时空穿越可能么?得先证明时间存在!

时间的流动可能是人类知觉中最直观的感觉,因为在我们内心最深处对于时间流逝的体会,其感受之深,程度远超过对于空间或质量之类的体验。时间的流动常被比拟成飞箭或不舍昼夜的流川,它冷酷地把我们从过去带往未来。

尽管这些感觉如此鲜明,它们却和一个深奥且令人震撼的事实相互冲突:在已知的物理知识中,找不到时间流动这个概念。物理学家坚持,时间根本就不会流动,时间就只是时间而已;而某些哲学家则主张,时间流动这个概念根本没有意义,所谓的时间之河或是时间之流,纯然是基于错误的观念。我们在物理世界中那么基本、那么实在的体验,怎么可能是建立在错误的认知上呢?或者,时间还有什么重要的性质,是科学家尚未发现的?

在日常生活中,我们一向会把时间分成过去、现在、未来三个部分,而某些语言的文法时态就是奠基于这项基本区分。「事实」所牵涉到的,就是现在这一个时刻,而过去已不复存在,未来则更为模糊——其细节都还没有形成。在这样的图象里,知觉中的「现在」正稳定地向前滑行,把尚未成形的未来事件落实为现在的事实;而这些事实稍纵即逝,一下子就归属于「过去」了。

无论这样的描述看起来有多么合理,它与近代物理却有严重抵触。爱因斯坦在给朋友的信中,有这么一句著名的话:「过去、现在、未来的区分只不过是幻象而已,虽然这的确是很顽强的幻象。」这个令人惊讶的结论,正来自爱因斯坦自己的相对论。在理论中,「现在」并不是绝对的,没有任何普遍性的意义,而所谓的「同时」其实是相对的。从某个参考坐标系来看,同时发生的两个事件,对于另一坐标系而言,可能就发生于不同的时刻。

「火星上现在正发生什么事?」似乎是个非常单纯的问题,但它其实并没有明确的答案。关键就在于地球与火星相距甚远,以光速前进就要花上约20分钟。因为信息不会走得比光更快,地球上的观察者便无从得知火星当下的情况。只有在事件发生过后,观察者才能从火星传到地球的光线推论出答案,而这些事件的答案还会随着观察者的速度有所改变。

譬如说,在未来的一次火星探险任务中,地球上的任务管制人员也许会问:「不知道α基地的琼丝指挥官正在做什么?」地球上的时钟显示,火星这时正是中午12点,所以琼丝应该在吃午餐。但是对于另外一位正以近乎光速通过地球的太空人来说,依据他前进的方向,他身上的时钟会显示火星上此刻要比中午12点更早或更晚。所以对于这个问题,正通过地球的太空人的答案就会是「正在煮饭」或「正在洗碗」。所以任何想赋予「现在」特殊地位的企图,注定会徒劳无功,因为我们得先弄清楚指的是谁的「现在」?假设你和我有相对运动,那么,对我而言未来尚未发生的事件,对你来说可能已经在过去确定的某一时刻出现了。

因此最直截了当的结论,就是过去与未来其实都是已经确定的。也因为这样,物理学家喜欢将时间整个铺展开来,把所有过去与未来的事件都放在一幅时间图里,就好像风景画一样。这样的看法有时称为「时间块」(block time)。在描述自然界的时候,我们从来没有在时间的风景画中挑出某一特定时段来作为「现在」,而且也没有任何过程可以将未来的事件有系统地转变为现在,继而转变为过去事件。换言之,物理学家的时间是不会流动的。

从古到今,有不少哲学家在仔细斟酌了一般人所认知的时间流动之后,也获得同样的结论。他们认为这个概念有内在矛盾:毕竟,流动这观念所指涉的是运动,所以谈论真实物体的运动是合理的。如果我们拿物体实际运动的例子来解释就会更加明白了,例如飞箭穿越过空间时,我们便可测量飞箭的位置如何随时间变化;但我们能对时间本身的运动赋予什么意义呢?它是相对于什么在动呢?其他类型的运动会将不同的物理过程连接起来,但设想中的时间流只是让时间与自身发生关联。我们只要简单一问:「时间流得有多快?」就可以暴露出这想法的荒谬,因为「每秒流过一秒」这个浅显的答案一点意义也没有。

当然,我们还是得解释为什么会有时间流动的幻觉,不过这些解释得从心理学、神经生理学,或是语言学与文化里去寻找。对于我们如何感受时间流动这个问题,近代科学才刚刚开始思考,所以我们仅能猜测什么是答案。这或许跟大脑的功能有关。如果你原地旋转几圈后突然停止,就会感觉头昏眼花。主观上,你会感到世界绕着你旋转,但是你的眼睛告诉你其实不是这样的。你周围的转动是幻象,那只是因为内耳中的液体在旋转。也许时间流动的感觉也来自类似的原因。

虽然研究人员至今尚未找到证据,来支持在大脑中存在一个「时间器官」的说法(所谓器官,是指如视觉皮质之类的东西),但或许未来的研究能够找出这种使我们产生时间流动感的大脑过程。我们可以想像有一种新药能够终止人们对于时间在飞逝的感觉。事实上,某些专事打坐冥思的人,就宣称他们能自然地进入这种心灵状态。

如果科学能够对时间流动作出一番清楚的解释,我们也许就不必再烦恼未来或是悲伤过去。担忧死亡就会变得跟担忧诞生一样,都是无聊的事;期待与怀旧也不再是人类词汇的一部分,尤其是我们也许就不会再急着不停地忙东忙西。

所以,时间真的是一种客观存在么?