by Jerry Zhu
at 2020-01-30
本書的作者是物理大拿卡洛?羅韋利，圈量子引力論的開創者之一。個人官網：http://www.cpt.univ-mrs.fr/~rovelli/
全文讀起來有些生澀和深奧，斷斷續續差不多個把月才讀完。從科學的角度，解釋了世界為何唯變不變。結論居然與東方文化佛法道境界極為相近，不禁懷疑科學至極是什么？哲學？神學？亦或殊途同歸。
時間的本質是什么？時間可以度量變化，或者說因為有了變化（熵增）才產生了時間。世界不斷變化，同時造就了時間向未來的流逝的現象。熵是什么？簡單來說就是混亂，熵增就是混亂加劇。參考：熵的百度百科 or 知乎問答。熵增不可逆，時間亦同。
我們習慣或被教育用客觀存在（如物體）來觀察和理解這個世界，但這些是真的永遠存在的么？在時間的長河中，最多能留下些許存在的痕跡，如恐龍，保留至今的無外乎些化石，讓我們了解了侏羅紀時期的片段。如果換個角度理解世界，它由一段段事件組成，我們人類只是其中某個事件的主角，或許下一個事件的主角便成了貓或狗。聽起來很科幻，不過以往的科幻現在不也成了現實么？
我們所追求的名、利、豐功、偉績又是什么？是對這個世界更深的痕跡或是不朽？亦或是人們腦中的痕跡？世界的痕跡最終將被抹平，不朽是不存在的。人類最終會如何，充滿了未知。
我們一直處于“宏觀模糊”的狀態，因為我們的無知，才會覺得未來不可知。站在微觀角度，一切都是定數，因果之說是不存在的，當小于普朗克長度（約1.6x10^-33厘米）時，時間就失去了意義。因為模糊的存在，才顯現了我們看到的因果。亦或說我們的速度太慢了，達到光速后，時間就不復存在。時間也具備量子特性。
不是因為我們特殊而存在，而是因為特殊才創造了我們，有時果可能才是因。這不禁讓我想起黑客帝國的救世主Neo見到Architect時問的第一個問題“Why am I here?”，Architect答："Your life is the sum of a remainder of an unbalanced equation inherent to the programming of the Matrix. You are the eventuality of an anomaly, which despite my sincerest efforts I've been unable to eliminate from what is otherwise a harmony of mathematical precision.”。簡單來說，Neo是矩陣系統的異常合集造就的，Neo是One的變體，是一種特殊態。特殊是相對的，沒有比較就沒有特殊，任何態都可以定義為特殊，而我們也是在某種特殊態中被創造出來。
大腦是部時間機器，保留了時間的痕跡，因為它才讓我們感覺到時間之矢。世界存在于我們的視角之中，不存在跳出世界的客觀視角，只是視角變換而已。客觀只會存在于局部。世界變化不斷，又與我何干呢？大部分是鏡花水月。緣可爭取，無法強求。
書中最后一個章節基本上是哲學討論，人的自我意識并非自己形成的，我們從同類那里得到反饋，形成自我的觀念，我們正是這些觀念的映象。記憶把分散在時間中的過程聯結在一起，而這些過程組成了我們。在這個意義上，我們存在于時間中。由于這個原因，今天的我與昨天的我是同一個人。理解我們自己也就是反思時間，而為了理解時間，我們也要反思自己。
佛陀說：生是苦，老是苦，病是苦，死是苦，怨憎會是苦，愛別離是苦，求不得是苦。人是時間生物，或許人生只是一場量子漲落，能留下的只是熵增的痕跡。
一花一世界，一葉一菩提，有果未必因，大道了無痕。
——————以下是書摘——————
第一部分：時間的崩塌
1、統一性的消失
- 不存在真實的時間，你的時間和他的時間并非是一個時間。
- 在不同地方，它有著不同的節奏，在此處與在彼處的流逝并不相同。物體會使周圍的時間變慢。
- 廣義相對論得出， 不存在單一的時間，而是有無數的時間。
2、方向的消失
- 過去與未來、原因與結果，其實并沒有差別。
- 熵，熱量的單向不可逆過程，希臘語中意為“轉化”。
- 熱力學第二定律，其核心在于熱量只能從高溫物體傳到低溫物體，而非反過來。熱量是分子的微觀振動。
- 熱振動就像在不停地洗一副牌：如果牌是按順序排列的，洗牌的過程就會把順序打亂。
- 借助萬物自發的無序化，熱量就從高溫物體傳向了低溫物體，而非反之。熵的增加只不過是普遍又常見的無序的自然增長。玻爾茲曼領悟到的內容。
- 在時間的兩個方向之中，為什么我們稱之為過去的這個，其事物更有序？宇宙這副牌，為什么在過去是更有序的？為什么在過去，熵要更低一些？
- 最初有序的排列就是“低熵”的排列。
- 只有當我們以一種模糊與近似的方式看待宇宙的時候，“特殊性”的概念才會出現。
- 我們經常說原因先于結果，然而在事物的基本層面，“原因”與“結果”之間沒有區別。
- 過去與未來的區別只適用于我們對世界模糊的觀察。
- 熵僅僅是我們模糊的視野無法識別的微觀狀態的數量。
3、當下的終結
- 對于一塊靜止的手表和一塊運動的手表，時間會是不同的。愛因斯坦從麥克斯韋方程組中解讀出了這一點，并且十分認真地對待它。
- “現在”即空無。
- “同一時刻”，正確答案應該是：這個問題沒有意義，因為在宇宙中并不存在可以定義的“相同時刻”。
- “時間先后次序”的關系是由圓錐組成的偏序。
- 狹義相對論發現，宇宙的時間結構就像父子關系建立的圓錐那樣：它在宇宙事件之間建立起的次序是局部的，而非整體的。延展的現在就是一系列既非過去亦非未來的事件，它確實存在，正如有些人既不是我們的祖先也不是我們的子孫。
- 一個共同的當下并不存在：時空的時間結構并不是像這樣的分層，而是完全由光錐組成的結構。
4、獨立性的消失
- 以我們的個人體驗來看，時間是有彈性的。
- 亞里士多德：時間就是對變化的量度。事物在不停變化，我們以“時間”為度量——對這種變化的計量。
- 牛頓：即使沒有變化，也有時間在流逝。
- 愛因斯坦：時空就是引力場，反之亦然。引力場可以像平面一樣平滑，這是牛頓描述的版本。如果用尺子測量，會發現我們在學校學過的歐式幾何是適用的。但場也可以波動起伏，我們所說的引力波就是如此，它會收縮與膨脹。
5、時間量子
- 分立性、不確定性、與物理量的關聯性。
- 分立性：時鐘測量的時間是“量子化”的，意思是說，它只能取特定值，不能取其他值。時間是分立的，而非連續的。也就是說，存在一個最小的時間段。在此之下，時間的概念不復存在，即便在最基本的含義上。
- 不確定性：一個事件可以同時在另一事件之前與之后。
- 關聯性：“漲落”并不意味著現象永遠不能確定下來，而是說它只能在特定時刻、以某種不可預知的方式確定下來。當量子與其他事物相互作用時，不確定性就消失了。
第二部分：沒有時間的世界
6、世界由事件而非物體構成
- 思考世界的最佳方式應該基于變化，而非不變。不是存在，而是生成。
- 世界并不是物體的集合，而是事件的集合。
- 把世界看作事件網絡才行得通。簡單的事件，以及可以被分解為簡單事件組合的復雜事件。
- 我們都試圖從基本物質的角度來理解世界，物理學也許比任何其他學科都更需要追尋這種基本物質。但我們研究得越多，越難以從“存在的東西”這個角度去理解世界，而從事件之間的關系來理解世界卻容易得多。
- 通過形成過程而非存在，我們理解世界。“物體”本身僅僅是暫時沒有變化的事件。
- 如果我們所說的“時間”只表示“發生”，那么一切皆時間。時間之內別無他物。
7、語法的力不從心
- 現在主義并沒有很好地描述我們的世界：客觀且統一的當下是不存在的。對我而言的真實就不同于對你而言的真實，雖然我們都盡可能客觀地使用著“真實”這個詞。因此，世界不應被看作一連串的當下。
- 永恒主義認為，上圖中描繪的全部時空，都以整體的形式一同存在，沒有任何變化，沒有什么真的在流逝。
- 我們無法把宇宙按照單一的時間順序排列，但這并不意味著沒有事物在變化，這表明變化并不按照單一序列次第發生：世界的時間結構比每個時刻按照簡單的、單一的線性排列要復雜。但這并不意味著它不存在或只是個幻象。
- 什么是真實的”？“什么存在”？
- 我們發現客觀、統一的當下并不存在，在試圖搞清其中的含義時，卻發現我們的語法是圍繞著過去、現在與未來的絕對劃分構建的，而這只在我們周圍才適用，這讓我們十分困惑。
- 世界上存在著變化，事件之間關聯的時間結構只是幻象。現象并不是普遍的，只是局部且復雜的，無法用一個放之四海皆準的秩序來描述。
8、以關聯為動力
- 世界的基本理論必須這樣來建構，并不需要時間變量，只需要告訴我們事物相對于彼此變化的方式，也就是告訴我們這些變量之間的關系是怎樣的。
- 不含時間的世界并不復雜，它是個相互關聯的事件網絡，其中的變量遵循概率法則。
- 場以分立的形式顯現：基本粒子、光子、引力子或其他“空間量子”。這些基本粒子并不存在于空間之內，而是形成空間。世界的空間由它們之間相互作用的網絡組成。它們并不居于時間之中，而是彼此間不斷相互作用，只有在相互作用時才存在。這種相互作用就是世界的現象，是時間最微小的基本形式，既沒有方向，也非線性。它也不具有愛因斯坦研究的平滑彎曲的幾何結構。它是一種相互作用，量子在相互作用中與發生相互作用的事物相關聯，并且顯現自身。
- 世界就像是相互關聯的點的集合。談論“從外面看到”的世界是沒有意義的，因為沒有什么在世界“外面”。
第三部分：時間的來源
9、時間即無知
- 通常解釋時間與平衡態之間關聯的方式，是把時間看作絕對的、客觀的；能量會掌管系統的時間演化；平衡態系統是所有相同能量狀態的混合。時間→能量→宏觀態。
- 觀察到一個宏觀態，也就是世界的模糊形象，那可以被解釋為具有一定能量的混合，這又會產生時間。宏觀態→能量→時間。
- 時間被確定下來，僅僅是“模糊”的結果。
- 確定一個物理量并不是獨立的行為，它需要相互作用。這些相互作用的效果取決于順序，這一順序正是時間順序的最初形式。
- 這個熱學時間及量子時間，就是在真實宇宙中我們稱為“時間”的變量，而在基本層面這個時間變量并不存在。
- 模糊的起源——量子不確定性，以及物理系統由無數分子組成這一事實，都是時間的核心。時間與模糊密切相關。模糊是由于我們不知道世界的微觀細節。物理學的時間，從根本上講，是我們對世界無知的體現。
10、視角（作者推測）
- 過去與未來之間的全部差別也許單純是因為熵在過去要低一些。
- 我們才是旋轉的那個！
- 熵不是個任意或主觀的量。它是個相對量，就像速度。
- 也許并不是宇宙在過去處于一種特殊狀態，也許其實是我們，以及我們與世界的相互作用，才是特殊的。是我們決定了特殊的宏觀描述。宇宙最初的低熵，以及時間之矢，也許更多源于我們，而非宇宙本身。
- 時間的流動不是宇宙的特征，就像天空的旋轉，來自我們在自己角落中的獨特視角。
- 如果忽視了進行觀察的視角，我們也會失去一些東西。我們對世界的經驗來自世界內部。我們給世界投去的每一瞥都來自一個特殊的視角。
- 在基本層面，世界是事件的集合，不按時間順序排列。這些事件會在先驗的物理量之間顯示出同一層次的關系。世界的每個部分與全部變量的一小部分相互作用，數值決定了“世界相對于那個特殊子系統的狀態”。
11、特殊之處會出現什么
- 真相是有很多能量，而且沒有被消耗掉。世界運轉需要的不是能量，而是低熵。
- 整部宇宙史都由這種斷斷續續的或急劇的熵增組成，既不迅速也不均勻，因為一切會一直陷在低熵的凹地里（木頭、氫云），直到某樣東西把大門打開，讓熵增過程出現。熵增本身也會打開新的大門，由此熵繼續增加。
- 生命僅僅是分解與消耗食物低熵的過程，它的結構本身就是無序的，和宇宙其余部分一樣。
- 存在的是過去的痕跡，而非未來的痕跡，僅僅是因為過去的熵較低。不可能有其他原因，因為過去與未來之間區別的唯一來源就是過去的低熵。
- 大腦的龐大機制已經經過設計，以便對可能的未來做出計算。這就是我們所說的“決定”。因為大腦可以根據現在詳細描述出未來可能的樣子（除了細節稍有出入），這樣我們就會自然傾向于按照“原因”先于“結果”的邏輯來思考：過去的事件是未來事件的原因，如果沒有這個原因，未來的事件就不會以完全相同的樣子出現在我們的世界里。
12、瑪德琳蛋糕的香味
- 世界上每個人都有自己的一種視角。通過對我們生存必不可少的廣泛關聯，世界在每個人那里得到映現。我們每個人都是復雜的過程，反映著世界，并以嚴格整合的方式，對我們接收到的信息進行加工和闡述。
- 在笛卡兒的重構中，我思故我在不是第一步，而是第二步；第一步是我懷疑故我在。我們從同類那里得到反饋，形成自我的觀念，我們正是這些觀念的映象。
- 記憶。這就是這些細致的討論會出現在一本關于時間的書中的原因。我們并不是連續時刻中的獨立過程的集合。我們存在的每個時刻都通過記憶，由奇怪的三條線索與我們最近的和最久遠的過去相連。我們的現在充斥著過去的痕跡。我們是自己的歷史。我是我自己講述的故事。
- 記憶把分散在時間中的過程聯結在一起，而這些過程組成了我們。在這個意義上，我們存在于時間中。由于這個原因，今天的我與昨天的我是同一個人。理解我們自己也就是反思時間，而為了理解時間，我們也要反思自己。
- 很大程度上，大腦是一部收集過往記憶的機器，以便使用它們不斷預測未來。預測未來的可能性顯著提升了我們生存的概率，因此，進化選擇了允許它發生的神經結構，我們就是這一選擇的結果。過去與未來事件之間的存在對我們的精神結構十分重要。于我們而言，這就是時間的“流動”。
- 當我測量時間的時候，我是在測量當下存在于頭腦中的東西。要么這就是時間，要么我就對它一無所知。
- 一首贊美詩，一首歌曲，在某種程度上以統一的形式存在于我們的頭腦里，由某樣東西把它們結合在一起——由那個我們當作時間的東西。因此這就是時間：只處于當下，以記憶與預期存在于我們的頭腦中。
