在我们的宇宙中,时间似乎是从过去流向未来,而不是倒流。但如果时间根本没有方向呢?

罗尼-奥沙利文,是一位才华横溢的斯诺克选手。这位五次获得世界冠军的选手在适合自己的时候,可以从右手打到左手,甚至单手打球。

但他能把斯诺克打得时光倒流吗?当然不能。为什么不能?在这方面,奥沙利文和斯诺克都没有什么特别之处。

想想我们熟悉的从过去到未来的任何过程,然后将其倒退,你就会看到一些奇异的、不可能发生的场景。

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随着时间的翻转,我们会看到这样一个世界:玻璃碎片会自发地从地板上跳到光滑的酒杯里,汽车在倒退的过程中会吸走空气中的二氧化碳。

每一张唱片的表面都会被慢慢磨平,直到他的音乐记录荡然无存。尽管这些过程可能都很理想,但它们似乎并不能描述我们生活的世界。

但物理学通常使用大量,以时间为导向的方式来表现世界。物理过程被描绘成按特定方向运行的,这影响了我们谈论这些过程属性的方式。

在描述像粒子运动这样的平凡事物时,经典力学赋予它一个速度,一个告诉我们粒子运动方向的矢量。

然而,我们很容易发现,如果粒子在我们过去,到未来的方向上从左到右运动,那么它在未来到过去的方向上,也等同于从右到左运动,这意味着即使是教科书上的经典物理学,也要求我们对日常过程的时间指向性做出假设。

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如果世界不是以时间为方向的,那么为什么说得好像事物,是以优先方向运行的那么有用呢?

物理学倾向于用过去到未来的模式,来描述宇宙,宇宙在膨胀,而不是收缩。

宇宙是从 137 亿年前的某组初始条件演化而来,而不是从未来的某组条件演化而来;物质坍缩进黑洞,而不是被白洞喷出;熵随时间增加,而不是减少。

我们似乎理所当然地认为,物理学所要描述的世界正是从过去到未来的。

这就是一个难题。不管物理学是否对时间方向不敏感,我们描述世界的过去到未来的方式,是如此熟悉且无处不在,以至于人们可能会认为,只有迂腐、令人厌烦的哲学家才会费尽心思,去坚持认为这样的图景并不 "真正 "符合现实。

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如果说我们的宇宙正在收缩,或者说生物物种正在经历某种 "去进化 "的过程,回到原始的黏液状态,或者说我们正在变得越来越年轻,这肯定不是 "同样真实 "的吗?

正如天文学家阿瑟-斯坦利-爱丁顿,在 1927 年所说的那样 ,如果你真的相信反进化论与进化论一样真实、一样重要,那么现在肯定是时候,对目前教授的完全片面的理论提出抗议了。

如果世界在时间上是没有方向的,那么为什么说得好像事物,在时间上的运行方向,是正确的那么有用呢?

我们希望从 C 理论中得到的是两全其美的结果,既尊重物理学中缺乏时间方向性,这一根本原因,又能使我们对从过去到未来,描述事物的普通偏好合情合理的时间定向理论。

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C 理论能解决我们的难题吗?

为了论证起见,假设我们世界的所有进程,实际上都与我们通常的想法相反;"明天 "比今天早;高速公路上的汽车在 "倒退";而且与我们的想法相反,我们每天都在变得年轻。

人们的反应自然会是,'那又怎样?如果所有现有的证据(尽管是错误的)都让我相信并感觉自己在变老,那么如果我'真的'在变年轻呢?

如果宇宙 "真的 "在收缩,而我们对宇宙学数据的标准使用,和解释却让我们相信它在膨胀,那又怎样?

在某种程度上,相信唱片目录真的没有被改写,可能会让人感到安心,但如果这对我的实际听觉体验没有任何影响,那又怎样呢?

担心世界是否 "真的 "指向 "过去 "变得荒谬可笑,这表明这种担忧,是由糟糕的时间理论引起的。C理论正是通过消除这种担忧,解决了我们的困惑。

当我观看斯诺克比赛时,我理所当然地认为,奥沙利文在打 "时间向前 "的比赛。但我的判断依据是什么呢?

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当奥沙利文将母球击向黑球,将球打入角球时,我可以理解对这一过程的 "过去到未来 "的描述,因为它更符合我对相关因果过程的判断。

从过去到未来,我们可以看到(1) 斯诺克选手将母球击打向一个不动的黑球。

(2) 母球撞击黑球,母球的大部分动量传给了黑球,碰撞产生了声波。

(3) 黑球落入角袋并停住。

如果我们反向播放这段视频,就会得到未来到过去的版本:(1*) 角袋开始抖动,直到迫使黑球跳上球台,加速撞向母球。

(2*) 黑球撞击母球的同时,向内辐射的声波集中在碰撞处,导致母球以比黑球更大的动量向斯诺克球杆移动。

(3*) 母球与斯诺克球杆碰撞,导致斯诺克选手的手臂远离球台。

如果我们把 "过去到未来 "和 "未来到过去 "的描述,看作是告诉我们不同的可能过程,我们就会遇到一个问题。

过去到未来的描述似乎正确地描述了因果事实,而未来到过去的描述似乎错误地描述了因果事实。

为什么会这样呢?这里有两个关键问题。首先,"未来到过去 "的描述,似乎并不尊重奥沙利文,能够控制自己的击球这一事实。

相反,从 "未来 "到 "过去",他的动作是在球运动之后,似乎是球运动的结果。

其次,"从未来到过去 "描述的是一系列莫名其妙的巧合,袋口恰好以正确的方式抖动,推动黑球向上并沿着球台表面移动,而反向声波恰好与黑球,和母球的碰撞相吻合。

虽然 "未来到过去 "的描述基本可以理解,但我们显然更倾向于 "过去到未来 "的描述,因为它既尊重了我们,对奥沙利文控制斯诺克球的普通判断,也尊重了我们对它们可能移动的判断。

把宇宙想象成一场伟大的宇宙斯诺克比赛。但关键在于,这些关于控制,和可能性的考量与时间方向无关。

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无论我是正向(过去到未来)还是反向(未来到过去)向你展示奥沙利文的击球视频,我都希望你最终做出相同的因果判断,即视频代表的是奥沙利文将黑球打入角落,而不是相反的因果过程。

C理论在哲学上迈出的关键一步是,这些因果判断在定义,和构成时间方向方面发挥着核心作用。

对 C 理论者来说,只有当自然界存在着正确的模式,使我们可以用因果箭头来思考问题时,才会有时间的方向。

如果我们愿意说,在一个没有这种模式的世界里,时间是没有方向的,那么我们就可以摆脱这样一个问题,世界真的会从未来跑到过去吗?

这种推理方法适用于,更广泛的领域,我们可以把宇宙想象成,一场伟大的宇宙斯诺克比赛。

在考虑热力学第二定律时,为什么熵会随着时间的推移,而增加而不是减少,或者,为什么温度会随着时间的推移,而趋于平衡、气体会扩散、蒸汽机会将有用的能量转化为热量。

莱辛巴赫强调说,"说熵'真的'会上升,或者它的时间方向'真的'是正的,都没有任何意义"。

他的观点是,我们应该用热过程本身,来定义时间的方向;用熵从低到高来描述宇宙更有用,也更简单,但这并不意味着宇宙, "真的 "在一个偏好的时间方向上运行。

第二定律的范围非常广泛,它描述了我们日常生活中,几乎所有普通的不可逆过程,这些过程让我们认为时间是有方向的,从打碎玻璃杯到唱片的诞生。

我们从 C 理论中学到的是,尽管这些普遍存在的,不可逆过程中,存在着一些非常重要的东西,使得世界在面向未来时,与面向过去时看起来截然不同,但我们不应将此误认为,时间具有更深层次的属性。

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如果我们问为什么,我们生活在一个熵增,而不是熵减的世界里,这最终将是一个误导。

回到我们最初的问题,世界在时间中是有方向的吗?

C理论给出了一个复杂而又令人愉悦的矛盾答案。一方面,担心世界是否 "真的 "与我们的信念相反,从未来运行到过去是不合理的。

但另一方面,这恰恰是因为根本不存在 "时间方向 "这种东西,它一开始就可能指向错误的方向。