《时间只是幻觉》

周霄山：

时间真的存在吗？时间可能并不存在，时间只是我们的幻觉。人类曾经以为，无论在什么样的情况下，时间的流逝速度都是一成不变的，但是爱因斯坦却提出了不同的观点，他在相对论中指出，时间并不是绝对的，而是相对的，取决于观察者的速度或者所处的引力场，也就是速度越快，或者引力场越强，时间流逝的速度就越慢。这种现象也被称为“时间膨胀”，“时间膨胀”后来逐渐得到了科学界的证实，也就是，时间可能只是我们人类的一种主观体验。

根据日常经验，时间的流逝应该是单向的，它就像一条永不停息的河流，只会从过去“流”到现在，然后再“流”向未来。熵增定律告诉我们，孤立系统的熵总是会增加的，也就是，熵可以理解为系统的混乱程度。比如一滴墨水滴入水中，会慢慢扩散开来，最终会变得完全均匀，这就是熵增的表现，而正是这种由有序到无序的变化给时间赋予了方向，这也被称为“时间之箭”。但问题是，熵这个概念是具有统计性的，这就意味着，对于微观世界中的单个粒子来讲，熵其实是不适用的，这是否说明，微观世界中的粒子就不会受到“时间之箭”的约束？答案应该是肯定的。因为科学家早已发现，微观粒子的运动是“时间对称”的，也就是说，如果我们把微观世界中的某一物理过程看成是一部影片，那么无论是将这部影片“正着放”还是“倒着放”，都是符合物理规律的。除此之外，微观世界中的一些粒子几乎是“永生”的。

当科学家试图将描述微观世界的量子力学与相对论统一时，时间似乎就成了一个可有可无的存在，所以在弦理论、圈量子引力论等前沿理论中，科学家甚至还在试图将相关方程中“时间”这个变量完全去除，而到现在为止，还没有迹象表明他们会失败，这就强烈暗示了这样一种可能：在没有“时间”这个变量的情况下，我们依然能够描述宇宙万物的运行。也就是，在宇宙的基本层面，时间可能并不存在，而所谓的时间，有可能只是我们的一种幻觉。爱因斯坦就认为，时间只是人类大脑的幻觉，是为了理解这个宇宙而演化出来的一种感知功能。

在爱因斯坦的广义相对论里，时间和空间一样都能被速度和质量扭曲，速度越快时间越慢，到达光速后时间静止，引力越强时间也越慢，进入黑洞后，在外界看来也是时间静止，就算是单纯的靠近黑洞，也能实现黑洞附近一小时，地球上过去七年的效果。运用速度和引力，我们能实现前往未来的时间旅行，但爱因斯坦并未给出回到过去的答案，尽管很多人认为，达到光速时间静止，超过光速时间就会倒流，但在我们的宇宙中，超光速也是无法实现的。

爱因斯坦认为时间并不存在，我们感知到的时间只是大脑的幻觉，并且时间的流逝速度对每个人来说都是不一样的。在狭义相对论和广义相对论中，时间的流逝速度会受到物体的运动速度以及所处的引力场强度影响，从而导致时间变慢，也就是速度越快时间越慢，达到光速后时间静止，以及黑洞附近的时间流速减慢，这些现象都是得到实际验证的，而这也说明了时间作为宇宙中最基本的物理性质之一，其实并不客观。也就是，时间是宇宙时空的一部分，而不是独立于空间之外的绝对客观存在，这意味着如果宇宙发生特殊的变化后，时间也会发生变化甚至是不存在。

时间是否真的存在这个问题，一些物理学家和哲学家认为，时间可能只是我们大脑构建的一个幻觉，用来理解和组织我们周围发生的事件，在某些物理理论中，时间被视为一种便利的数学工具，而不是宇宙的基本属性。将相对论与量子力学调和的追求将物理学家引向了新的理论前沿：量子引力。这项努力旨在开发一个框架，可以描述宇宙在最基本层面上的行为，包括时间在奇点附近的行为。一些理论表明，代替奇点，黑洞的核心或大爆炸时的宇宙可能是一个“量子泡沫”，在那里时空如此动荡，以至于经典的时间概念不再适用。

时间到底是什么？如果用最简单的方式来说，时间就是生命。一开始人类利用日冕来计算时间，后来随着人类科技的进步，人类利用钟表来计算时间，时间是宇宙万物变化的过程，它即独立于万物存在，又是世界不可分割的一部分，在物理学中，时间是最特殊的存在，因为它只有一个方向，只能前进不能后退，因此我们能够记住过去，却记不住未来。在人类历史上，物理学家、哲学家、心理学家、普通人对时间都有着不同的理解。柏拉图认为：时间是对永恒的一种模仿，是永恒的运动图像，按照数的规律做永恒的圆周运动，时间的流逝是对永恒理念世界的一种动态呈现，它以一种有序的、循环的方式反映着永恒的真理。牛顿认为：时间是绝对的、均匀流逝的实体，和物质、空间无关，它独立的、均匀的流逝，为宇宙中所有事件提供了一个统一的、固定的框架，就像是一个永恒的、稳定的背景舞台，所有的物理过程都在这个舞台上按照固定的节奏展开。爱因斯坦认为：时间流逝的速度会因为观测者的运动状态和所处的引力场强度而不同，在高速运动或强引力场中，时间会变慢。

不同的人对于时间的理解都是不同的，但是时间的本质是什么？爱因斯坦根据狭义相对论中的钟慢效应，当物体的运动速度达到光速时，时间对它来说就是静止的，更进一步能够推导出一个结论：在宇宙中所有光子感觉中，时间都是不存在的，它在以光速穿过宇宙的时候，时间对它而言并没有流逝，它是在出发瞬间就到了目的地，所谓的时间感只是存在于观察者的层面上，对于人类来说，这意味着空间和时间可能只是我们大脑的幻觉。过去、现在和未来的区别可能只是人类意识的产物，宇宙本身可能并不区分这些状态。根据相对论得出，速度越快时间会变得越慢，同时空间也会变得越短，这就是所谓的时间膨胀效应和尺缩效应，时间膨胀效应表明，时空是能够被扭曲的，当物体的速度无限接近光速时，时间就会趋于停止，空间无限缩短，意味着物体可以在一瞬间飞行任意遥远的距离。

除了速度能够影响时间的流逝之外，质量也能够影响时间的流逝，根据广义相对论，物体的质量会使周围的时空产生弯曲，这种弯曲效应就是我们称之为引力的力量。恒星、行星等天体的质量越大，它们所产生的引力就越大。然而，这种引力并不是我们平常所理解的向下拉拽的力，而是空间和时间的一种弯曲。这个理论告诉了我们引力其实是不存在的，它只是时空弯曲的一种表象。牛顿曾经认为，地球之所以会围绕太阳转动，是因为太阳的引力非常强大，能够将地球吸引过来，但是引力是如何产生的？牛顿也不清楚，牛顿认为引力是一种普遍存在的力，不仅存在于天体之间，如太阳与行星、行星与卫星之间，也存在于地球上的物体与物体之间，以及地球与地球上的物体之间。比如苹果落地就是地球对苹果的引力作用，这种力使得物体有向地心运动的趋势。在牛顿的引力理论中，引力被认为是一种超距作用，即引力的传递是瞬间的，不需要时间，也不需要任何介质。无论两个物体相距多远，只要它们具有质量，就会立即感受到对方的引力作用。比如太阳对地球的引力，能瞬间穿越遥远的空间，使地球绕太阳做椭圆轨道运动。但是爱因斯坦却认为，引力其实并不是一种力，而是时空弯曲导致的，物质和能量会使得时空发生弯曲，就像在一张平整的橡胶模上面放置一个重物会使得膜凹陷一样，太阳巨大的质量使得周围的时空弯曲，行星在这个弯曲的时空中沿着测地线运动，看上去就好像受到了太阳的引力作用，广义相对论还预言了引力波的存在，即有质量的物体在时空中加速运动时会产生时空涟漪，以光速向四周传播。2017年，多国的太空探测器探测到了来自约1.3亿光年外两颗中子星合并产生的引力波。引力波的发现证明了爱因斯坦的理论是对的，在弯曲的时空中，直线不再是直线，而是沿着“短路径”行进的曲线。根据爱因斯坦的说法，时间并不是一个独立的实体，而是与空间紧密相连的。当空间弯曲时，时间也会受到影响。在一个强引力的环境中，时间的流逝会变慢。这是因为强引力的地方，空间弯曲得更加剧烈，使得时间的前进变得缓慢。

从古至今，人类一直都在寻找和探索时间的奥秘。四千多年前，人类将一天分为24小时。人类认为太阳的东升西落，每天循环往复，其中经历的就是时间，时间我们看不见也摸不着，它是虚拟的，时间只是意识概念上面的东西，用来定义事物发生的先后次序，时间作为一个计量单位。古代人类就发明了很多记载时间的工具，人类发明了日晷，日晷是由铜制的指针和石制的圆盘组成的，当太阳光照射在日晷上，晷针的影子就会投向晷面，太阳由东向西移动，晷面的指针影象也会慢慢地移动，晷面则是钟表的表面，以此来显示时刻，不过这种计时方法由于必须依靠太阳，所以在阴天的时候就不行了。为了能够更好的计算时间，人类又发明了沙漏，沙漏是一种使用重力和细沙来测量时间的装置，沙漏有两个连接的玻璃容器，中间有一条细长的颈部，细沙从上部的容器流向下部的容器，通过沙子的流动来测量时间。在14世纪后期，钟表制造业开始兴起，钟表使用机械装置和齿轮来测量和显示时间。这标志着人类进入了一个新的时间测量时代。17世纪，各种钟表成为了流行的计时工具。现在人类的计时工具越来越先进，人类对时间的观念也越来越强，虽然时间是一种看不见摸不着的东西，但是它对于人类来说具有非常重要的意义。

亚里士多德认为，如果没有运动，那么时间就不存在。牛顿认为，时间是一种实体，均匀的流逝，无论世界运动或者不运动，那个绝对的时间一直都存在，牛顿的力学是一个描述物体运动的理论，而牛顿的观点也影响了几代人的思想。爱因斯坦认为，时间在不同的参考系中的流逝速度是不同的，根据侠义相对论的钟慢效应，当物体的运动速度达到光速时，时间对它来说就是静止状态，更进一步可以推导出一个结论：在宇宙中所有光子的感觉中，时间都是不存在的，它在以光速穿过宇宙的时候，时间对于它来说并没有流逝，它是在出发瞬间就到达了目的地，所谓的时间感只存在于观测者的层面上。这意味着空间和时间可能只是我们大脑的幻觉，按照爱因斯坦的观点，当光传播一秒钟的距离也就是30万公里的时候，对人类观察者来说，一秒钟的时间已经过去了，但是从光子的角度来说，不但时间没有流逝，并且空间上的30万公里的距离也是能够被压缩成0，从爱因斯坦的角度来说，曲线时空越多，时间就会变得越慢。

爱因斯坦认为，在四维空间中，时间是一个能够量化的物质，它能够看得到也能够摸得到，而且四维空间的生物还能够控制时间的流逝，就像是看电影一样，我们能够快进和倒退，这种感觉我们在三维空间中可能永远无法感知。目前，科学家对四维空间的推测有很多，除了四维空间之外，科学家认为宇宙中存在十一个维度空间。

量子力学是关于微观世界的物理学，量子力学表明，在微观尺度下，时间的流逝可以被认为是离散的，而不是连续的。在量子力学的观察者效应实验中，观察者的观测行为会影响粒子的状态，这意味着观察者的行为可以影响时间的进展。例如，当观察者观测一个系统中的粒子时，粒子会在观察之前呈现出多种可能的状态，只有在观察发生后，粒子的状态才会确定下来。这引发了有关时间在量子世界中的非线性和观察者的作用的悖论。海森堡的不确定性原理指出，在粒子的测量中，我们无法同时准确地知道其位置和动量。这意味着粒子的位置和动量不能同时被确定下来，也就难以精确地描述粒子的演化过程。这削弱了我们对时间流逝和事件发生的确定性的认知，使时间的真实性变得更加模糊。

尽管时间在日常生活中是我们无法忽视的存在，但通过更多的实验发现和理论探索，我们开始认识到时间的本质可能存在一些悖论。心理学研究表明时间的主观性，相对论揭示了时间的相对性和非线性，量子力学引发了关于时间离散性的思考，哲学思考则剖析了时间的不确定性。这些现象和思考让我们开始重新审视时间的真实性，并探究时间背后可能隐藏的更深层次的本质。