|
发表于 2018-12-27 22:13:32
|
显示全部楼层
以时间旅行为主题的电影有很多,《时间旅行者的妻子》这部电影显得十分之小清新。电影的主角亨利拥有非常神奇的天赋,或者说,病症——慢性时间错位症。简单来说,就是亨利的时间和整个世界是不同步的,他可能随时在这个时间消失,出现在另外任意一个时间段。
他还是婴儿时遭遇了一场车祸,母亲在车祸中身亡,他被一个陌生人救出,实际上那个陌生人是成年以后的他自己。他认识了一个美丽的姑娘克莱尔并爱上了她,当他被扔出这个时间点,回到克莱尔6岁的时候,他告诉克莱尔,将来她会遇上自己并相爱。克莱尔与亨利终于在正确的时间相遇、热恋、组成家庭,然而亨利身上飘忽不定的时间给这个家庭带来了很多痛苦,克莱尔必须面对自己的爱人随时消失的现实……
物理学与时间
在科幻电影中,时间旅行几乎已经成为了一个众所周知、不必解释的梗。疯狂的科学家制造时间机器,闪爆银幕的电光笼罩在冰冷古怪的机器上,通过这个机器,我们可以回到侏罗纪或者任意一段过去。哆啦A梦的时间通道,让大雄不仅能回到过去,还能前往未来。观众们欣赏着因时间穿梭造成的戏剧冲突,似乎穿越已经变成了一个理所当然的理论。然而,这种创意的诞生,其背景是物理学的建立、崩溃、涅槃、重塑和创生。
在现代科学产生之前,古人对时间的认识是懵懂而粗浅的。例如古希腊思想家对宇宙的思考,认为时间本身是一个循环。“每当行星回到它们初始的相对位置时,宇宙就重新开始。”真正的“科学时间”从牛顿定律开始。牛顿力学世界里的空间和时间都是确定的,牛顿方程式只要放入某个物体的位置、速度等条件,它就可以指出该物体任意时刻的位置和状态,也就是它过去与未来的全部信息。但是,牛顿方程式里没有时间的方向,它的时间是对称式的。比如你录下一颗网球击打球拍跳起的过程,那么无论正放还是倒放,网球的运动轨迹都是成立的。
这种从物理定律中把时间方向抽走的思想,也影响了爱因斯坦,他的相对论同样没有给出时间的方向。如果我们将某个系统(比如一颗围绕黑洞旋转的星球)代入爱因斯坦的方程式,就可以计算出它的过去和未来,但不能指出哪一点是过去,哪一点是未来。
热力学倒是给出了非常清晰的时间方向——热力学三大定律表明,能量总是高的一方流向低的一方,所有的物理过程都是不可逆的,因为总有一部分能量要作为热散失。于是,力学的时间对称性(可逆性),与热力学的时间有序性产生了抵触,导致了“不可逆性佯谬”。为了跨越这一鸿沟,科学家使用统计力学(概率计算),来描述一个复杂系统从混乱无序达到平衡态的过程,在这一过程中,无数微观粒子的信息被统合为热力学参数,最终实现不可逆的能量转移。
加上时间的三维世界
了解了时间的箭头,我们再回头来看电影中亨利那混乱的人生。根据爱因斯坦的狭义相对论公式,物体运动速度与光速越接近,时间就会越慢;物体速度等于光速,时间就会停滞;如果大于光速,时间就会倒转。那么亨利不会是一个超光速人呢?
光速是速度的极限,光子质量为0,它的速度就是光速。对任意参照系来说,真空光速都是相同的。所以任何质量不为0的物体,速度都不会超过光速。那么,无论是微观粒子,还是宏观物质,都无法超越光速。如果两个不同的参照系(比如亨利和克莱尔)分开,相对速度接近光速,那么与克莱尔比较,亨利的时间就变慢;如果亨利要与克莱尔重逢,即回到与克莱尔同样的运动状态,那么亨利就必须减速,他的时间就又变快了。当他们达到同一速度,亨利的时间变成了和克莱尔一样。所以,即使亨利是一个超光速人,对克莱尔来说,他时光倒流了,但一旦他回头找到克莱尔,他倒流的时间又回来了,并没有变化。
在狭义相对论的世界中,时间就像加在三维世界上的另一维。我们无法跳脱出这个三维世界去直观感受,但可以通过描摹二维生物来想象。假设有一个二维生物,他只有长和宽两个维度,生活在一个平面上,那么它就只能前后左右地运动,而无法上下运动。时间对三维世界而言,就像对二维生物进行切片一样,我们可以分割出每一份的时空。所以,亨利也许是一个四维生物,或者说,是一个时间切片被打乱了的三维生物,才会在自己的人生里随便乱窜。 |
|