《时间的秩序》| 刘玄解读

《时间的秩序》| 刘玄解读

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关于作者

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》。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，引爆全球科普阅读热潮。从《七堂课》到《现实》再到这本《时间的秩序》，罗威利的每一本书都不是简单的科普读物。他更关心的是人类，他想从一个物理学家的角度给予我们内心所需要的慰藉。

关于本书

这本书是物理学与哲学的完美融合，用诗意语言、前沿物理学理论探索时间的本质，颠覆我们的常识与直觉。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。

核心内容

罗韦利写这本书并不是想让你搞懂这些艰深的物理学课题，他真正想说的是，当代物理学已经动摇了像时间这样对我们来说很基础、很本质的概念。就算是像时间这样在人类观念里看起来毋庸置疑的基本法则，其实也只是人为设定的一个变量而已。这样来看，我们是不是有必要重新评估一下我们认识世界的方式呢？

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前言

你好，我是刘玄，欢迎每天听本书。本期我要为你解读的是一本科普书，名字叫《时间的秩序》。这本书会告诉你量子物理研究的一些新成果，这些新成果，会颠覆你对“时间”的认识。

两千多年前，孔子看着河水说：逝者如斯。这就是我们对时间最基本的感受，它会向着一个方向均匀地流动。

但事实真的是这样吗？地球看起来是个平面，但实际上是个球体；天空看起来是在旋转，但实际上旋转的是我们。很多曾经看起来不用证明的真理，今天看来都只是偏见而已。

时间也一样。

从爱因斯坦开始，物理学家不断发现时间跟我们感知到的样子截然不同，甚至在某种意义上说，时间可能根本就不存在。

作者卡洛·罗韦利是意大利著名的物理学家，圈量子引力理论的开创者之一，算是理论物理领域的学术新星。他的另外两本物理学的科普书《7堂极简物理课》《现实不如你所见》都很受好评。所以有人说，他就是“下一个史蒂芬·霍金”。

在解读这本书之前，我采访了理论物理学者李剑龙老师。他说，罗韦利所研究的圈量子引力理论是当代物理学研究的一个方向。他们的目标是解决理论物理的一大难题——用量子物理来解释引力（这也是李剑龙老师研究的弦理论想要解决的问题之一）。正是在解决问题的过程中，他们发现在微观的量子世界里，时间并不存在。

当然，这是当代物理学家要解决的难题。罗韦利写这本书并不是想让你搞懂艰深的物理知识，他真正想说的是，当代物理学已经动摇了很多对我们来说很基础、很本质的概念。比如说时间，在我们看起来毋庸置疑的世界基本法则，其实也只是人为设定的一个变量而已。

这样来看的话，我们是不是有必要重新评估一下我们认识世界的方式呢？

今天的解读，我会从两个方面带你重新认识一下“时间”。

第一部分，我们来看看，当代物理学研究，尤其是罗韦利所研究的圈理论，如何颠覆了我们对时间这个概念。第二部分，我们来讲讲没有时间的量子世界是什么样的。如果没时间，我们为什么能够感觉到时间流逝呢？

第一部分

准备好了吗？下面开始，我们要彻底颠覆对时间的认识了。

我想请你先跟我一起思考一个问题。假设我们俩是好朋友，我就在你身边，如果你想知道我现在正在干什么，很简单，你看看我就知道了。那如果我在北京，你在纽约呢？打个电话就好了，对吧？

但是，你看到的、听到的我，就是此刻的我吗？你看到我，说明你接受了从我这里传到你眼睛里的光线，光需要花一点时间才能传到你那里，哪怕只是几纳秒的时间。所以，你看到的不是此刻我在干什么，而是几纳秒之前我在干什么。如果你从纽约打电话给我，我的声音传递到你那里，需要几毫秒的时间，你听到的也不是我此刻的声音，而是我几毫秒之前的声音。

这不难理解。当然了，你可能会说，这几纳秒、几毫秒的差距我们根本就感觉不到啊，讨论这个有什么意义呢？那么，假如我在一个遥远的星球上，比如比邻星b上呢？光从我这里到你那里，要花4年时间。假设你能用望远镜看到我，你只能知道我4年前在做什么。

接下来的问题是，4年之后的我，是不是就跟此刻的你处在同一个时间点呢？

罗韦利说：不是的。这就是爱因斯坦的相对论告诉我们的真相。李剑龙老师是这样解释这个问题的：在相对论里，时间和空间是不能分开讨论的。可是，我们在定义“现在”这个概念的时候，没有考虑空间因素，只考虑了时间因素。所以，这个意义上讲，在整个宇宙中并不存在一个共同的“现在”。我们平时所说的那个“现在”，它的有效范围有多大取决于我们限定的精度。如果精度是纳秒，“现在”只存在几米之内；如果用毫秒，“现在”的范围就要大一些，有几千公里。

罗韦利说，“现在”就像是彩虹触碰到森林的交界点，你可以看到它，但是当你走过去的时候，它并不在哪里。“现在”不过是人类根据自己的经验产生的一种模糊的感受。

时间也一样。

在我们的经验里，逝者如斯，时间是流动的，而且有方向。但是，当代物理学已经证明，这些感觉可能都是错的。

过去我们都觉得时间是统一的，物理学和天文学也都是在描述统一时间中的现象，但是这个统一的时间其实是人为设定的。爱因斯坦告诉我们，并不存在统一的时间，时间非常非常多，时空中的每一个点都有自己的时间。人类已经发明了比传统钟表更精密的仪器来测量时间的差距，可以证明爱因斯坦的观点。如果你把一个仪器放在喜马拉雅山顶，另一个放在印度洋的海平面，你会发现，时间在海平面上比在喜马拉雅山上流速度更慢。今天，这个结论已经不只停留在理论，也应用在现实生活中了。GPS卫星的时间跟地面的时间速度不一样，就是因为考虑到了时间流速这种微小的差距。

这还只是开始。继续深入下去，你会发现，时间还没有方向。破镜难圆，覆水难收，发生的事情无法倒转，这些都是我们对这个世界的基本认识，但是在物理学家眼里，时间不是这样。时间在物理学里有一个特点，叫作反演不变性（反演就是反过来演示）。李剑龙老师是这样解释的：如果已经知道行星现在的位置和速度，你就能用方程算出它在未来的位置和速度。但是，你也可以倒着算，算它在过去的位置和速度，这就叫反演。既然正向和反向都可以，我们凭什么说一个方向是未来，另一个方向是过去呢？

罗韦利说：这就是物理学方程里透露出的关于时间的秘密——时间其实没有方向。

那么，我们为什么觉得时间有方向呢？

物理学家认为，时间的方向和热量有关。这是因为在物理学方程式里，有一个方程是不能反演的，就是热力学第二定律。这个定律的核心就是热量只能从高温物体传到低温物体，反过来就不行。举个例子，如果你看到一段视频里有一颗球在滚动，你其实没办法分辨视频是在正常播放，还是倒放，也就是说，视频里的时间对你来说没有方向。但是，如果球停下来，你就能确定它肯定不是倒放，因为你知道小球动起来之后会受到摩擦力，所以才会减速到静止，你就知道了小球的时间方向，而同时你也知道，摩擦会生热。这就可以说明，我们感知到时间有方向和热量有关。

你大概也听过，描述热量变化的变量叫作“熵”。李剑龙老师告诉我，正因为时间和热量变化有这种关系，所以物理学家都在猜想，时间的流逝和熵的增大很可能是一回事，是同一件事情的两种不同表现。

罗韦利正是从这里出发，提出了他最具颠覆性的观点——时间并不存在。

罗韦利做了一个大胆的推论。我们知道，熵的增大就是从有序到无序的过程。罗韦利说：有序和无序本质上是人主观的判断，不是客观的现象，所以宇宙中其实并不存在熵增，也就没有一种客观存在的时间。

这个地方有点难理解，我们一步一步说。先来说为什么有序和无序是主观判断。罗韦利在书里举了一个例子。假如你有4张扑克牌，前面2张是红色的，后面2张是黑色的，你就会觉得这些牌是有序的。然后你洗牌，颜色被打乱，牌就从有序到无序。但是请注意，你觉得这个变化是从有序到无序，是因为你在关注颜色。那如果你关注数字呢？还是这4张牌，它们从1246变成6241，对你来说，两组数字都没有特殊意义，洗牌只是让牌从一种无序变成了另一种无序。所以说，洗牌这个变化，是从有序到无序，还是从无序到无序，是由你的主观选择决定的。实际上，如果你把扑克牌所有的变量——颜色、数字还有其他的因素——都考虑进去，我们很难说任何变化是从有序到无序。

宇宙也一样。宇宙在变化，就像洗牌一样，其中的变量比扑克牌要复杂太多了。我们认为宇宙处在熵增的过程中，是从有序到无序，很可能只是因为我们选择了特定的变量来观察宇宙。

当然，这个观点很难用实验证明。不过罗韦利说，他所研究的圈理论的成果可以佐证这个观点。他们发现，如果从量子的尺度来观察，量子的变化毫无规律，这些量子只是突然出现了，又消失了。但是，如果我们从人类的尺度观察，就会觉得量子的变化好像是有序的。我们可以这么理解，人的尺度是模糊，一定会忽略掉很多变量；而量子的尺度就是绝对精确的，不会忽略某些变量，相当于考虑到了所有变量。这就说明，我们观察到有序，是因为在人的尺度上只能模糊地观察，无法观察全部的变量。

确实，我们只能用一种模糊的方式来看待宇宙。这个时候，你才会觉得某些排列是有序的，才会觉变化的过程是从有序到无序，你才会觉得存在熵增，存在时间。那么反过来说，如果我们能够达到量子级别的精确，熵增不就不存在了吗？这就等于说宇宙中没有客观存在的时间。

就像我们前面讲到的，“现在”不过是人类根据自己的经验产生的一种模糊的感受，“时间” 本身很可能也只是人类根据自己的经验产生的一种模糊的感受。

这个结论很让人震惊吧？一种如此清晰的、基本的感觉——对时间流逝的感觉——真的是因为我们无法认识世界的全部细节吗？虽然罗韦利提出的推论还没有完全被实验证实，但是他这样的解释根本动摇了我们理解时间、理解世界的方式。这就像当初我们发现地球不是静止的，而是运动的。但是今天大家已经知道，地球是运动的，证据无可辩驳。

第二部分

说到这里，你肯定会有点好奇，没有时间的世界是什么样的？为什么时间的流逝对我们来说那么真实呢？第二部分，我们就来解释这两个问题。

我们先跟着罗韦利一起到没有时间的世界去看看。

罗韦利说：没有时间并不代表一切是静止。时间虽然不存在了，但是世界上依然有事件、变化和关联。他的意思是说，不管我们在哪个尺度上观察，唯一不变的规律就是世界在变化。

跟变化相对的，是静止。在我们一般的认识里，静止的是物体，变化的是事件。石头是典型的物体，亲吻是典型的事件。我可以说，这块石头明天还会在大荒山上，但你不会问，这个吻明天在哪里。

这是看待世界的两种截然相反的方式。历史上，很多哲学家、科学家都试图从静止的角度来理解世界，他们把世界看成是由物体组成的。“每天听本书”里解读过柏拉图的著作《蒂迈欧》，他在书里就描绘了一个静止的、精确的完美世界。我们今天已经知道，柏拉图搞错了，这很大程度上就是因为他选择了错误的方向，把世界看成静止的。

罗韦利说，整个科学的发展都在告诉我们，认识世界应该基于变化，而不是静止。那些揭示出真相的理论，不管是牛顿力学还是量子力学都是在描述变化，描述事件是怎么发生的，而不是物体是什么样的。

这就是当今物理学理解世界、接近真理的途径。

量子的世界就是一个不断变化的世界。从量子的视角来观察的时候，世界不再由物体组成，而是由事件组成。我们所理解的物体不过是量子世界里更长久的事件而已。你想想，最坚硬的石头其实也在变化。据我们现在所知，石头是量子场的复杂振动。它也可以看作是力的瞬间作用，是粉碎重归尘土前短暂的平衡。这就是圈理论为我们描绘的世界。世界不是物体的墙，而是事件的网，它不能持久，它不断转化。

罗韦利说，这或许不是学界已经公认的最佳答案，但是这是他目前所知的唯一自洽的答案了。

这个道理对我们普通人来说其实也不难理解。云不是物体，是风吹过山上时空气中水蒸气的凝结，它也是事件的集合。我们自己呢？人也不是物体，它是信息、光、语言进进出出的复杂过程，是社会关系、情感交流网络中的一个结点。人也是事件的集合。

那么，如果时间不是世界的基本规则，我们人类称之为 “时间”的东西，究竟是什么呢？我的手表测量的是什么？总是向前奔跑，从不倒退的感觉又是什么？

爱因斯坦晚年曾经说过一句话，他说：像我这样相信物理的人都知道，过去、现在与未来之间的区别，只不过是持久而固执的幻觉。

很多人引用这句话，因为他们觉得爱因斯坦是在讨论物理学里时间的本质。但是罗韦利说，人们其实误解了爱因斯坦的意思。爱因斯坦这句话是写给他好朋友的妹妹的，因为他的这位好朋友刚刚去世。这句话前面爱因斯坦还说了一句话：“现在他（就是爱因斯坦的好朋友）从这个奇怪的世界离开了，比我先走一步，但这没什么。”然后他才说，“像我这样相信物理的人都知道，过去、现在与未来之间的区别，只不过是持久而固执的幻觉。”

有了上下文，你就会明白爱因斯坦在这句话里其实没有涉及物理学家所理解的时间，他的这种感受来自对生命的体验，生命脆弱，短暂，充满幻觉。

罗韦利说：这段话谈到的事情比物理本身还要深刻。爱因斯坦背后的意思是，时间因为我们才产生。

我们能看天上的云，看到眼前的茶杯，能看到阳光下睡觉的猫咪。但是如果回到量子的尺度上，世界上没有猫、没有茶杯、没有云，这一切都是在我们看世界的时候显现出来的。时间之所以会从没有时间的世界中显现出来的，也是因为我们。

为什么这么说呢？

我们刚才说了，时间流动和熵增有关。熵其实是一个相对的量，就像速度，一定得有一个参照系。当你说一列火车速度快，你心里一定有一个更慢的东西在跟它比较，可能是另一列火车，也可能是火车站的站台。熵也一样。熵增不是世界本身的一种状态，而是相对于我们的一种状态。在我们看来，遥远的过去世界的熵很低，世界处在熵增的过程中，所以一切从有序走向无序，有了过去和未来。这只是描述世界的一种方式而已，是我们选择了这种特殊的描述方式。

请你回想一下我刚才讲的扑克牌的那个例子，这个道理就不难理解了。我们所在的世界，很可能只是宇宙的一个子集。在这个子集里面，我们观察到了扑克牌的颜色这个“特殊”的规律，也就是熵在增大，所以我们认为过去的熵很低，所以热力学会第二定律成立，所以世界会有进化、生命和思想。

你可能会问，为什么我们刚好处在这个特殊的子集里呢？你想想，为什么梅子刚好长在爱喝杨梅酒的江南，为什么羊刚好在爱吃羊肉的内蒙古比较多？世界上很多奇怪的巧合，都是因为我们搞反了因果。真相是，江南的人爱喝杨梅酒是因为江南才有杨梅；内蒙古的人爱吃羊肉是因为那里的羊多。这样的话，我们处在宇宙这个特殊的子集里面，也就不奇怪了吧。

最后，我想给你讲一个寓言来体会一下这个结论更深层的意义。

有一位国王问一个智者：师父，你叫什么名字。

智者说：国王，我被称为“那先”。那先只是一个名字、一个词语、一个称呼、一个符号，这里并没有人。

国王很震惊，就反问智者：如果没有人，那么在这儿穿着衣服，还能吃东西的是谁？他接着问道：头发是那先吗？名字是那先吗？感觉是那先吗？

智者说，这些都不是。看起来，国王似乎赢了这场辩论，如果这些组成部分都是不是那先，那先一定是别的什么，也就是我们一般所理解的眼前的这个人。

但是智者反驳到：轮子是战车吗？车轴是战车吗？战车是这些东西的总和吗？国王说：战车当然既是车轮、车轴这些东西的整体，也是它们之间的关系。

那先胜利了。那先这个名字，不过是关系和事件的集合。那么，到底是什么构成了人的统一性呢？我为什么觉得今天的我、昨天的我和明天的我是同一个人？

哲学家和心理学家告诉我们，有一个很重要的原因就是我们有记忆。记忆是什么？记忆就是把分散在时间中信息组合起来，是大脑处理信息的一种方式。最新的神经生物学研究发现，大脑里有一些基本结构，它记录的不是瞬间的现象，而是运动的过程。一个球出现在一个位置，又出现在另一个位置，大脑不会收到两个不同的信号，只会收到一个信号。这就像你听到一个音符的时候，大脑会把前一个音符和这个音符组合在一起，你听到的才有可能是一段旋律。换句话说，大脑不是在拍照片，而是在拍小视频。迪士尼有一部动画片叫《头脑特工队》，里面就很形象地展示了这个机制。在这部动画片里，存储到你大脑里的记忆是一段一段的，每一段都是一颗美丽的玻璃球，摸一下，就像触碰了小视频的播放按键，记忆启动，它本身就包含了时间。

关于时间，罗韦利最后的结论就是：时间不是世界的基本法则，而是我们人类在特定的子集，从特定的视角观察世界的时候，从世界中显现出来的。罗韦利在书里反复了引用了《俄狄浦斯王》里智者对俄狄浦斯的忠告：停下来，不要再调查了，否则，你会找到你自己。

在这场关于时间的追问中，我们最终找到了我们自己。

总结

好《时间的秩序》这本书我们就讲完了，我们来总结一下。当代物理学家已经彻底颠覆了时间的概念。时间既不是匀速的，也没有方向。在微观的量子世界里，它甚至根本就不存在。时间不是世界的基本法则，而是我们人类从特定的视角观察世界的时候，显现出来的一个变量。

李剑龙老师提醒我们，罗韦利为了说明自己的观点，忽略了很多理论的复杂性。确实，这本书不是一部严谨的物理学著作，或许应该把它看成一本从物理学出发启发我们进行哲理思考的书，它会启发你思考时间的本质以及我们认识世界的方式。

在这本书的最后，罗韦利写下了这么一段话：我不是此刻靠在沙发上在电脑上打下字母“a”的这副躯体，我是自己的念头；我是我的热爱，我的绝望。我是那个一分钟以前为自己泡了杯茶的人，那个刚刚写下正在完成的这个句子的人。

如果着一切全部消失，我还在吗？

我的生活由此构成。我们是故事，被置于眼睛后方二十厘米的复杂之地，我们是事物混合在一起留下的痕迹画出的线，朝向熵增的方向，朝向未来的时间。

撰稿、讲述：刘玄

脑图：摩西脑图工作室

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