原文摘选:
5. 时间量子
——统一的时间已经粉碎为无数的固有时,并且如果把量子因素考虑进来,我们就必须接受这些时间会“涨落”的观念,并且像云一样散开,而且只能取特定值。
——量子力学导致的三个基本发现如下:分立性、不确定性、与物理量的关联性。
分立性
——时钟测量的时间是“量子化”的,意思是说,它只能取特定值,不能取其他值。时间是分立的,而非连续的。
——对一切现象而言,都存在着最小尺度。在引力场中,这被称作“普朗克尺度”,而最小的时间被称为“普朗克时间”。…… 在这一极小层面,时间的量子效应开始显现。
——我们必须把它看做不连续的:它并没有均匀流动,而是从一个值跳向另一个值。
时间的量子叠加
——量子力学的第二个发现是不确定性。
——时空是像电子一样的物理客体。它也会涨落,也可以处于不同状态的“叠加”中。
——与此类似,光锥的结构会在所有区分过去、现在、未来的点涨落。……甚至过去、现在、未来的区别都可以涨落,变得不确定。
关联性
——“涨落”并不意味着现象永远不能确定下来,而是说它只能在特定时刻、以某种不可预知的方式确定下来。量子与其他事物相互作用时,不确定性就消失了。
——当发生相互作用时,只有对与之相互作用的物体来说,时间才是分立的、确定的;对宇宙的其余部分,它们仍然是不确定的。
点评:
“量子”是一种微观特征,只有在微观尺度中才能够得以显现,但是在宏观尺度中量子特征却很难呈现。物质的量子特性受制于作用力,以及作用力所构造的物质结构,反过来说物质结构必须克服量子特性的干扰才能保持稳定。因此,在宏观的状态下,我们就不能直接用量子的概念来描述物质的特征,否则就会得出“不知‘薛定谔猫’是死是活”的结论。
如果说时间只是物理的描述方法的话,“时间量子”就应该是“空间量子”的一种表现形式,空间的量子化决定了时间的量子化,最终具有决定意义的是微观物质的运动方式。
时间的“碎片化”实际上代表了我们在描述各种物质运动的过程中遇到了困难。我们在描述物质的运动状态时不得不借助其它一些物质的传导来获取信息,而这些“工具”本身就不是确定的,它们的运动状态决定了信息的来源。也就是说,所有的物质在相互作用的过程中运动方式都被不同程度地改变了,它们所对应的“时间”也在发生着变化。既然如此,我们就没有必要再执着于“时间”的概念,“时间”对我们来说并不是实质性的,它只是用来描述一个确定的或不确定的运动过程,而时间的“概念化”恰恰掩盖了它的本质。我们所要关注的是,事物是如何相互作用的,以及相互作用又如何改变了它们的运动状态?在此过程中,“时间”仅仅是一个工具,而不是一个具体的客观实在。
至于我们对过去、现在和未来的感受宏观上仍然是有意义的,不会因为微观状态下的不确定性而产生实质的影响。虽然在微观状态下事物的界限会变得模糊,但这种不确定性不会完全地传递到宏观结构中来,因为有自然力在发挥着作用。
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