按照物理学家和哲学家时间可能不存在------但这就行

By Sam Baron 

2022/4/21

Science & Astronomy

本文最初发表于会话（The Conversation）。该出版物将本文贡献给了空间网站的专家之声：编辑意见和洞察。

山姆巴伦（Sam Baron），澳大利亚天主教大学副教授

时间存在吗？对这个问题的答案似乎是显而易见的：当然确实的！只需观察一个日历或时钟。

但物理学中的发展提出时间的非存在是一种开放的可能性，一种我们应该严肃对待的。

这怎么可能和这意味着什么？这需要一点时间来解释，但不要担心：即使时间不存在，我们的生活也会像往常一样继续。

物理学中的一个危机

物理学正处于危机之中。对过去的一个世纪左右，我们已经用两个非常狂成功的物理理论解释了宇宙：广义相对论和量子力学。

量子力学描述事物如何在一个难以置信微小的粒子世界中和粒子相互作用。广义相对论描述引力以及物体如何移动的大图片。

这两种理论本身都极端好的起作用，但两者被认为彼此冲突。虽然冲突的确切性质是有争议的，但科学家们普遍同意这两种理论都需要被一种新的、更一般的理论取代。

物理学家要产生一种取代广义相对论和量子力学的“量子引力”理论，同时捕捉两者的超常成功。这样一个理论可以解释引力的大图片如何在粒子的微小尺度上起作用。

量子引力中的时间

原来是产生一个量子引力的理论是超常困难的。

来克服这两种理论之间冲突的一种尝试是弦理论。弦理论用在多达11个维度上振动的弦代替粒子。

然而，弦理论面临着进一步的困难。弦理论提供一系列描述一个广泛的像我们自己一样的宇宙模型，但它们没有真的做出任何能被实验测试的明确的预测，以弄清楚哪个模型是正确的。

在1980年代和1990年代，许多物理学家变得对弦理论不满意，并提出了一系列对量子引力的新数学方法。

其中最突出的一个是环量子引力，环量子引力提出空间和时间的织造被一个极端小的离散块或“环”的网络组成。

环量子引力的一个显着方面是，它似乎完全的来消除时间。

环量子引力并不是在废除时间中孤独的：许多其他方法似乎也消除时间作为一个现实的基本方面。

浮现的时间

因此，我们知道我们需要一种新的物理理论来解释宇宙，而这个理论可能没有时间特征。

假设这样一个理论原来是正确的。难道会跟着时间不存在吗？

这是复杂的，这取决于我们通过的存在意味的。

物理學理論不包括任何桌子、椅子或人，但我們仍然接受桌子、椅子和人存在。

如果时间不是宇宙的一个基本属性，它仍然可能从更基本的东西 “浮现”。(Image credit: Shutterstock)

为什么？因为我们假设这些东西在一个被物理学描述的水平更高的层次上存在。

例如，我们说桌子是从一个在宇宙中疾驰过的粒子的支撑物理学 “浮现”。

但在我们有一个一张桌子如何可能由基本粒子弄出有一个很好的感觉的同时，我们没有时间怎样可能由更基本的某些东西“弄出”的想法。

因此，除非我们能想到一个时间怎样浮现的很好解释，我们只能假设时间存在是不清楚的。

时间可能不存在于任何层面。

时间和代理

说时间不在任何层面上存在就像说毕竟没有桌子一样。

试图在一个没有桌子的世界里过生活可能是艰难的，但设法在一个没有时间的世界里似乎正面的灾难的。

我们的整个生活都被围绕着时间建立。我们在我们知道关于过去的启示中规划未来。我们要求人们在道德上对他们过去的行为负责并着眼于在以后谴责他们。

我们相信自己是代理（能做事的实体），部分是因为我们能计划以一种将在未来带来变化的方式行动。

但当没有一个来行动为未来时以一种非常真实的意义行动来在未来中带来改变的这个要点是什么呢？

当没有过去，因此显然的没有这样的行为时，为一个过去的行为惩罚某人的要点是什么？

时间不存在的发现似乎会让整个世界陷入停顿。我们会没有理由起床。

像往常一样做事

有一种摆脱这个混乱的办法。

虽然物理学可能会消除时间，但它似乎留下因果关系原封未动的：其中一件事能带来另一件事的感觉。

那么也许物理学正在告诉我们的是，是因果关系而不是时间是我们宇宙的基本特征。

如果这是正确的，那么代理仍然能生存。因为以因果关系来完全的重建一种代理感是可能的。

至少，这是克里斯蒂·米勒（Kristie Miller）、乔纳森·塔兰特（Jonathan Tallant）和我在我们的新书中争论的。我们提出时间不存在的发现可能不会对我们的生活有直接影响，甚至在它推动物理学进入一个新时代的同时。