时间的观念
有利的是,爱因斯坦曾说过:“我们不可能将电信号送到过去”,但总的来说,爱因斯坦倾向于认为物理世界是非时间性的,最重要的佐证是,数学家哥德尔于1949年发表了一篇题为“空一时的静态解释”的著名文章(1),以严密的逻辑运演证明了,从相对论中可以推出在时间中自由旅行是可能的的结论。爱因斯坦对这篇被认为是现代爱利亚主义的文章的态度是温和而同情的。2]这种态度从爱因斯坦“时间不过是顽固坚持着的幻觉”这一说法也可得到证实。
哥德尔的证明是不容反驳的。如果说,在牛顿的体系之中还只是容忍反向物理过程但并不得出这个结论的话,那么,从爱因斯坦的相对论中可以导出逆转时间的物理解。我们可以总结说,相对论强化了测度时间的概念,而大大弱化甚至在某种程度上取消了时间之矢。
五、量子力学对时间观的影响
20世纪初叶物理学革命中诞生的另一伟大的理论是量子力学,它与相对论一起成为物理科学新的基础。这个理论对于时间观的影响如何呢?一般来说,量子力学对于丰富我们的时间概念几乎没有新的贡献。
量子力学依然继承了牛顿为物理学开创的动力学传统:描述物体的空间位置如何随时间而变化。然而与牛顿经典物理学不同的是,量子动力学受不确定性关系制约。对两个不可对易的力学量如能量和时间、位置与动量,我们原则上不可能同时精确地得到它们的测量值。这一不确定关系根源于,在量子动力学方程中的变量不是像能量、位置这样的可观测的物理量,而是波函数。波函数只给出量子客体某种可观测量的几率。虽说薛定谔方程即量子力学的动力学方程依旧是一个决定论的方程,对一个给定的初始条件能得到一个唯一的解,但这个唯一的解是以波函数的形式出现的,亦即,它是几率的。
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[ 1 〕 K. Gödel: “Static Interpretation of Space-Time”,首载 P. A. Schilpp ed., Albert Einstein: Philosopher-Scientist, Evanston, 1949, pp.557 – 562.
{2〕爱因斯坦的评论见 P. A. Schilpp ed.,Albert Einstein:Philosopher-Scientist,Evanston,1949,pp.687-688.中译文可参看许良英等编译:《爱因斯坦文集》第一卷,商务印书馆1976年版,第483—484页。