你真的知道什麼是“時間”？ | 在《吸積》中理解自然哲學

今天介紹的對象是時間。物理學經常把時間和空間放在一起討論，稱之爲時空。因爲時間相對可被測量感知的空間更加抽象。所以單獨拿出來說的很少。這是宇宙最神祕的部分，它有很多有趣的地方。

吸積目前正在促銷中。這是一款還原天體物理學規則爲玩法的遊戲。玩家在遊戲中控制一個天體，使用引力掠奪質量，吞噬一切，成長爲黑洞。遊戲包含牛頓定律和相對論公式，使用顯卡實時運算星體運動和質量粒子流逝。遊戲還包含很多獨特的宇宙現象重現，包括引力波、吸積盤、噴流、宇宙弦……
最近的幾個更新版本中，加入了智慧文明，科技研發等輔助玩法。

最初之前：物理學的盡頭

我們的思維是慣性的，這個慣性是指它具有時間性（因果性），也指我們的思考模式很難繞出時間模式的框架。這體現在，當我們認真去想：最初之前這件事的時候，腦子就隱隱生疼……

宇宙的終末將會只剩下黑洞甚至最終黑洞都會全部消失而宇宙的開端同樣來自一個奇點

現今宇宙大爆炸的假說已經被許多人所熟知：最初，宇宙從一個無限緻密的奇點誕生，時空也是從那一刻誕生的。描述很普通，但是有一個邏輯的陷阱：

時間從那一刻誕生，意味着在最初之前，其實沒有時間——再進一步推理，因爲還沒有時間，所以其實沒有“最初之前”——然而，我們生活在時間中，因此習慣了因果鏈，因此我們會追問，那爲什麼會有那一刻，是什麼導致了宇宙從一個奇點誕生？但是因爲沒有時間之前，所以也不會有因，那一刻從物理學上來說，沒有原因。時間的開端，將自己的原因屏蔽了。

這就好像我們站在北極點，有人說：再往北走一步。走不了，無路可去。那個具有無限緻密、無限熱量的奇點，並不是靜靜地懸浮在虛空中等待爆炸。因爲它沒有“等待”這個動作——等待需要時間流逝。它不存在於過去，也不存在於之前。它是時間的零點。它也沒有懸浮在任何地方，因爲它還是空間的起源，它之外沒有虛空，甚至沒有“之外”……

宇宙的最初奇點，是由相對論推導出的結論。然而無限緻密和無限熱量的結論，其實也意味着公式在這裏失效。也就是說，物理學推導到這個瞬間，數學描述在此失效，併產生了一個就像沒有解釋的解釋——時間、空間自我歸零，一切的追問也因此無解。

這是後來爲什麼我們在物理學的盡頭討論神學的原因。

哲學和神學裏有一個著名的術語叫做：第一推動力——它指的是在物理定律崩潰的大爆炸奇點，假設一定會有一個觸發，那麼那個按下大爆炸啓動按鈕的，就是第一推動力，也許就是神。

神不需要創造世界，物理學已經將世界的自我創造逆推到了最初的那一刻。但是世界仍然需要一個第一推動力去觸發，由於物理學推導出了時間起點，在那裏，物理學落入因果鏈的邏輯陷阱，可能將永遠無法給出解答。

宇宙大爆炸奇點論，只是一種流傳較廣的假說。關於宇宙的起源，物理學上有多種假說，並非明確宇宙起源於一個奇點。關於時間起源的思辨，主要集中於宇宙大爆炸奇點論的時間開端所代表的哲學含義。

河，亂流與逆流

關於時間的比喻，河是最貼近人類感性認知的一種。在熵的規則裏，我們順流而下，一切都在一去不歸。但是，我們仍舊追問能否逆流而上，就像從物理層面註定了文明必然與熵增對抗的命運。

引力波是質量在空間中的漣漪

我們所知一個改變時間的流速甚至流向的方法，是引力。

引力會彎曲時空，在引力場越強的地方，時間的流速越慢。當引力場強大到一定程度，時間之河完全凝固之處在哪裏？其實說在黑洞不準確，應該是在黑洞的事件視界。黑洞與時間的關係異常錯綜複雜。在事件視界之外，我們越是靠近黑洞，我們就越是深入了時間緩速區，直至進入一片時間靜止的湖，那就是黑洞的事件視界。它沒有厚度薄薄的一片。我們無法停留在這個沒有厚度的空間位置，儘管它的時間靜止，但空間上我們身處引力的湍流。

爲什麼時間的靜止，不能換來我們永恆停留在同一個位置？這是一個很容易產生困擾的思維陷阱。因爲在事件視界的另一面，空間和時間互換了座標軸。也就是說，當時間越來越靜止的時候，它其實就越來越靠近失去時間屬性的地點，到了那個地點它靜止了，但是它失效了（失去了方向性），空間完全替代了它的方向性。

我們或許可以用一個比喻來描述：我們身處在一座冰山上的溫泉之河中，這條河水流湍急，我們無法控制自己的流向。冰山逐漸接近事件視界，溫泉之河漸漸冷卻，凝結，流速緩慢最終在穿過事件視界時凝固，我們終於可以在這條凝固的河上隨意移動，但是此時整座冰山在事件視界融化成河，依舊裹挾着我們在另一個方向順流而下。

冰山就是空間，溫泉之河就是時間。在黑洞內部，它們的互換，意味着我們最終只能到達空間的奇點，儘管我們可以隨意在時間上移動，但由於我們到達奇點的空間路程不可更改，這種移動沒有任何意義，既不能延緩也不能加速，或者說延緩與加速，作爲兩個時間範疇的詞，在事件視界之內失去了原本的意義。沒錯，這有點像是宇宙最初的那個奇點，隨着我們在空間上到達奇點，時間被無聲地終結。

奇點，依舊沒有過去，也沒有未來。

根據相對論，時間流速快慢是指相對於觀測者的時間線而論，爲簡化表述不在文中贅述觀測者。此外黑洞內部的時間軸上的自由移動，是對時空座標互換數學特性的直觀表述，並不是指實操情況。

能否回到過去

我們最關心的仍然是能否回到過去。

在普朗克尺度內，也許可以。

時空在微觀上是一種虛無的量子泡沫。物理學中存在一個最小的尺度，稱爲普朗克尺度。在這個尺度之內，時空不是連續的背景，而是一種劇烈沸騰的，混亂的量子泡沫。在這裏，時間和空間的概念都已經模糊，位置和時刻不再有明確的界限，因果律可能暫時失效，空間可能瞬間撕裂又閉合，幾何學失去了意義。不過這只是在微觀尺度上，很多人相信，會有某種機制避免宏觀因果悖論（例如光速）。

另一種關於回到過去的說法，可能是兩根無限長的假想宇宙弦。