diào)整——衛(wèi)星上的時(shí)間過(guò)得比地球上要慢。

相對(duì)論認(rèn)為，質(zhì)量會(huì)改變、扭曲空間與時(shí)間，正是因?yàn)橘|(zhì)量存在，所以萬(wàn)有引力會(huì)把直線運(yùn)動(dòng)變成橢圓運(yùn)動(dòng)，也因?yàn)橘|(zhì)量存在，光會(huì)偏離直線傳播，時(shí)間也會(huì)發(fā)生彎曲。所以，時(shí)間不是均勻分布的，空間中每個(gè)點(diǎn)的時(shí)間都不是一樣的，而是這樣的：

如果加上引力的作用，引力就像一陣風(fēng)吹過(guò)時(shí)間的珠簾一般，引起各個(gè)點(diǎn)上時(shí)間的震動(dòng)：

如果有黑洞存在，會(huì)把其周圍的時(shí)空扭曲成這樣，吸引向中心：

在黑洞邊緣很有意思，光錐的邊界可以與黑洞平齊，這個(gè)時(shí)候如果在時(shí)間之內(nèi)，從過(guò)去到現(xiàn)在到未來(lái)，不論怎樣也難以逃出黑洞邊緣，即便是以光速行進(jìn)，也一樣還是在邊緣。唯有從“現(xiàn)在”這個(gè)點(diǎn)，才有可能走出黑洞。有意思吧？——這就是25歲時(shí)的愛因斯坦，頭腦中的時(shí)間的模樣！

時(shí)間不過(guò)是一個(gè)個(gè)事件而已，世界也是這樣，沒(méi)有什么擁有本質(zhì)的物質(zhì)，物質(zhì)不過(guò)是持續(xù)變化的事件的一個(gè)斷面。不論是鉆石，還是流水，他們都是一系列事件。

事件也不過(guò)是一片混沌中的相互作用而已。在量子層面的世界里，不存在擁有質(zhì)量的一個(gè)個(gè)的點(diǎn)，相互碰撞出火花這樣的事件。任何事件的發(fā)生本來(lái)就是虛無(wú)縹緲的相互作用——電子的行為，只有在第三方觀察下，才會(huì)塌縮為一個(gè)具體的事件。沒(méi)有一個(gè)事件是獨(dú)立發(fā)生，不會(huì)與其他方面發(fā)生相互作用的。

那么像時(shí)間這個(gè)東西的方向性，或者說(shuō)偏序結(jié)構(gòu)，是怎樣形成的呢？誰(shuí)造成的呢？那當(dāng)然不可能是我們?nèi)粘３叨鹊氖澜缢懿樵兊玫降?，必須?xì)分，細(xì)分到普朗克量級(jí)——10^-33這個(gè)量級(jí)，世界才會(huì)展現(xiàn)出它可能真實(shí)的一面——正有點(diǎn)像不斷放大的顯示屏幕一樣，看起來(lái)美麗的畫面，放大到一定程度，就成了一個(gè)個(gè)像素點(diǎn)。只有到了量子級(jí)別，才可能探究到我們認(rèn)為的平滑的時(shí)間曲線的特點(diǎn)。羅偉利指出，有可能來(lái)源于量子的非對(duì)稱性和量子行為的特異性。

所謂非對(duì)稱性，是指對(duì)于電子這類基礎(chǔ)性粒子，無(wú)法同時(shí)確定它的位置和動(dòng)量——海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理，你能確定它的位置，就無(wú)法確定它的動(dòng)量，反過(guò)來(lái)也一樣。這樣就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)從不確定到確定的順序問(wèn)題——順序就是時(shí)間的起點(diǎn)之一。特異性則是指不同粒子行為的特點(diǎn)，有的粒子是獨(dú)來(lái)獨(dú)往的，比如光子，有的粒子喜歡成對(duì)集群行動(dòng)，比如電子。粒子行為的特異，左旋或右旋，導(dǎo)致事件的特異，從而產(chǎn)生偏序結(jié)構(gòu)。這又是時(shí)間的起點(diǎn)之一。

從這樣看來(lái)，完全沒(méi)有時(shí)間的宇宙也是可能的。羅偉利的研究組把世界細(xì)分和拆解到了抽去時(shí)間，不需要時(shí)間存在的，只有場(chǎng)的相互作用的狀態(tài)——他形容，簡(jiǎn)潔、平靜的世界之基，一如佛陀所說(shuō)的那個(gè)寂靜的境界。

時(shí)間，熵增定律，其實(shí)是我們這個(gè)特殊宇宙的偏序結(jié)構(gòu)，并不是宇宙的普遍特征。時(shí)間的光錐是有限的，包括我們所說(shuō)的“現(xiàn)在”，我們都可以依據(jù)相對(duì)論，劃出“現(xiàn)在”的范圍，它實(shí)際上只包括了一個(gè)很小的領(lǐng)域，更不用說(shuō)我們概念中的過(guò)去和未來(lái)。

看這本小冊(cè)子時(shí)，同時(shí)也在看羅伯特·懷特的為什么佛學(xué)是真的。同樣感受到理論物理學(xué)所探究出來(lái)的世界的樣子，與佛學(xué)猜想到的世界的樣子的共通之處——世界沒(méi)有本質(zhì)，“我”自己也沒(méi)有本質(zhì)，物理學(xué)把空間切分成了基本粒子，把粒子分解為振動(dòng)，把振動(dòng)分解為場(chǎng)，把時(shí)間切分成光錐，佛陀把空間切分為芥子，把時(shí)間切分為剎那，把意識(shí)切分為阿賴耶識(shí)，都發(fā)現(xiàn)沒(méi)有最終的本質(zhì)點(diǎn)，只剩下了一個(gè)東西——interaction，interrelation，關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。有了關(guān)聯(lián)，就有事件，有了事件，就構(gòu)成空間與時(shí)間的世界。