新浪科技 2019-05-16
时光流逝只是一种错觉吗？（图片来源：Max Pixel）
我们的感觉是，时间在流逝：也就是说，过去是确定的，未来是不确定的，现实就在当下。但很多物理学家和哲学家却有不同的看法。他们认为，时光流逝很可能是一种错觉，时间其实根本没有流动。而意识涉及到的也许是热力学或量子力学过程，它们为我们提供了每时每刻的生活印象。
从确定的过去到有形的现在，再到不确定的未来，我们感觉好像时间在不可阻挡地流逝。时光流逝可能是人类对世界的感知中最为基础的方面，因为我们在内心深处感受到时间在逐渐溜走，这种感觉甚至比我们对物质或者空间的感知更真切。
然而，这些观点却和一个深刻且令人震撼的悖论冲突：在现有的物理学中，找不到时间流动这个概念。实际上，物理学家坚称时间根本没有流动，它仅仅是存在。一些哲学家甚至主张，时光流逝这个概念是无意义的，对时间流动的讨论是建立在一种错觉之上的。在我们所处的物理世界中，时间是最为基本的，对于这样的问题怎么会出错呢？还是说，时间有某种关键的特性尚未被科学家所认识？
时间并非必不可少
日常生活中，我们把时间分成三个部分：过去、现在和未来。尽管这看起来是显而易见的，但与现代物理学相违背。爱因斯坦曾在写给一个朋友的信件中表达了这一点，“过去、现在和未来仅仅是一种错觉，虽然是极为顽固的那种。”爱因斯坦令人吃惊的结论直接来自于他的狭义相对论，该理论认为，现在这个时刻并不具备任何绝对而普遍的意义。根据这个理论，“同时”是相对的。在一个参考系下同时发生的两件事，但如果从另一个参考系观察，它们就可能发生在不同的时刻。
“现在火星上正发生什么？”这样的问题是没有确定答案的。问题的关键在于，地球和火星离得很远，大概有20光分的距离。因为信息无法传播得比光快，在地球上的观测者是无法知道同一时刻火星上的情况的。他必须在事情发生之后，当光有机会通过两个星球之间的空间时才能推断出答案。在推断过去的事件时，推断结果会因观测者的速度不同而有所不同。
在下面的场景中，两个人——一个坐在休斯敦的地球人和一个正在以80%的光速横穿太阳系的“火箭客”——尝试来回答“现在火星上正发生什么？”这个问题。一个火星上的人同意在他的表针指向12点整的时候吃午饭，同时发送出信号。
这样的不协调使得任何给现在的时刻赋予一个特殊地位的尝试都是徒劳的。关键在于，这个“现在”是对谁而言的？如果你和我处在相对运动中，对于一个事件，我可能会判断为还处于尚未决定的未来，而对于你来说，这一事件可能已经存在于确定的过去了。
最直截了当的结论就是过去和未来都已确定。基于这个原因，物理学家更喜欢把时间当成是总体上已经布局好了的全景时间，所有过去的和未来的事件都已经一起在那里了，这种想法有时候被称为“块时间”。那种认为有一个特殊的时刻“现在”，或者认为有一种过程可以把未来系统地变成现在的想法，是与上述全景时间的观点不符的。总之，物理学家眼中的时间不会消逝或者流动。
传统观点：只有现在才是真实的
块时间的观点：所有的时间都是同等真实的
时间没有流逝？
在提及“时间的流逝”时，我们究竟在表达什么意思？多年以来，一些哲学家仔细对此进行了考察，他们得到了一个与物理学家相同的结论：“时间流逝”的概念是不自洽的。毕竟，这种观念类比了物体的运动。人们通过测定物体的位置随着时间的改变，进而谈论物体的运动，比如穿过空间的箭。但是，谈论时间本身的运动是什么意思？ 它运动时，是相对于什么而言呢？其他类型的运动是把一种物理过程和另一种关联起来，而“时间的流动”则是把时间和自己关联在一起。“时间走得有多快？”这样的问题本身就暴露了时间流逝观念的荒唐，而“每秒钟前进一秒钟”这样的回答也等于什么都没有说。
虽然在日常生活中，“时间在流逝”这样的表述很方便，但并不是一定要借助这种表达才能把事情说清。考虑下面的场景：爱丽丝希望有一个白色的圣诞节，但是当那天到来时只下了雨，她很失望；第二天下雪了，她很高兴。尽管这个描述充满了时态并提及了时间的流逝，但只要把爱丽丝的心情和日期一一对应地列出来就能表达相同的信息，而在这种表述方式里无需提及时间的流逝或世界的变化。下面乏味的流水账就足够了：
12月24日：爱丽丝期待一个白色的圣诞节。
12月25日：下雨了，爱丽丝很失望。
12月26日：下雪了，爱丽丝很高兴。
在这个描述中，没有什么发生或者改变，只有这个世界在不同日子的状态和那天爱丽丝的心情。
类似的争论可以追溯到古希腊的哲学家，比如巴门尼德（Parmenides）和芝诺（Zeno）。一个世纪以前英国的哲学家约翰·麦克塔格特（John McTaggart）力图弄清两种描述之间的区别。一种描述方式是记述事件的发生，他称为A系列；另一种描述方式是列出日期和当时世界的状态，称为B系列。每一种看起来都是对现实的真实描述，然而两种观点看起来又似乎是矛盾的。比如，事件“爱丽丝感到失望”曾处在将来，然后是现在，最后变成过去。但是，过去，现在和未来是三个互不归属的类别，那么单一事件怎么能同时被归入这三类呢。麦克塔格特利用A和B系列之间的这种冲突来论证时间的不真实性。这是一个略显极端的结论。大部分物理学家的观点则更加温和：时间的流动是不真实的，但是时间本身却是和空间一样真实存在的。
四维时空中的时间
在时间中前进，而非时间在前进
我们在讨论时间流逝时遭遇的困惑，主要源于时间流逝与所谓的时间箭头之间的关系。否认时间流动并不是说过去和未来在物理上没有区别。不可否认世界上的事件构成了一种单向序列。比如，一个鸡蛋掉在地板上会摔碎，然而相反的过程，即一个破碎的鸡蛋自发地组成一个完整的鸡蛋绝不会被看到。这是热力学第二定律的一个例子，其表述为封闭系统地熵——可以理解为混乱的程度——会随着时间上升。
因为自然界中充满了不可逆的物理过程，所以热力学第二定律在这个世界发挥了关键性的作用，导致时间轴上过去和未来两个方向出现了明显的不对称。按照惯例，时间之箭指向未来。但这不意味着时间之箭是“飞向”未来的。就像罗盘指向北方并不表示罗盘向北运动。这两种箭头指示的都是一种不对称性，而不是一种运动。用“过去”和“未来”指示时间的方向是可以的，就像“上”和“下”可以用于表示空间的方向，但是谈论过去或者未来本身就如谈论上和下一样，是无意义的。…
