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《七堂极简物理课》作者新书,时间的本质究竟是什么?

没有人像理论物理学家卡洛·罗韦利那样书写宇宙。罗韦利这个新的关于时间的故事讲述得优雅而清晰,无论是揭示真相时,还是在解释关于时间本质的浪漫哲学思考时。 ——《华盛顿邮报》

《时间的秩序》

内容简介

为什么我们记得过去,而非未来?时间“流逝”意味着什么?是我们存在于时间之内,还是时间存在于我们之中?卡洛·罗韦利用诗意的文字,邀请我们思考这一亘古难题——时间的本质。

在我们的直觉里,时间是全宇宙统一的,稳定地从过去流向未来,可以用钟表度量。可罗韦利向我们揭示出一个奇怪 的宇宙,在这里,时间的特质一一坍塌,在最基本的层面上,时间消失了。他告诉我们,我们对时间流逝的感知,取决于我们的视角……

作者简介

卡洛·罗韦利,意大利理论物理学家,圈量子引力理论的开创者之一。曾在美国、意大利工作,现在法国带领量子引力研究小组,著有畅销科普作品《七堂极简物理课》《现实不似你所见》《极简科学起源课》等。罗韦利以其简洁诗意又充满热情的科普讲述惊艳世界,被誉为“让物理变性感的男人,下一个史蒂芬·霍金”。《七堂极简物理课》这本一百页的小书在意大利出版后创造了惊人的销售成绩,被译为 40 多种语言。 

书籍摘录

也许时间是最大的奥秘

即使我们正在说的话

也已被窃贼时间

悄悄偷走

一去不返

贺拉斯(Horace)的 《颂歌集》(Odes)

我停下来,什么也不做。什么也没有发生。我什么也不去想。我聆听时间的流逝。

这就是时间,熟悉又亲密。我们任它带领。秒、时、年的洪流将我们投向生命,又把我们拖向虚无……我们栖居于时间之中,就如鱼在水中。我们的存在,就是在时间中存在。它庄严的乐曲滋养了我们,向我们打开整个世界,也困扰我们,让我们惶恐,又让我们平静。在时间的牵引下,宇宙在未来中展开,并依照时间的秩序而存在。

印度神话用湿婆舞蹈的神圣形象来描绘宇宙之河:他的舞蹈支撑着宇宙的进程;它本身就是时间的流动。还有什么比这种流动更普遍、更明显的呢?

然而事情远比这要复杂,现实常常不似你所见。地球看起来是个平面,实际上是个球体;太阳看似在天上旋转,但其实旋转的是我们。时间的结构也并不像它看起来那样,它并不是均匀统一地流动。我在大学的物理课本中读到这点时,感到极其震惊:时间运行的方式竟与它看起来截然不 同。

在那些书里我也发现,我们仍然不清楚时间到底是怎么运行的。时间的本质也许是最大的未解之谜。奇特的线索把它与其他公认的伟大奇迹联系在一起:思维的本质,宇宙的起源,黑洞的命运,地球上生命的运行。有一些重要的东西一直在将我们拉回时间的本质。

惊奇是我们对知识的渴望的源泉,发现时间不同于我们所想引出了许许多多问题。时间的本质一直是我理论物理研究工作的核心问题。在下面的内容中,我会叙述我们已经理解的关于时间的内容,以及为了更好地理解它,我们所遵循的研究路径。我也会叙述我们尚未理解的,以及在我看来我们刚刚开始瞥见的内容。

为什么我们记得过去,而非未来?是我们存在于时间之内,还是时间存在于我们之中?说时间“流逝”到底意味着什么?是什么把时间与我们作为人的本性,与我们的主观性联系在一起?

当我倾听时间的流逝时,我到底在倾听什么?

这本书被分为三个不同的部分。在第一部分,我会总结现代物理学已经理解的关于时间的内容。这就像手握一片雪花,在你研究它的同时,它逐渐在你指间消融,最终消失。我们通常认为时间是很简单、很基础的东西,均匀流逝,独立于其他事物,从过去流向未来,能用钟表度量。在时间的进程中,宇宙中的事件以有序的方式次第发生:过去、现在、未来。过去是既定的,未来是开放的……然而这一切都被证明是错的。

时间的典型特征接连被证明只是各种近似,是由于我们的视角而产生的错误,就像我们从前以为地球是平的或太阳绕着我们旋转一样。我们知识的增长导致了时间概念的逐渐瓦解。我们所说的“时间”是一个多结构、多层次的集合。经过更多、更深入的研究,时间逐渐失去一个又一个层次。本书的第一部分会描述时间的这种崩塌。

第二部分描绘了我们还剩下什么:一片大风刮过的空白,几乎失去了时间的所有痕迹。一个奇怪、陌生的世界,然而仍然是我们栖居的这个世界。就像抵达高山,除了雪、岩石和天空什么都没有,或者就如阿姆斯特朗和奥尔德林在月球静止的沙地上的冒险。一个被剥离至本质的世界,闪耀着荒芜与恼人的美。我研究的物理学方向——量子引力尝试去理解这极端又美丽的景象,并赋予其自洽的意义。为这个没有时间的世界。

本书的第三部分是最困难的,但也是最重要的,因为这部分与我们联系最紧密。在一个没有时间的世界,肯定有什么东西导致了我们熟悉的时间的产生,以及它的秩序,让未来不同于过去,让它平滑流动。我们的时间肯定会以某种方式出现在我们周围,至少是因为我们而生,也依循我们的尺 度。

这是一趟返程之旅,朝向本书第一部分追寻世界基本原理时丢失的时间。就像一部犯罪小说,我们正在搜寻其中的罪犯:创造时间的元凶。我们一个接一个地发现我们所熟知的时间的组成部分,现在它们再也不是现实的基本结构,而是由我们这些笨拙又终有一死的生物做出的有用近似:也许是我们的视角决定了我们是什么。因为和宇宙相比,时间之谜也许从根本上说与我们自身关系更为密切。也许,就像第一个、也是最伟大的侦探故事——索福克勒斯(Sophocles)的《俄狄浦斯王》那样,罪犯就是侦探本 人。

这本书的观点就像一团炙热的岩浆,有时颇富启发性,有时让人困惑。如果你决定跟随我,我会把你带到我们对时间所知的最远处,抵达辽阔夜空的边缘,以及繁星点点的未知之海。


题图为卡洛·罗韦利,来自:中南博集天卷