A类 如果没有与李·斯莫林(Lee Smolin)的对话,就不可能按时完成问题。 斯莫林高中辍学,理论物理学家,加拿大滑铁卢圆周理论物理研究所创始成员,他的生活和工作反映了该杂志的许多价值观。 他不断探索物理学的边缘,也超越了这些边缘,进入了经济学和科学哲学,并进入了通俗文学。 他2008年的书中没有一本回避对抗 物理学的问题 瞄准了弦理论,称过去50年理论物理学中最热门的发展之一是死胡同。 在他对时间的思考中,他采取了与主流不同的策略,认为时间的流动不仅是真实的,而且比物理定律更为基本。
他在多伦多的家里和我通了电话。
你考虑时间多久了?
整个故事可以追溯到80年代,当时我对弦论未能唯一地告诉我们决定物理定律的原理感到困惑。 我挑战自己,发明了一种自然可以选择物理定律的方法。我发明了一个叫做宇宙学自然选择的假说,这个假说是可以测试的,它做出了明确的预测。 这不是我的主要工作; 我白天的主要工作是研究量子引力,在那里人们认为时间是不真实的,时间是一种幻觉,而我和其他人一样,工作的前提是时间在我职业生涯的大部分时间里都是幻觉。 我花了很多年的时间,才发现宇宙自然选择的迹象在大约20年或25年后消失。
你的宇宙学自然选择假说表明自然规律会随着时间而改变。 这怎么可能?
对于为什么某些系统是一种方式而不是另一种方式,有两种解释。 一是它必须是这样的,因为有一些基本原理使它成为这样。事实上,我这一代人是为了找到满足相对论和量子力学原理的独特定律而长大的。 我们认为我们会找到一个独特的答案。 但现在我们知道,有许多不同的可能法则与自然法则相兼容。 在科学中,解释事物的唯一另一种方式是,如果有某种动态过程在时间上起作用,那么世界就会以这种方式出现。
这对我们理解时间意味着什么?
物理学的标准观点是,时间不是基本的,它是从定律的作用中产生的幻觉。 但如果法律在演变,情况就不可能是这样; 时间必须更加重要。 如果法律可以随着时间的推移而改变,那么我认为这几乎是对时间真实性的定义。 爱因斯坦和其他人认为时间是一种幻觉,他们认为自然法则永远不会改变。 如果他们真的改变了,那么时间就是幻觉的情况就会瓦解。 这意味着时间比自然法则更为重要。
牛顿之所以具有革命性,部分原因在于他将一套永恒的定律应用于整个宇宙。 他这样做是错误的吗?
物理学是由那些碰巧非常虔诚的人发明的。 牛顿就是一个例子。 对他来说,自然法则及其数学表示与了解上帝的思想是同义的:空间是上帝的感官,真实时间是上帝体验世界和创造世界的时间。 当你把牛顿的物理学风格应用于宇宙的一小部分时,比如说实验室里发生的事情,它就完美地工作了。 但当你采用牛顿的物理学风格并将其应用于整个宇宙时,你会隐含地假设宇宙之外有某种东西使宇宙内部发生事情,就像实验室系统之外的东西使实验室发生事情一样。 我认为发生的事情是,即使是没有宗教信仰或承诺的物理学家也被一种有宗教基础的解释所吸引,我的意思是,它需要指向宇宙之外的东西才能给出完整的解释。 许多认为自己是无神论者的人习惯于这样做。 在我看来,这让他们对宇宙学产生了草率的想法。 当谈到将科学扩展到整个宇宙时,你必须以不同的方式思考,而不是将科学应用于实验室系统。
我们的宇宙不可能受到其他宇宙的影响吗?
这是可能的。 但你知道,科学不是关于可能发生的情况,科学是关于我们可以通过公开的证据证明的情况。 这种情况可能有无数种:可能有其他的宇宙,可能有一个柏拉图式的领域,数学对象在其中永远运动,可能有上帝、天堂和天使。 但科学与此无关。 如果你想用科学来解释整个宇宙,你必须用宇宙内部的事物来解释定律。 我认为这是对宇宙学的唯一渴望,它符合真正的科学精神。
你喜欢在你的图书之旅中讲述一个关于这个想法的摇滚版的故事。
我7岁的儿子有时会听这张CD睡觉,由乐队They Might be Giants演唱。 他们是纽约摇滚乐队。 他们说,“我喜欢那些故事/关于天使、独角兽和精灵/现在我和其他人一样喜欢这些故事/但是当我寻求知识时/无论是简单的还是抽象的/事实都与科学有关。”他们在接下来的几节中继续阐述了一种非常有效的科学哲学。 我对此印象深刻。
宇宙学界在这个光谱上处于什么位置?
我认为你必须非常仔细地思考这些问题,以免迷失方向,因为宇宙学家吉姆·哈特尔(Jim Hartle)曾称之为形而上学包袱的东西太多了,影响着我们的思维。 这是因为我们的主题来源于一个神秘主义、宗教、哲学和物理学都被混淆的时代。 我认为今天的社区有点醉醺醺的。 一些宇宙学家最终猜测宇宙实际上是数学的幻想。 这些东西是无法测试的,它们是形而上学的幻想。 我认为他们爱上了牛顿强加给物理学的形而上学结构。
如果时间是真实的和基本的,我们如何理解广义相对论禁止为整个宇宙同步宇宙时钟这一事实?
有一些很好的论点,其中一些来自哲学家希拉里·普特南(Hilary Putnam),如果你假设同时性的相对性,那么你就无法客观地区分过去、现在和未来。 我需要这个原则有一些不完整的地方,才能使我的观点连贯一致。 这让我耽搁了很长时间。 还有一个由朱利安·巴布尔自己发起的发展,有点讽刺,叫做形状动力学。 经过多年的工作,他和一些同事提出了一个引力理论的公式,这个公式几乎等同于广义相对论,但不同的是,大小是相对的。 这意味着你不能用绝对值来比较两个相距很远的物体的大小。 然后,周界研究所的三位年轻物理学家肖恩·格里布(Sean Gryb)、蒂姆·科斯洛夫斯基(Tim Koslowski)和亨里克·戈麦斯(Henrique Gomes)完美地完成了这项工作,他们创造了一个称为形状动力学(shape dynamics)的广义相对论版本,在这个版本中,尺寸而不是时间是相对的,因此具有绝对的全球时间感。 这对我来说是非常重要的一步。只有通过形状动力学的发明,我才能够证明,你可以相信全球同时性,这导致了对过去、现在和未来的客观区分。
你的理论表明时间之箭的起源吗?
在物理学中,我们不仅用定律,而且用初始状态来解释事物。 系统从初始状态开始,然后根据法律随时间演化。 宇宙学的一大谜团是,为什么宇宙在诞生数十亿年后就失去了热平衡。 在标准思维中,这被归咎于宇宙开始于一个极不可能的初始阶段。 热力学第二定律说,系统从可能性较小的状态演化到可能性较大的状态。 时间之箭基本上就是进化到更可能状态的过程。 现在,如果时间不是真实的,但它只是一个近似的描述,你必须解释为什么未来与过去不同,为什么我们记得过去而不记得未来,为什么未来似乎会因我们过去所做的事情而改变。 考虑到初始状态只是一个意外,你也必须解释一下。 但如果时间是真实的,那么这些事情就可以写入自然法则。 你不必费力解释初始条件。 此外,形状动力学和重力解释了系统是如何失去平衡的。 这意味着,关于为什么会有时间之箭的解释就更少了。
你在最近的书中写下了这些想法, 时间重生 反应如何?
这不是我想象的那样。我以为物理学家会理解这个论点,因为它是一个基于物理学的论点,哲学家会对此感到困惑。但事实上,相反的情况发生了。 哲学家们真的明白了。哲学家们组织了一些研讨会来讨论这本书,他们理解这一问题,也理解这本书的论点。 但物理学家们似乎真的没有意识到这一点,这让我感到很难过,因为这是我真正所在的社区,也是我的身份——我是一名物理学家。
你也有一个基于心灵哲学的时间真实性论证。 你能描述一下吗?
这与想要一种自然主义的版本有关,在这种版本中,经验的质量有一个自然的位置,就像哲学家盖伦·斯特劳森和大卫·查尔默斯所主张的那样。他们想成为自然主义者,他们想相信存在一个单一的物理宇宙, 但他们也没有被丹·丹尼特(Dan Dennett)这样的人的论点所说服,他们认为质量是幻觉。 他们认为,当我们知道红色的体验是什么样的时候,我们肯定会知道一些事情,他们希望这是关于自然世界的真实情况。 在一篇名为“时间自然主义”的论文中,我认为质量要成为自然世界的一部分,就必须有这个世界的内在品质,而这些品质是不相关的。
你对时间的看法影响了你生活的其他部分吗?
它影响了我对个人生活的思考。 当我写作的时候,我是一个新的父母 时间重生 为人父母当然会让人对时间、人生、你自己的死亡以及生命的奇迹产生很多思考。 在思考这些事情的同时,思考时间是真实的还是虚幻的,无论世界上有什么东西是永久的还是持久的,或者一切都在改变,这些事情都会自然地相互影响。
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