时间从何而来，为何会流动?

P保罗·戴维斯有很多心事，或者更准确地说在他的脑子。亚利桑那州立大学的物理学家，他对广泛的主题进行了研究，从理论物理和宇宙学的抽象领域到了越来越具体的天体学域，在地球上的地方的研究。鹦鹉螺坐下来与戴维斯聊天，并且讨论自然地漂移到时间的主题，是他的长期研究兴趣。这是面试的部分成绩单，轻轻地编辑长度和清晰度。

可能会有一些几何学基础，会产生几何学，就像原子产生弹性体的连续体一样。

时间的流动是真实的还是虚幻的?

时间的流动是一种错觉，说实话，我不知道有多少科学家和哲学家会不同意这一点。它之所以是一种错觉，是因为当你停下来思考时，时间在流动到底意味着什么?当我们说某物像河流一样流动时，你的意思是这条河的一个元素在某一时刻处于先前时刻的不同位置。换句话说，它随时间移动。但是时间不能相对于时间-时间移动是时间。很多人错误地认为，声称时间不流动就意味着没有时间，时间不存在。这是无稽之谈。时间当然存在。我们用时钟测量它。时钟不测量时间的流动，它们测量时间间隔的时间。当然，不同的事件之间是有间隔的;这就是钟表所测量的。

那么这种“心流”的印象是从哪里来的呢?

好吧，我喜欢给出一个类比。假设我站起来，旋转几次，停止。然后我有压倒性的印象，即整个宇宙正在旋转。我觉得它是旋转的 - 当然我知道这不是。以同样的方式，我觉得时间流淌，但当然我知道这不是。据推测，这种幻觉的解释必须与这里的东西有关[在你的头部]，并与内存连接我猜测记忆等等。所以这是我们的感受，但这不是时间本身的财产。

人们考虑的另一件事是:他们认为否认时间的流动就是否认世界的时间不对称。当然，世界上的事件都是有方向的。把鸡蛋掉在地板上，鸡蛋就碎了。你不会看到鸡蛋自己组装。建筑物在地震后倒塌;他们不是从瓦砾堆里冒出来的。在日常生活中，有很多时间世界不对称的例子;这是世界的属性。它不是时间本身的属性，对此的解释需要在宇宙早期及其初始条件中寻找。这是一个完全不同的、完全值得尊敬的话题。

是时候是一个紧急财产或基本财产？

时间不流动。这是心理学的一部分。

时间是宇宙的基础吗?

时间和空间是我们构建当前所有宇宙理论的框架，但有一些问题是，这些是否可能是宇宙的突现性质或次级性质。从根本上说，宇宙的法则可能是由某种前空间和时间的形式来表述的，而时空产生于更基本的东西。

很明显，在日常生活中，我们经历了一个三维的世界和一维的时间。但回到大爆炸并不真正了解宇宙如何诞生于宇宙大爆炸,但我们认为量子物理学与葡萄酒可能是这个我们称之为经典时空的概念,一切似乎是一种定义良好的,也许这都是封闭的。所以也许不仅仅是物质和能量的世界，甚至时空本身也是宇宙特殊早期阶段的产物。我们不知道。那是正在调查的工作。

所以时间是突现的?

在我的职业生涯开始之前，时空是突现的，是一种次要的品质——某种东西来自于更原始的东西，或者某种东西处于我们对自然描述的底层——这种二分法就一直存在。约翰·惠勒相信这一点，并在20世纪50年代写下了这一点，他认为可能会有一些几何学基础，会产生几何学，就像原子产生了弹性体的连续体一样，人们也在研究这一点。

问题是我们在这方面还没有任何实验手段。你可以想象出数学模型来实现这一点，但测试它们似乎是没有希望的。我认为原因是大多数人觉得如果有什么有趣的支撑空间和时间,任何背离我们的持续时间和空间的概念,它可能只会体现在所谓的普朗克尺度,这是20个数量级小于一个原子核,我们目前最好的仪器是探测比它大许多数量级的音阶。很难想象我们如何以可控的方式得到普朗克尺度上的任何东西。

如果存在多个宇宙，它们是否有一个共同的时钟?

即使在同一个宇宙中，不同观测者和不同地点之间的时间相互比较也是一件微妙的事情。当你讨论一个时钟的速率时，比如说，在黑洞表面附近，它和地球上的时钟的速率是非常不同的。所以在整个宇宙中甚至没有一个共同的时间。

但是现在，如果我们与其他宇宙有多个，如果有一个意义上的每个人都有自己的时间 - 如果有某种方式可以从一个到另一个方式发送信号，只能在两者之间进行相互比较。这取决于您的多层次模型。提供许多优惠，但是在宇宙学家经常谈论的那个 - 在那里出现在一种充气上层结构中的气泡 - 那么没有直接的方法可以比较来自另一个气泡中的时钟速率的一个气泡中的时钟速率。

您认为最近最近的理解时间进展是什么？

我特别被实验室所做的工作所做的工作，因为我认为这有能力在未来几年内快速进展。For example, there are famous experiments in which people apparently make free decisions at certain moments and yet it’s found that the decision was actually made a little bit earlier, but their own perception of time and their actions within time have been sort of edited after the event. When we observe the world, what we see is an apparently consistent and smooth narrative, but actually the brain is just being bombarded with sense data from different senses and puts all this together. It integrates it and then presents a consistent narrative as it were the conscious self. And so we have this impression that we’re in charge and everything is all smoothly put together. But as a matter of fact, most of this is, is a narrative that’s recreated after the event.

尤其引人注目的是人们的反应速度比思维速度快得多。你只需要想想一个钢琴演奏者或网球运动员，就能看到他们在做一个有意识的决定的印象——“那个球朝这个方向飞来;我最好搬到这里来，打它”——不可能。信号到达大脑，然后通过运动系统，再返回到反应所需要的时间是无法工作的。然而，他们仍然有这种压倒性的印象，即他们在实时观察这个世界，并处于控制之中。我认为这些都是非常吸引人的东西。

就基本物理而言，有什么特别新的时间吗？我认为答案不是真的。那里有新的想法。我认为仍存在根本问题;我们已经谈到了其中一个：是时候是一个紧急财产或基本财产？和时间箭头的终极起源，这是世界的不对称性，仍然有点争议。我们知道我们必须将其追溯到大爆炸，但仍然存在不同的问题，我们还没有完全解决。但这些都是在测量时间或任何暴露于时间的性质的任何事情方面的通风仙女哲学和理论问题。

当然，我们总是希望我们的实验同事改进时间测量。在某些阶段，这些效果会变得非常好，我们无疑会看到一些奇特的效果出现。仍然有一个突出的基本问题尽管物理定律在时间上是对称的，在大多数情况下，有一组过程与弱相互作用有关，在弱相互作用中，明显地有一个基本的，时间逆转的，少量的破坏。但它似乎在宇宙中扮演着至关重要的角色。我觉得还是有事情要做的。所以在粒子物理学中仍然可以做实验来揭示这种时间反转的不对称性这种不对称存在于弱相互作用中，以及它如何与时间之箭相吻合。

约翰斯斯蒂尔是出版和编辑主任鹦鹉螺．

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这篇经典的事实如此浪漫的文章最初发表于2014年1月。