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是时间与热力学的关系:在熵增原理(热力学第二定律)中,时间展现了“方向性”,即时间之箭。从热力学的角度来看,封闭系统的熵之所以总是增加,是因为时间具有方向性。
但新的热力学观点认为,不是因为时间具有方向性,所以封闭系统的熵总是增加,而是反过来,因为封闭系统的熵总是增加,所以时间具有方向性。是宏观统计学决定了时间的指向,熵远比时间更底层。
(最新理论认为:温度和“虚时间”之间有非常强的关联,温度本质上是时间的流逝,也完全可以将其反过来说时间的流逝本质上是温度,无穷大的温度与绝对零度对应着时间的开始与结束。)
在最后,让我们质疑时间存在的根基。
物理学声称时间起源于宇宙大爆炸,在大爆炸前时间并不存在,只有从爆炸那时起,时间才开始单向流动。那么,时间究竟是怎么来的?
假设宇宙已经热寂,所有的区域都陷入了绝对的热平衡。那么时间还存在吗?还有什么可以证明时间还在流动吗?如果没法证明热寂后时间还存在并继续单向流动,那它是停止又或者消失了?
我们有一个滴答滴答放之宇宙而皆准的钟表吗?
时间的本质是什么?时间为什么有方向?时间的方向和熵增的方向为什么一致?时间的方向为什么跟宇宙膨胀的方向一致?
……
以上的问题可以通过一个解释回答。
时间只是一个存在于互相比较之间的中介,并不真实存在,而是与变化相关联。时间只是测量两个物理量,然后得出彼此相关的变化,是人类为了高效协作而发明的概念。一个虚构的度量,和千克、米、标准温度没有任何区别。
人类的主观体验与时间密不可分。人类通过记忆体验过去,通过感知体验现在,通过预期思考未来。这些体验基于大脑中的神经活动,形成了我们对时间流动的主观感知。时间本质上是意识的一种建构产物。在最基础的物理层面上时间不是必需的,只是我们的主观体验依赖于时间的概念,形成我们对世界的理解。
……
时间是微观粒子相互作用间涌现而出的复杂网络,而不是简单的线性流逝。
时间的存在与其变化的单向性不过是孤立系统中熵永远增加的一种体现。
……
通过经典极限
大约120年来,相对论经受住了科学家们的每一次测试,并以优异的成绩和零以后的多个小数通过了测试。如果它被推翻,经典极限原则要求新理论必须能解释相对论现在所预测的一切,而不是推翻相对论的结论,就像当初相对论推翻经典时空那样。
我尝试了在剔除时间的情况下解释相对论问题,需要注意的是,剔除时间并不意味着洛伦兹变换/度规与闵可夫斯基时空不能用了,相反,它完全可以接着用,毕竟在现实生活中我们依旧在用经典时空观规划我们的生活,我们不会考虑坐高铁带来的时间膨胀效应。与其说是剔除时间,更像是将时间拆分成更底层的结构,这样做只是因为时间不适合在这些地方使用,它依然遵从第一性原理。
以下是对相对论中时间膨胀与尺缩效应的解释,它不一定正确,但能自圆其说,因此对于科幻创作来说算是足够了。
所谓的时间膨胀,本质都是因为处于空间中的事物因高速运动所经历的空间变化。假设一个人以近光速运动,速度越快,其相对于外界而言的本地参考系空间就被拉伸得越长,物质在拉伸的空间中运动自然需要更多的变化,这便是所谓的‘时间膨胀’,因此在外界看来这个人就像静止了一样。相对于本地参考系而言的外界空间也同样如此,外界的空间都被拉长至接近无限,因此看上去跟静止一样。