时间这东西，可能根本没你想的那么简单

朋友们，我最近沉迷研究时间问题，研究得我都有点怀疑人生了，必须跟你们唠唠。

你们有没有觉得，时间就像时钟滴答响那样，简单直接，永远往前走？但事情可能没那么简单——或者说，这就是个过度简化的认知。反正我之前花了三个小时研究量子力学，最后就剩盯着墙发呆，现在想想还挺安慰的。

物理学家的世纪撕X

问题出在这儿：物理学里两个最成功的理论，互相看不顺眼。

广义相对论——爱因斯坦的得意之作——解释的是宏观世界，恒星、黑洞、整个宇宙的大尺度结构。量子力学呢？管的是微观世界，原子、粒子那些小不点儿。两个理论各自玩得溜得很，但要是把它们放一起？物理学就俩字：摆烂。

最要命的是，它们对时间的看法完全不一样。

在爱因斯坦的世界里，时间不是独立存在的，它和空间编织在一起，是个会被质量和能量掰弯的动态维度。你要是待在质量大的东西旁边，时间真的会变慢（别高兴，这不是你拖稿的借口）。时间是相对的、灵活的，和宇宙的结构紧紧绑在一起。

但到了量子力学？时间就是个背景板。固定的参数，没啥存在感。就是量子过程发生所在的那只无聊的节拍器，量子过程作用于它，而不是和它互动。

这两种时间观怎么调和？答案是：调和不了。至少现在还不行。

一个把时间忘了的方程

1967年，两个美国物理学家——约翰·惠勒和布莱斯·德维特——决定挑战一下这个难题。他们搞出来的方程现在叫惠勒-德维特方程，最离谱的是：这个方程里压根没有时间变量。

零。什么都没有。空空如也。

这个方程描述的是一个……不随时间变化的宇宙。这就有意思了，我们明明生活在一个明显在变化的宇宙里啊。这个矛盾后来就被叫做"时间问题"，困扰了理论物理学家几十年。

约翰·惠勒本人（就是发明"黑洞"这个词的大佬）1996年接受采访时说过，他们有这个方程，但真不知道它到底啥意思、怎么理解。这种学术上的诚实让人又头疼又佩服。他坦白说："我们还是没能完全搞懂这些解的含义。两套最伟大的理论物理学成果竟然这么久都没能统一起来，真是奇怪。"

是啊，约翰，确实挺奇怪的。

几何时钟登场

接下来才是重头戏。巴西有位物理学家叫安德森·伽马·费尔南德斯·德弗雷塔斯，最近发了篇论文，提出了个挺有意思的想法。他认为，时间可能和空间的几何结构有内在联系，他把这叫做"几何时钟"。

我尽量通俗地解释一下，别让大家的脑子太受累。

想象空间有自己的形状，有曲率。当空间曲率很大的时候——比如宇宙大爆炸之后那会儿——时间就按我们熟悉的方式滴答走，一切正常。但随着宇宙膨胀，空间变得越来越平（对，就是现在正在发生的），这个几何时钟就开始……走不动了。

不是突然停掉，是慢慢失去意义。

按照这个理论，在空间平坦的区域，时间并没有坏掉，也不是假的。只是"时间"这个概念变得越来越不适用、越来越没意义。让事件有序排列的那套数学框架，开始出问题了。

这事为啥重要

让我激动的是：这不是纯粹的哲学空谈。这套理论能做出可检验的预测。我们把"时间是什么"这个问题，从玄学拉到了科学的领域，是可以验证的那种。

证实了吗？远远没有。目前只在简化模型上试过。但这是实打实的一步，朝理解物理学最基本谜题之一迈出的一步。

说实话，我特别喜欢这一点——我们还在问这些问题。还在琢磨时间到底是宇宙拥有的某种东西，还是宇宙在做的某种事情。它是现实的基本特征，还是我们为了理解变化而编出来的有用故事。

宇宙才不在乎我们能不能理解它。它自顾自运转。但人类一代又一代地死磕这些"不可能的谜题"，这件事本身就很美。

所以下次你抱怨时间不够用的时候，想想这个：你在宇宙的什么位置，你周围空间长什么样，这些都会影响"时间"这个概念有没有意义。

至于那个截稿日期嘛……我确定那儿的时间应该还是好使的。

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原文来源： Popular Mechanics