《三體》中的物理學揭祕之時間與空間的關係

《三體》中的物理學揭秘之時間與空間的關係

在牛頓體系中,時間無始無終。時間可以無始無終,這與力學的基本定律不矛盾。但是,在熱力學出現之後,無始無終的時間就自相矛盾

了。比如說,我們知道熱力學第二定律告訴我們一個系統的混亂度會越來越大,如果時間沒有開始,任何一個孤立系統的混亂度都是最大,但

這和我們的觀察矛盾。地球上任何系統的混亂度都不是最大的,太陽系也不是,其他恆星也不是。如果熱力學第二定律成立,時間最好有一個

開始。我們同樣可以問,如果時間沒有結束,那麼熱力學第二定律是不是也就預言了宇宙將趨於熱寂,宇宙將變得沒有任何細節,所有的系統

都會變成熵最大狀態?

《三體》中的物理學揭秘之時間與空間的關係

宇宙大爆炸學確實告訴我們,時間有一個開頭。

《三體》中的物理學揭秘之時間與空間的關係

時間有點兒虛幻,只存在於我們的記憶中,我們記得昨天做了什麼事,10歲的時候幹了什麼惡作劇,但這些僅僅成了寶貴的記憶,我們能

再去實實在在地體驗了。而且,當下也會一晃而過。過去理論物理學的發展,使得事情倒過來了,空間在某種意義上是虛幻的,時間反而

很難用別的東西取代。

《三體》中的物理學揭秘之時間與空間的關係

例如,所謂的全息原理告訴我們,三維空間至少有一維是虛幻的,真正的物理學建立在兩維的全息屏上,而第三維就像3D電影一樣,是衍

生物,而我們人類是三維的這個事實,使得我們很難在直覺上體會到真正的兩維空間。很多人問我全息技術的工作原理,現在還真的很難用非

專業的語言解釋清楚,實際情況是,連物理學家們都不十分清楚全息原理是怎樣的。目前,我們只能用3D電影來進行比喻。超弦理論走得更

遠,認為所有的空間維度都是可以從沒有空間的物理學中衍生出來。其實,這也不神秘,如果一個系統足夠複雜,即使開始的時候沒有空間概

念,為了給系統中的物體對象排序,我們也會發明序號,這些序號,就是空間中的座標 。

《三體》中的物理學揭秘之時間與空間的關係

物理學家經過幾十年的研究,終於發現空間可以被看成衍生物,到現在為止,還沒有人成功地將時間變成衍生物。時間也許並不那麼虛

幻,它不是我們根深蒂固的幻覺,而是這個宇宙得以成立的首要條件。一個普通人可以想象一隻停止走動的鐘表,但一位物理學家很難想象一

個沒有時間的物理理論,時間是一切物理學理論的基礎。為什麼?我們不知道答案。


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