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深度长文:时间和空间到底是什么?科学家吵了三百年,至今也没吵完!

深度长文:时间和空间到底是什么?科学家吵了三百年,至今也没吵完!

聊一个特别容易把人聊懵的话题:时间和空间。 说它容易懵,不是因为它有多高深,而是因为这俩东西太扎根在我们脑子里了。 你呼吸在里面,走路在里面,连发呆都发在里面。 我们从来不会去想"空间到底是个啥",就像鱼不会去想水是啥一样。 但一旦你真的停下来去想,事情就开始不对劲了。 比如我说,你家离奶奶家三百公里。 这句话在说什么? 在说两个房子之间隔着一段"距离"。那这段距离本身是个东西吗?还是说,它只是两个房子之间的一种关系? 再比如,你先看到闪电,过了五秒才听到雷声。 这五秒在说什么? 在说两个事件一先一后。 那这"先后"本身是个东西吗?还是说,它只是闪电和雷声这两件事排出来的一个次序? 再举个例子。 你早上七点出门,八点到公司。 这中间的一个小时,是个什么东西?它是真实存在的,还是你手表转了一圈而已? 如果这世界上没有人、没有手表、没有任何东西在变,那这"一个小时"还存在吗? 问题就来了:有没有一种东西,叫"纯粹的空间",它里面啥也没有,但它就是一个空盒子,安安静静地待在那儿,等着往里放东西? 又有没有一种东西,叫"纯粹的时间",它里面啥也没发生,但它就是一条河,自顾自地往前流,不管有没有人看? 如果有,这玩意儿它装在哪儿?空盒子总得有个壳吧?可你能想象一个连壳都没有的"空"吗? 你可能说,空间不就是个大容器嘛,把整个宇宙都装进去了。 这话听着特自然,但细想根本站不住脚。 容器这个词本身就已经在空间里了,一个碗能装水,是因为碗壁和碗底围出了一块地方。可"整个宇宙的容器",它外面是什么?它总不能装在它自己里面吧? 你想啊,你说"一个空房间",这个说法是成立的。为什么?因为房间外面还有走廊、还有楼、还有整个城市。这个"空房间"的边界,是跟外面那一堆东西比出来的。 可你现在说"整个宇宙的纯粹空间是空的",你告诉我,这个"空"是跟什么比的?它外面啥也没有啊。一个连外面都没有的"里面",到底是个啥? 再说了,如果这个所谓的"纯粹空间"里真的空无一物,没有一个星球、一粒灰尘,那你在这个空间里怎么定位?前后左右上下,全都是相对于某个东西才谈得上的。啥都没有的时候,"这里"和"那里"还分得开吗?分不开的话,这个空容器跟不存在有什么区别? 那你说,行吧,那空间不是个独立的东西,它只是物体之间的关系。 可这又有新问题:如果空间只是关系,那两个物体之间"空无一物"的那段距离,跟"放了一个光子"的那段距离,在"空间"上有区别吗?距离还是那个距离,可中间多了个光子,空间本身变了吗? 你看,一旦较真,怎么说都别扭。 时间比空间还玄。 你闭上眼想:如果这世界上一件事都不发生,没有日月轮转,没有心跳,连大脑里一个念头都没有,那"时间"还存在吗?它还在那儿一分一秒地走吗?可你怎么知道它在走?走了又有啥意义? 你说,不对啊,就算啥都没发生,时间也在走啊。 可你凭什么说它在走? 你测量时间,靠的不就是变化吗?钟摆在摆,地球在转,铯原子在振动,全是变化。没有任何变化的时候,你连"时间在走"这件事都没法验证。没法验证的东西,你说它存在,跟说它不存在,有区别吗? 奥古斯丁一千多年前就被这个问题逼疯了。 他说过一句特别有名的话,大意是:你不问我时间是什么的时候,我好像还知道;你一问我,我就不知道了。 这话今天读来依然扎心。 我们每个人天天都在说"还有十分钟""等会儿""昨天""明年",可你要真让他给"时间"下个定义,十个里面九个卡壳。 说白了,我们用时间用得太顺手了,顺手到根本没察觉它到底是个啥。 而且时间和空间,虽然像亲兄弟,但脾气完全不一样。 空间嘛,三个方向,前后左右上下。 你在任何一个方向上都能来回走,往前走三步,倒回来还是三步。你不能在时间上这么干。时间只有一个方向,你只能从昨天走到明天,倒不回去。 这就是大家常说的"时间之箭"。 还有一个区别:空间里两个东西不能同时占同一个位置。你屁股坐的椅子,我就不能同时坐,除非咱俩挤一挤,但那也只是屁股重叠一部分,不是真的完全在同一个点上。 时间呢?随便。 你和我可以在同一个时刻出现在不同的地方;反过来,一万个人可以在同一个时刻同时欢呼。时间这个维度,特别大方,谁都能在同一个点上待着,不挤。 你说这俩东西既然这么不一样,怎么就被绑在一起叫"时空"了?这事儿得往后挪挪再说。 而且你发现没有,时间这个"单行道",特别不讲道理。 你把一杯水打翻,水会洒一桌;但你从来没见过一桌水自己缩回去,变成一个完整的杯子回到桌上。你把一个鸡蛋摔碎,它就是碎了;碎鸡蛋从来不会自己拼回去。 为啥?物理定律在微观上其实是"时间对称"的,你把一个粒子的运动录像倒着放,物理定律依然成立。那为什么宏观世界里,时间只往一个方向走? 这个问题,物理学家到今天也没完全说清楚。最流行的解释跟"熵"有关:整个世界总是从有序往无序走,这个方向就是时间的方向。 但"为什么

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