时间不存在 或有无数个时间

伤我心太深

时间不存在，或有无数个时间

文/李淼 博客

关于时间我写过很多，经常强调的无非周期运动：一天就是日出日落再日出，一秒就是一个长度大约25厘米钟摆的一个来回。在狭义相对论中，光在两个镜面之间跑一个来回可以严格定义时间，因为光速不变。

这些都没有错。但到了广义相对论，时间就变得很尴尬了，不同地点的时间无法做严格对比，没有可以整体定义的时间。这样，每个空间点就有自己的时间。这还不算，每个空间点上的时间可以随意定义，这就导致时间“不存在”，既然没有整体时间，当你说“此刻”宇宙如何如何是什么意思？

爱因斯坦说，时间只是随意的标记，“此刻”是随意的，因此也就和任何其他一刻没有区别。难道时间真的不存在了？也不是。只有在我们对比两个不同的宇宙形态的时候，时间才有意义，不过，时间也只是随意拿来标记两个不同宇宙形态的记号而已。

如果将量子力学加进来，时间干脆彻底消失了。如何理解“时间彻底消失”？

在量子力学中，有一个与时间关系密切的物理量，就是能量。一个物体的能量越大，它的固有频率就越大，也就是说它的固有周期就越小。这很像我们对弹簧的直觉：如果弹簧的内在能量越大，它振动起来就越快。量子力学告诉我们，任何物体都是一个弹簧，一张桌子，一个基本粒子。因此，当一个基本粒子很重时，它的固有周期就很短，用它来计量时间就越精确。事实上，石英钟是这个原理，原子钟也是这个原理，利用的都是石英或原子的“固有能量”。

扯远了，我们回到广义相对论时间彻底消失这个问题。在广义相对论中，宇宙的总能量为0，没错，所有物体的能量加上引力能量等于0。将量子力学用在整个宇宙上，固有周期无限大，也就是说，宇宙的量子态在任何有限的时间内没有变化！

问题来了，你我都知道宇宙在演化，这和量子力学矛盾啊？可是，量子力学的预言和爱因斯坦认为时间没有绝对意义正好吻合。如何调和量子力学与我们的直觉呢？

调和来自于爱因斯坦对时间的理解：时间虽然不存在，但宇宙的状态可以不同，两个不同的宇宙状态对比起来就出现了时间。

我们用以下这个例子打比方：一只表的时针可以指向不同的方向，这些不同的方向其实是时针的状态，但我们可以人为地将时针向上称为0点，时针向下称为6点。

现在，如果我沿着珠江跑步，腕上有一只土豪送的百达翡丽。当分针向上的时候，我在海印桥，分针向下的时候，我在猎德桥，我的位置和分针的对应关系，就成为描述我的运动的公式，注意这里没有时间，只有我的位置和分针指向的纠缠。

因此，物体的两个量之间的纠缠之中出现了时间！同样，宇宙的状态有无数个量，如果我们挑出其中一个量，这个量就可以叫做时间，其他量与其纠缠就成为演化。另外，空间上每个点上的任何一个量都可以看成时间，这样就有无数个时间，与广义相对论也一致。

最后，宇宙的量子态只满足一个方程，这个方程决定宇宙所有物理量是如何纠缠的，但这个方程没有时间，只有物理量。当然，任何一个物理量可以拿来当成时间。

不过，我们还没有找到解这个方程的办法。