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    光明日报 2013年05月07日 星期二

    新观点

    时间:真实,还是幻觉

    杜威 编译 《 光明日报 》( 2013年05月07日   12 版)
    《时间重生——从物理学的危机到宇宙的未来》

        时间,究竟是真实存在,还是我们的主观幻觉?伟大的物理学家阿尔伯特·爱因斯坦的相对论认为,时间是人们的一种认知错觉。许许多多的物理学家,也基本如是认为。

        但理论物理学家、加拿大圆周理论物理研究院的创建者,畅销书《物理学的麻烦》的作者李·斯莫林,却向这种传统观点发起了挑战:在其新书《时间重生——从物理学的危机到宇宙的未来》中,他对时间的本质和宇宙学提出了相当激进的观点。

        斯莫林建议,物理学家需要放弃物理学的永恒、无尽法则。他认为,如果把时间看成真实存在的,那么整个物理学的理论,包括宇宙的起源与演化,就得重构了。斯莫林主张物理学需要一个革命性的理论——这个“另一条路”理论能避免现有物理学理论的混乱和自相矛盾,回答不能回答的问题,生成对宇宙的真正预测,并能应用到对整个宇宙的探索之中。

        斯莫林认为,万物之所以存在,就是因为有与其相反或相对立的物质存在。这看上去似乎是一个完美的解释——但在过去100多年里,量子物理学的兴起与突飞猛进的发展,却与斯莫林的理论相左。

        在爱因斯坦—波多尔斯基—罗森悖论中,一个粒子衰退为一正一负两个粒子,但我们无法事先决定哪个粒子是正的、哪个是负的。按现有的量子物理学解释,这种“无法确定”并非是因为我们错失了某些信息,而是的确无法察觉。然而,斯莫林拒绝这个结论,坚称量子物理学一定存在一个根本性的错误。

        斯莫林进而认为,为了找到一个可以应用于整个宇宙的新法则,我们就得承认我们现有认识的谬误——他称之为“宇宙学谬误”。

        在物理学与哲学中,有一条基本法则,即“哥白尼法则”:没有一个观测者有特别的位置。换句话说,我们的世界和太空都不是特殊的。斯莫林认为,这就是我们的谬误所在:用在地球和地球附近空间观察到的物理等同于太空其他地方的物理。他说,我们可以在地球上用非常精细的、严格控制的实验来论证我们的发现,但却并不能如此对待整个宇宙。毕竟,我们拥有的只是整个广袤无垠的宇宙的一个样本而已。

        至于“多重宇宙”,斯莫林说这是物理学家们创造的可能存在的多种宇宙的一个假设组合,以便研究中所用的通常的方法能够看上去有效。所谓“多重宇宙”,是指宇宙在第一次“大爆炸”后还在不断“大爆炸”,这样无限制地重复,就形成了无数个宇宙。美国宾夕法尼亚大学的天文学家马克斯·泰马克说,至少有4种宇宙;而加州大学圣塔芭芭拉分校理论物理研究所的朱丽安·布莱尔·博钦斯基教授则说,基本弦理论可能有1060种解释,人类今天所存在的宇宙可能是其中一套比较友善的组合。

        尽管把时间看成“真实的”是一个崭新的观点,但斯莫林并不认为任何现有的科学证据都是不正确的。换句话说,他没有说当把时间的本质看成是流动物质的时候,相对论本身是错误的。而是说,或许存在与相对论一样能获得正确结论的另一种解释或理论框架,但这种解释或理论框架在看待时间的本质上却与相对论不同。

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