利維坦按：盡管我們看了無(wú)數(shù)的科幻作品，幻想著時(shí)間穿梭，但從古典力學(xué)的角度卻無(wú)法解釋時(shí)間的不可逆——你養(yǎng)的貓咪從小長(zhǎng)大，成年，然后直至死亡；我們?nèi)祟?lèi)也同樣如此，出生，成長(zhǎng)，衰老，死亡。難怪萊布尼茨和康德這樣的人會(huì)覺(jué)得時(shí)間只是一種幻覺(jué)和詭計(jì)：時(shí)間并不存在，它只是一種人定的規(guī)則。
如果按照熱力學(xué)第二定律來(lái)解釋時(shí)間的不可逆則是這樣的：在一個(gè)封閉的系統(tǒng)中（我們可以將宇宙看成是最大的可能的封閉系統(tǒng)）熵只能增大，不能減小。宇宙中的熵增大后不能減小，因此時(shí)間是不可逆的。
拋開(kāi)這些理論，我們想一想，到底我們是怎么感知時(shí)間的呢？如果我們沒(méi)有了記憶（抹除過(guò)去），我們還能感受到時(shí)間的流逝嗎？如果時(shí)間是一個(gè)依序列方式出現(xiàn)的維度（就像牛頓認(rèn)為的那樣），那么這一維度為何和其他三維如此不同？
過(guò)去、現(xiàn)在、未來(lái)，在物理學(xué)里都是一回事兒。但對(duì)于你我以及其他人而言，時(shí)間向同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)：來(lái)自于期待，穿越經(jīng)歷，再進(jìn)入記憶，這種線性關(guān)系被稱(chēng)為“時(shí)間之箭”（arrow of time）。但有一些物理學(xué)家相信，這樣的進(jìn)程僅僅因?yàn)槿祟?lèi)和其他有著類(lèi)似神經(jīng)系統(tǒng)的生物，可以察覺(jué)到它的流逝罷了。
關(guān)于“時(shí)間之箭”的疑問(wèn)是個(gè)老問(wèn)題了。而且需要明確的是，它無(wú)關(guān)時(shí)間是否存在，僅僅事關(guān)時(shí)間運(yùn)動(dòng)的方向。許多物理學(xué)家認(rèn)為，只有當(dāng)出現(xiàn)足夠多符合量子力學(xué)那古怪規(guī)則的微觀粒子時(shí)，才會(huì)在相互作用下，開(kāi)始顯現(xiàn)出經(jīng)典宏觀物理學(xué)的特性。但是兩位科學(xué)家如今在期刊《物理年鑒》（“Annalen der physik”，當(dāng)年愛(ài)因斯坦也在其上發(fā)表了開(kāi)創(chuàng)性大作：《宏觀和微觀相對(duì)論》）上撰文指出，萬(wàn)有引力并沒(méi)有強(qiáng)大到足以讓宇宙中的任何物體，服從相同的“過(guò)去→現(xiàn)在→未來(lái)”的方向。相反，“時(shí)間之箭”現(xiàn)象只取決于觀察者。
這一切都可以追溯到物理學(xué)史上最大的問(wèn)題之一：量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的統(tǒng)一。在量子力學(xué)的范疇，粒子具有疊加態(tài)。也就是說(shuō)，一個(gè)電子可能同時(shí)存在于兩處，直到被觀察之前，人們無(wú)法確定其位置。電子可能的位置只能用概率來(lái)表示，這在實(shí)驗(yàn)中被證實(shí)了。
可當(dāng)電子開(kāi)始和一堆空氣分子之類(lèi)的多個(gè)物體相互作用時(shí)，又或者是坍縮為塵埃、飛機(jī)或是棒球等具體的事物時(shí)，物理規(guī)則就變化了。經(jīng)典力學(xué)開(kāi)始接管，萬(wàn)有引力變成了決定性力量?！霸又忻總€(gè)電子的位置，都是由幾率決定的。”加州大學(xué)伯克利分校的物理學(xué)家野村康則（Yasunori Nomura）如是說(shuō)。而一旦它們（電子）與其他宏觀事物發(fā)生關(guān)系，抑或直接構(gòu)成了類(lèi)似棒球一樣的事物，電子的狀態(tài)開(kāi)始疊加，于是一個(gè)電子的集合（比如棒球）的疊加態(tài)則開(kāi)始坍縮。這就是為什么你永遠(yuǎn)不會(huì)看到，一顆棒球在同一刻既被左外野手的手套捕獲，又飛向上層看臺(tái)的原因。
微觀物理和經(jīng)典物理相互融合的那一刻，被稱(chēng)為退相干（decoherence）。在物理學(xué)中，它也是時(shí)間的方向性在數(shù)學(xué)意義上變得重要的時(shí)刻。并且，很多物理學(xué)家認(rèn)為“時(shí)間之箭”就是在退相干時(shí)出現(xiàn)的。
惠勒－德威特方程式（Wheeler-DeWitt equation）是解釋退相干最著名的理論。它創(chuàng)建于1965年，當(dāng)時(shí)一個(gè)叫約翰·惠勒（John Wheeler）的物理學(xué)家因故不得不在北卡羅萊納州機(jī)場(chǎng)臨時(shí)滯留。為了打發(fā)時(shí)間，他讓同事布萊斯·德維特（Bryce DeWitt）跟他面基。倆人干了些物理學(xué)家們最?lèi)?ài)干的：侃侃理論，耍耍數(shù)學(xué)。他們一起搗鼓出了一個(gè)方程，對(duì)于惠勒而言，這玩意完美黏合了量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)之間的縫隙（德威特對(duì)此比較模棱兩可）。
這個(gè)理論并不完美，但它至關(guān)重要。多數(shù)物理學(xué)家同意，這是個(gè)用于理解詭異的基本退相干理論以及所謂“量子引力（quantum gravity）”的重要工具。
讓我們看看為什么說(shuō)它詭異：盡管方程式本身不包含時(shí)間變量（這并不是全部的詭異之處。時(shí)間自身并不能被測(cè)量，在物理學(xué)里它是由一個(gè)物體的位置……和時(shí)間……之間的關(guān)系來(lái)進(jìn)行測(cè)量的，總之它就是很詭異啦……）但是，方程式提供了將宏微觀整合在一起的框架。
然而，兩位科學(xué)家在最近起草的一篇論文中寫(xiě)道：惠勒—德威特公式中，萬(wàn)有引力的效應(yīng)在全局性的“時(shí)間之箭”現(xiàn)象中起作用太慢了?！叭绻憧葱├?，再做下計(jì)算的話，會(huì)發(fā)現(xiàn)公式并不能解釋時(shí)間的方向性是在何時(shí)出現(xiàn)的?！?該論文的共同作者之一，身兼生物學(xué)家和博物學(xué)家的羅伯特·蘭扎（Robert Lanza）說(shuō)道【蘭扎創(chuàng)立了生物中心主義（biocentrism），一個(gè)認(rèn)為“空間和時(shí)間是由生物感官所創(chuàng)造”的理論】。換句話說(shuō)，這些輕盈的量子在萬(wàn)有引力起作用前，應(yīng)當(dāng)能夠保持自己的疊加性?；蛘哒f(shuō)，如果萬(wàn)有引力太弱，以至于無(wú)法保持分子間相互作用的話，就會(huì)坍縮成為宏觀的物體，那么，就再也沒(méi)有辦法讓它們?cè)跁r(shí)間方面保持同樣的運(yùn)動(dòng)方向了。
如果數(shù)學(xué)無(wú)法證實(shí)這一點(diǎn)的話，就交給我們這些觀測(cè)者來(lái)完成吧。時(shí)間之所以擁有這樣的運(yùn)動(dòng)方式，是因?yàn)橛缮镄?、神?jīng)網(wǎng)絡(luò)性和哲學(xué)性相結(jié)合的人類(lèi)，正是這樣體驗(yàn)它的。這宛如薛定諤的貓的宏觀版本。在宇宙的某個(gè)遙遠(yuǎn)角落里，可能時(shí)間是從未來(lái)向過(guò)去逆向運(yùn)動(dòng)的，可是當(dāng)人類(lèi)架起一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡對(duì)著那個(gè)方向觀察時(shí)，時(shí)間又變得符合“從過(guò)去到未來(lái)”的規(guī)律了?！霸趷?ài)因斯坦的相對(duì)論里，闡述了時(shí)間是相對(duì)于觀測(cè)者存在的，”蘭扎說(shuō)道，“我們的論文在此基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，認(rèn)為其實(shí)正是觀測(cè)者們創(chuàng)造了它?！?br>
這不一定是一個(gè)新的理論。意大利物理學(xué)家卡洛·羅韋利（Carlo Rovelli）去年就寫(xiě)了篇關(guān)于它的論文，并發(fā)表在了ArXiv，一個(gè)開(kāi)放的物理學(xué)網(wǎng)站上。但它并非沒(méi)有爭(zhēng)議，野村就指出了一個(gè)漏洞：怎樣才能檢驗(yàn)所謂“觀測(cè)者時(shí)間（observer time）”的定義是真實(shí)的？“答案取決于在整個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有觀測(cè)者的情況下，這個(gè)概念是否可以被數(shù)學(xué)所定義?！彼f(shuō)道。論文作者們卻認(rèn)為，無(wú)法從任何公式中去除觀測(cè)者，因?yàn)楣蕉际悄J(rèn)由人來(lái)導(dǎo)出和分析的。
野村則稱(chēng)，即便論文作者們也無(wú)法解釋一個(gè)事實(shí)，那就是整個(gè)宇宙中并不存在一個(gè)叫做“時(shí)空”的介質(zhì)?！耙虼水?dāng)我們談?wù)摃r(shí)空時(shí)，我們實(shí)際上是在談?wù)撘粋€(gè)已經(jīng)退相干了的系統(tǒng)?！彼](méi)有進(jìn)而指出論文作者們錯(cuò)了，因?yàn)槲锢韺W(xué)始終是一個(gè)亟待完善的科學(xué)。但他并不同意他們通過(guò)數(shù)學(xué)而得出的結(jié)論，畢竟如時(shí)間這樣的東西，物理學(xué)的解釋都是相對(duì)的。
