賀偉偉

為什么我們能夠經(jīng)歷生命中幾乎每一個(gè)時(shí)刻？這是現(xiàn)代物理學(xué)中一個(gè)最大的未解之謎。物理學(xué)家利用公式來描述這個(gè)世界，這些公式告訴我們事物如何隨著時(shí)間的流逝而變化，但并未解釋時(shí)間是什么。我們可以將事物如何因位置不同而改變的過程用公式表現(xiàn)出來，或者把意大利燉飯的口味如何隨著“黃油量的增減”而變化的過程用公式記錄下來，時(shí)間卻無法用公式表現(xiàn)。時(shí)間似乎在流動，但黃油的量或空間位置不流動。這種差異從何而來？

對于這個(gè)問題，我們還可以從另一角度提出：“現(xiàn)在”是什么？我們說只有現(xiàn)在的事物才是存在的，過去的不再存在，未來的尚未存在。但是在物理學(xué)上，沒有任何事物與“現(xiàn)在”這個(gè)概念相對應(yīng)。讓我們比較一下“現(xiàn)在”和“這里”這兩個(gè)概念，后者指定了說話者的位置。對身處不同位置的兩個(gè)人來講，“這里”指兩個(gè)不同的地方。因此，“這里”的含義取決于說話者的位置?！斑@里”這個(gè)概念用術(shù)語來說叫作“指示詞”?！艾F(xiàn)在”是指使用該詞時(shí)所指的那一刻，因此也屬于指示詞。

沒有人會說“這里”的事物存在，而不在“這里”的事物不存在。那么為什么我們會說“現(xiàn)在”的事物存在，而不處于“現(xiàn)在”的事物就不存在呢？“現(xiàn)在”究竟是客觀的、流動性的、讓事物延續(xù)存在的概念，還是和“這里”這個(gè)觀念一樣，只是存在于我們大腦中的主觀反應(yīng)？

這似乎是個(gè)深奧的問題，但是在現(xiàn)代物理學(xué)中，已經(jīng)成為一個(gè)亟待解決的問題。愛因斯坦的狹義相對論表明，“現(xiàn)在”這一概念也是主觀的。物理學(xué)家已得出結(jié)論，“現(xiàn)在”對整個(gè)宇宙普遍適用的觀點(diǎn)是說不通的。愛因斯坦在其摯友米歇爾·貝索去世后，給米歇爾的妹妹寫了一封感人的信，信中說：“他只是比我稍早一點(diǎn)離開了這個(gè)奇怪的世界，這并沒有什么，對我們這些篤信物理學(xué)的人來說，過去、現(xiàn)在與未來沒有什么區(qū)別，只不過是一種持久并固有的幻覺?！?/p>

不管是不是幻覺，我們該如何解釋時(shí)間在流逝這一事實(shí)呢？時(shí)間流逝對所有人來說都顯而易見。我們的思想和話語存在于時(shí)間里，我們的語言結(jié)構(gòu)需要這個(gè)有著“現(xiàn)在”、“過去”和“未來”的時(shí)間。德國哲學(xué)家馬丁·海德格爾強(qiáng)調(diào)我們“生活在時(shí)間里”，但我們有沒有可能不用“時(shí)間流逝”來描述世界？

一些哲學(xué)家，包括海德格爾的忠實(shí)追隨者，都認(rèn)為物理學(xué)無法描述現(xiàn)實(shí)生活中最基本的方面，他們將物理學(xué)看成是一種誤導(dǎo)性的知識而加以排斥。但是，我們已經(jīng)意識到有時(shí)直覺并不準(zhǔn)確。如果我們一直堅(jiān)信這種不準(zhǔn)確的直覺，就會仍舊認(rèn)為地球是平的，太陽繞著地球轉(zhuǎn)。我們的直覺源于有限的經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)我們拋開直覺再深入一些，就會發(fā)現(xiàn)地球并非我們看到的那樣：地球是圓的，在我們腳下地球的另一面，人們腳朝上，頭朝下。

盡管這看起來很生動，但我們體驗(yàn)的時(shí)間流逝并不一定反映基本的現(xiàn)實(shí)世界。可是如果不是，那么時(shí)間又來自何處？

我認(rèn)為，從某種層面上看，答案就在于時(shí)間和熱量之間的密切聯(lián)系。只有熱量流動時(shí)，我們才能發(fā)覺過去和未來的差別。熱量與概率（即利用統(tǒng)計(jì)學(xué)計(jì)算出的大量粒子的運(yùn)動）相關(guān)，而概率又與這樣一個(gè)事實(shí)相關(guān)，即我們與世界其他地方的相互作用不能涵蓋現(xiàn)實(shí)中的每個(gè)細(xì)節(jié)。時(shí)間流逝的觀念源于物理學(xué)，但它的出現(xiàn)并不是為了精確描述事物，而是出現(xiàn)在統(tǒng)計(jì)學(xué)和熱力學(xué)的情境中。這可能是解開時(shí)間之謎的鑰匙?？陀^來講，“現(xiàn)在”和“這里”一樣，并不是一種客觀存在，而是主觀存在，但是世界內(nèi)部微觀的相互作用促使一個(gè)系統(tǒng)中（如我們自己）發(fā)生某些臨時(shí)現(xiàn)象，這一系統(tǒng)只是以無數(shù)變量為媒介進(jìn)行交互。

我們的記憶和意識都是建立在這些統(tǒng)計(jì)學(xué)計(jì)算出來的現(xiàn)象之上的。對某種假想的超智慧生命而言，時(shí)間不會流逝。正如愛因斯坦描繪的那樣，整個(gè)宇宙是一幢由過去、現(xiàn)在和未來組成的大樓。但由于我們的意識存在局限性，我們只能對世界有著模糊的認(rèn)識，認(rèn)為自己活在時(shí)間里，因此也就產(chǎn)生了時(shí)間流逝的觀念。

這樣的解釋還不夠清楚，還有很多問題有待深入理解?！皶r(shí)間”處在各種復(fù)雜難題的中心，這些難題是由重力、量子力學(xué)和熱力學(xué)交錯(cuò)在一起引起的。目前還沒有一種理論能夠整合我們了解這個(gè)世界所需的這三方面的基本知識。

值得欣慰的是，霍金的計(jì)算結(jié)果為解決這些問題提供了一絲線索，也有助于我們找出關(guān)于時(shí)間本質(zhì)的更深層次的答案?；艚疬\(yùn)用量子力學(xué)理論證明了黑洞是有溫度的：它們總是熱的，就像火爐一樣散發(fā)熱量。沒有人觀測到過這種熱量，因?yàn)樗鼧O其微弱，但是霍金的計(jì)算結(jié)果令人信服，而且該結(jié)果已被通過多種方法證實(shí)，人們已廣泛接受黑洞有熱量這一事實(shí)。

黑洞熱量是一種作用于黑洞的量子效應(yīng)，而黑洞本質(zhì)上是有重力的。使黑洞表面發(fā)熱的正是太空中的基本粒子——量子。這一現(xiàn)象涉及問題的三個(gè)方面：量子力學(xué)、廣義相對論和熱力學(xué)。在（表面上的）時(shí)間流逝背后，這一切與統(tǒng)計(jì)計(jì)算過程緊密相關(guān)。物理學(xué)家還要走很長的路才能理解這一點(diǎn)，但是最近取得的一些科研進(jìn)展，如探測到黑洞碰撞時(shí)發(fā)出的引力波，使物理學(xué)家離答案更近了一步。

黑洞的熱量似乎就是物理學(xué)上的羅塞塔石碑（譯者注：羅塞塔石碑為解釋古埃及楔形文字提供了可靠線索），這塊石碑上刻有三種“語言”——量子、重力和熱力學(xué)，正等待人們?nèi)テ谱g，進(jìn)而揭示時(shí)間的本質(zhì)。