時間和空間是一種幻覺嗎?那麼現實又是什麼?

本文是關於空間、時間和現實的本質。

確切地說,時空是什麼?

時空是指任何一個外部現實構成我們對事物之間空間和事件之間時間的集體體驗的基礎。為什麼時空不能成為現實?為什麼要把時空作為一個額外的概念?假設兩個觀察者相對移動,粒子被算作觀察者。這些觀察者對事件之間經過的時間並不一致。事實上,他們並不完全同意在任何特定時刻事物之間有多少空間。他們甚至不同意所有事件的時間順序。然而,每一個觀察者都正確地測量事物,並且是完全一致的,這意味著它們都不是錯的。這聽起來很荒謬,但這是真的。以表面價值來看待他們,關注他們對現實本質的暗示。因為如果仔細想想,其中的一些含義是驚人的。

舉個例子,以這種關於事件順序的分歧為例。如果兩個觀察者不能就事件的順序達成一致,這意味著目前,某人的過去就在另一個人的未來。現在對於附近的事件,影響是微觀的,但是又是什麼呢?任何分歧都意味著沒有普遍的事件劃分為過去、現在和未來,這就為自由意志和我們相信我們可以改變未來的信念等事情打開了主要的哲學議題。那麼每個人對宇宙的體驗都是主觀的嗎?或者換個說法,如果我們通常想象的時間和空間不是客觀現實的一部分,那什麼才是現實的一部分?

是因果關係。客觀現實的一個良好起點是普遍認同。幸運的是,所有的觀察者都同意這一點。這叫做時空間隔,或者兩個事件之間的時空分離。儘管兩個相對運動的觀察者會測量同一兩個事件之間不同的距離和不同的經過時間,但他們總是同意這些事件之間的時空間隔。現在,如果每個人都同意時空間隔,他們必須表示一些東西。但是什麼?我們會注意到,因為它涉及減法,時空間隔可以是正的、零的或負的。當它是積極的,沒有什麼可以從一個事件到另一個事件,總是有觀察者不同意誰先發生。當它為零或負時,信號或事物可以從一個事件傳遞到另一個事件,每個人都同意它們的順序。因此,事件a和事件b之間的時空間隔似乎告訴你a是否能影響b。換句話說,即使我們不能同意過去、現在、未來、時間或距離,我們似乎都認同因果關係。這似乎違反了直覺。

時間和空間是一種幻覺嗎?那麼現實又是什麼?

通常我們認為時間是因果關係的原因。但實際上情況恰恰相反。在某種程度上,我們同意時間上的任何事情,這只是因為因果關係。因果關係才是真實的。那麼因果關係與時空有什麼關係呢?事實證明,一切。在相對論首次出現後不久,愛因斯坦前數學教授赫爾曼·明可夫斯基注意到時空間隔類似於所謂的非歐幾里得空間中距離公式的一個奇怪版本。因此,他提出了以下激進的觀點——也許現實不是一個隨時間演化的三維空間。相反,它是一個四維的非歐幾里得數學空間。沒有進化,沒有時間。4維數學空間就是時空。

它的點與事件相對應。任何事件,任何地方,任何時候。在這個觀點中,只有與4維空間中的幾何關係相對應的東西是客觀真實的,比如因果關係。它們對應於時空間隔,即幾何關係,是點之間距離的非歐幾里得版本。相反,我們對時間和空間的經驗和測量本身並不符合任何東西。它們更像我們在數學課上使用的xy網格,對於討論電路板很有用,但武斷且本質上毫無意義。無論我們是否把軸放在板上,它的點和幾何事實都很簡單。如果你是你所經歷的所有事件的序列,那麼你就是時空中的一個幾何對象,一個連接代表你出生和死亡事件的點的直線段。

時間和空間是一種幻覺嗎?那麼現實又是什麼?

你沿著那條直線移動嗎?不是的,你就是直線段。時空中沒有運動。你的未來不僅僅是預先決定的。它已經存在。想象一下,我們都在讀一本由紙製成的翻蓋書。我們同意故事中的事件,但我們不同意它們發生在頁面上的位置、事件之間有多少頁面,甚至不同意其中一些事件的順序。然而,我們都在讀同一本書,只是紙上沒有圖表,沒有書頁,也沒有書。所有這些只是我們大腦為了感知“它”是什麼而做出的一種強迫。

那麼,為什麼我們能以如此生動的時空方式感知現實呢?

沒有人真正知道。所有這些只是簡單介紹了所謂的平時空。一旦廣義相對論進入混合,我們會發現有許多可能的時空具有不同的幾何結構,這使得很難確定這是哪一個。後面的文章會更多講到關於時空的知識。


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