諾蘭的全新作品《信條》再一次讓人感受到這位導(dǎo)演的想象能力,也許有的人看了索然無味,畢竟時(shí)空穿越的主題已經(jīng)被玩了幾十年,無論是《回到未來》還是《終結(jié)者》,其開端都是這樣一個(gè)時(shí)空穿越的假設(shè),而且諾蘭的《星際穿越》也多少有所提及。
也有人看了一臉懵,畢竟什么熵、反物質(zhì)、時(shí)間倒流這些設(shè)定讓沒有太多物理知識(shí)的人望而卻步,甚至?xí)X得諾蘭在構(gòu)造自我世界的路上越走越遠(yuǎn),已經(jīng)超出了大眾接受的程度。
從電影創(chuàng)作的角度來說,一般都會(huì)開始于一個(gè)“如果”,比如“如果可以時(shí)空穿越”,接下來會(huì)發(fā)生什么。這也是電影被看作造夢(mèng)藝術(shù)的關(guān)鍵,可以通過大膽的假設(shè)來去構(gòu)筑一種人們?cè)诂F(xiàn)實(shí)中不可能獲得的體驗(yàn)。
而在這個(gè)“如果”之后,有的導(dǎo)演會(huì)直接進(jìn)入到故事的內(nèi)容,而不對(duì)如果進(jìn)行解釋,比如很多國產(chǎn)的時(shí)空穿越作品就是只明確了穿越動(dòng)作,但并沒有給出一個(gè)合理的解釋,這就是一種架空的假設(shè),放在科幻類別里面,也只能包裝了一個(gè)科幻外殼的故事片。
而諾蘭則不同,無論是《盜夢(mèng)空間》還是《星際穿越》,乃至如今的《信條》,他都在“如果”之后,構(gòu)筑了一個(gè)可以跟現(xiàn)實(shí)掛鉤的世界,中間通過一些理論,進(jìn)行橋接,讓人覺得雖然是想象出來的內(nèi)容,但依然能夠找到一些現(xiàn)實(shí)依據(jù),這也就是所謂的“硬科幻”的一種。
客觀來說,諾蘭在《信條》中的確玩了一個(gè)時(shí)空穿越的老梗,這讓人提不起來新的興趣,但在這個(gè)老梗中,他也玩出了新花樣,用熵和反物質(zhì)改造了一個(gè)全新的時(shí)空世界,構(gòu)筑了一個(gè)獨(dú)特的世界觀。
由于《信條》的劇情已經(jīng)有了非常多的分析,各種時(shí)間線的交錯(cuò),正反的走向,同時(shí)也有劇透的嫌疑,在此就不過多涉及。下面,就針對(duì)諾蘭為《信條》構(gòu)筑的世界觀是如何橋接在我們真實(shí)的世界里做一些闡釋。
這些闡釋大多是物理學(xué)的,而且可能會(huì)帶著我們回顧整個(gè)人類物理學(xué)發(fā)展的重要節(jié)點(diǎn),在此難免會(huì)有疏漏和錯(cuò)誤,也希望得到理解。主要涉及的就是人類如何看待時(shí)空、如何理解物質(zhì)以及如何理解變化,它們背后關(guān)聯(lián)的理論體系分別是相對(duì)論、量子理論和熵。
一、時(shí)間與空間:從牛頓到愛因斯坦
作為生活在21世紀(jì)的現(xiàn)代人,我們對(duì)世界很少會(huì)持有一些古怪的觀念,比如宇宙是神創(chuàng)造的,雨雪等自然現(xiàn)象是某個(gè)神所造成的。在最基本的層面,現(xiàn)代人有著速度很快的移動(dòng)工具,可以在短時(shí)間內(nèi)開車或者坐飛機(jī)從一個(gè)地方移動(dòng)到另一個(gè)地方,人們會(huì)理所當(dāng)然的認(rèn)為全球有一種統(tǒng)一的時(shí)間,而空間也如我們所看到的那個(gè)樣子,平直、方正,世界由物質(zhì)構(gòu)成,物質(zhì)可以細(xì)分成更小的被稱作原子的東西,這就是繁榮的現(xiàn)代景象之下穩(wěn)固的世界觀。
可是,這一切我們認(rèn)為理所當(dāng)然的想法,也不過出現(xiàn)了幾百年,在牛頓之前,人們并不是這么看世界的。
以時(shí)間為例,“時(shí)間”一詞,源于印歐語系的詞根di或dai,意思是“分割”(to divide)。長久以來,我們把每天按小時(shí)劃分,時(shí)間只不過是人們將黑夜白晝交替的輪回進(jìn)行細(xì)分的結(jié)果。在古代地中海地區(qū)以及中國,日冕、沙漏、水鐘早已出現(xiàn),但人們并不把它們當(dāng)作生活中的一個(gè)重要物品。
那時(shí)候,所謂的正午,就是太陽在當(dāng)?shù)刈罡唿c(diǎn)的時(shí)候,每個(gè)城市與村莊都有一個(gè)日冕,可以記錄下來太陽在正中央的時(shí)刻。這樣,時(shí)間就與地點(diǎn)有關(guān),如果那時(shí)候有一個(gè)人能夠移動(dòng)的足夠快,就可以穿梭在不同城市的“正午”。
在歐洲,從14世紀(jì)開始,人們的生活才開始由機(jī)械鐘表管理,城市與村莊建起教堂,豎起鐘樓,來標(biāo)識(shí)集體活動(dòng)的節(jié)奏。19世紀(jì),電報(bào)出現(xiàn)了,火車變得很普遍,這時(shí)原本分散的時(shí)間就成為了一個(gè)問題。如果每個(gè)車站的時(shí)間都不相同,那火車時(shí)刻表就會(huì)成為一個(gè)尷尬的東西。
標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間的首次嘗試是在美國,最初人們提議,整個(gè)世界確定一個(gè)通用時(shí)間,但這個(gè)提案對(duì)人們的習(xí)慣挑戰(zhàn)太大,并沒有被采納。1883年,最終達(dá)成了一個(gè)這種方案,把世界劃分為不同的時(shí)區(qū),這樣一來,就只需要在每個(gè)時(shí)區(qū)之內(nèi)使用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化的時(shí)間,標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間與當(dāng)?shù)氐摹疤枴睍r(shí)間最多出入三十分鐘,正因如此,這個(gè)提議逐漸在世界廣泛接受,全世界開始進(jìn)入了一個(gè)時(shí)間同步的全新時(shí)代。
這種全球統(tǒng)一的時(shí)間現(xiàn)象,有著更深層次的物理學(xué)甚至哲學(xué)上的內(nèi)涵,其背后就是牛頓所提出的,時(shí)間和空間的客觀存在。牛頓認(rèn)為時(shí)間仿佛是一條客觀存在的河流,一切的事物在河流上順流而下,從而感受到時(shí)間的變化。而空間仿佛是一個(gè)巨大的空箱子,可以把所有的物體裝進(jìn)去。
如果稍加反思,任何一個(gè)現(xiàn)代人都會(huì)非常認(rèn)同牛頓的觀點(diǎn),可以說現(xiàn)在大多數(shù)人對(duì)時(shí)空的理解,也都是基于時(shí)間和空間客觀存在之上的一種直觀——時(shí)間是永恒的、均勻的在每個(gè)物體、每個(gè)人身上流過的,它仿佛是一座懸在天堂的大鐘,調(diào)節(jié)著萬物的節(jié)律;空間是無限空曠且平直均勻的,可以容納下所有的物體的一種存在。
然而,這一切,被一個(gè)瑞士專利局的小職員所徹底顛覆。
愛因斯坦在一段時(shí)間里,深深的被牛頓力學(xué)和麥克斯韋的理論之間的矛盾所困擾著。麥克斯韋方程中有一個(gè)數(shù)值是固定的,那就是“光速”。而無論是伽利略還是牛頓,都把速度看作“相對(duì)速度”,也就是某一物相對(duì)于另一物的速度。
那么恒定的光速究竟是相對(duì)誰而言的呢?
愛因斯坦曾說,通過思考麥克斯韋方程組和牛頓力學(xué)之間的顯著矛盾,他找到了正確方向。也就是他在1905年所提出的狹義相對(duì)論。
在狹義相對(duì)論中,愛因斯坦初步敲碎了牛頓的時(shí)空觀,也敲碎了現(xiàn)在大多數(shù)人所依然堅(jiān)信的時(shí)空觀念。當(dāng)然沒有這些觀念可能人們無法獲得一種穩(wěn)定的存在感。
在看電視直播的時(shí)候,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),當(dāng)新聞中有跟地球那一端的連線時(shí),雙方的對(duì)話總會(huì)有一段很小時(shí)間的延遲,這大概是光電信號(hào)傳輸所要消耗的時(shí)間。在地球,這個(gè)距離所產(chǎn)生的時(shí)間差并不明顯。
如果我們?cè)诨鹦墙⒘嘶?,那么地球跟火星之間的通訊時(shí)差大概就有一刻鐘,也就是地球一方提出一個(gè)問題,得到回答至少需要一刻鐘,無論技術(shù)怎樣發(fā)達(dá),這個(gè)信息傳輸都無法超越光速,也就是地球跟火星的通訊必須要經(jīng)過這樣的時(shí)間。
愛因斯坦天才的洞見,并沒有放過這一小段時(shí)間,他提出的觀點(diǎn),徹底顛覆了我們對(duì)“同時(shí)”的看法。我們經(jīng)常會(huì)說同時(shí),就是類似于牛頓永恒的那個(gè)時(shí)鐘,指向的某一個(gè)刻度,在這一刻,世界都沐浴在這個(gè)同時(shí)當(dāng)中。但愛因斯坦認(rèn)為,這種同時(shí)只不過是人類想象的產(chǎn)物。
在物理學(xué)的角度來看,比如地球與火星之間,“同時(shí)”是另一種東西。我們不能問當(dāng)我向火星發(fā)出一個(gè)提問那個(gè)當(dāng)下的“現(xiàn)在”,火星發(fā)生了什么。我們只能知道我們提問的那個(gè)當(dāng)下的一刻鐘后,火星發(fā)生了什么。
在這光需要一刻鐘走一個(gè)來回的距離上,我們認(rèn)為的“同時(shí)”或“現(xiàn)在”被放大了,與地球上一瞬間的現(xiàn)在對(duì)等的是火星上的一刻鐘,反之也同樣。如果放在地球上,在地球尺度的范圍內(nèi),當(dāng)然相差也不過一兩秒,所以地球可以看作同一個(gè)時(shí)間節(jié)奏在前進(jìn)的統(tǒng)一體。
但在更大的尺度范圍上,在整個(gè)宇宙的角度來看,沒有什么單純的“同時(shí)”一說,如果說“同時(shí)”,必須要考慮到相關(guān)物體之間的距離。也就是在一個(gè)距離尺度上,在光走過這個(gè)距離要消耗的時(shí)間范圍之外,才有“同時(shí)”一說。
這是個(gè)非常偉大的洞見,但稱不上完美,在狹義相對(duì)論發(fā)表的十年后,愛因斯坦提出了廣義相對(duì)論,可以稱得上“完美”的理論,這并不是說在物理學(xué)上的終極完美,而是就理論本身的簡潔性、統(tǒng)一性的角度來看,廣義相對(duì)論實(shí)在是所有理論的模板。
偉大的牛頓,終生都沒有解決一個(gè)問題,他所說的引力,是如何跨越空間實(shí)現(xiàn)的。比如太陽和地球,地球和月球之間的這種引力,是怎樣跨越空間起作用的?
愛因斯坦解決了這個(gè)問題。牛頓的時(shí)空觀像是一個(gè)五行固定的腳手架,我們和一切物體都在這個(gè)腳手架里面運(yùn)動(dòng)。愛因斯坦則認(rèn)為我們是在一個(gè)巨大的、活動(dòng)的軟體動(dòng)物內(nèi)部。太陽使其周圍的空間彎曲,地球并不是由于某種牛頓所不理解的神秘超距作用的吸引才圍繞太陽運(yùn)動(dòng),而是在傾斜的空間中沿著“直線”運(yùn)動(dòng)。
想象一下,在一個(gè)扯開的有彈力的布上面,放上一個(gè)鉛球,在鉛球的壓力之下,有彈力的布會(huì)被壓出一個(gè)坑。如果這時(shí)候,橫向扔進(jìn)幾個(gè)小球,它們會(huì)在鉛球周圍旋轉(zhuǎn)著最終落向鉛球。如果沒有摩擦力作用,可能這幾個(gè)小球?qū)?huì)一直圍繞著鉛球旋轉(zhuǎn),這就是太陽系的一個(gè)最基本的思維模型。
如果說空間的彎曲還很容易想象的話,那么時(shí)間的彎曲則會(huì)讓人陷入一些神秘的感受中。愛因斯坦認(rèn)為,不僅空間會(huì)彎曲,時(shí)間也會(huì)。在地球上海拔高的地方,時(shí)間流逝得更快,地球使時(shí)空彎曲,越靠近它的地方,空間彎曲程度越大,時(shí)間流速越慢。而物體從高處下落,也不是說有某種力拉著它,而是從時(shí)間走的更快的地方落向更慢的地方。這也能解釋為什么地球不會(huì)在空曠的宇宙中掉下去,因?yàn)槟抢锏臅r(shí)間流逝是均勻的。
由此,愛因斯坦得出了一個(gè)更具有顛覆性的結(jié)論——根本就不存在什么統(tǒng)一的時(shí)空。每個(gè)有重量、以不同狀態(tài)運(yùn)動(dòng)的物體,都會(huì)有使得其周圍的時(shí)間和空間彎曲。簡單的來說,每個(gè)物體都會(huì)有其屬于自己的“時(shí)間流速”。
至此,我們每個(gè)人所堅(jiān)信的牛頓時(shí)空觀,徹底被顛覆了,沿著愛因斯坦的思路,會(huì)得出非常多有趣且怪異的結(jié)論,不過這就證明了愛因斯坦是更正確的么?也許愛因斯坦只不過是更換了一個(gè)視角,也許他只不過是為后來人打碎了原有的固見。我們相信牛頓,只不過是因?yàn)樵诘厍虻某叨戎畠?nèi),在人類可感知的范圍之下,牛頓是更符合我們的直觀。但眼見不一定為真,我們以為的,可能僅僅是一些偏見而已。
二、物質(zhì)與反物質(zhì):從普朗克到狄拉克
第二個(gè)故事,似乎也應(yīng)該從愛因斯坦開始,這也足見其偉大。
1900年,普朗克在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了一個(gè)技巧——他假設(shè)電場(chǎng)的能量是以“量子”分配的,也就是一小包一小包的能量。這是一個(gè)非常反常規(guī)的假設(shè),因?yàn)榇饲叭藗円恢闭J(rèn)為能量是連續(xù)的,如果以普朗克的看法來說,能量就是離散的、跳躍的,這完全不符合人的一種直觀。
而后來,愛因斯坦關(guān)于光電效應(yīng)的論文論證說光是由微小顆粒組成的,也就是光的粒子性,正是使用了普朗克能量包的概念,愛因斯坦讓很多看似不合理的現(xiàn)象得到了解釋。如今這些能量包被證實(shí),并被稱作“光子”。
所以可以說普朗克和愛因斯坦是量子理論的“生身父母”,但像每個(gè)成長之后的孩子都會(huì)離家一樣,量子理論走上了自己的發(fā)展道路,甚至愛因斯坦也不再承認(rèn)這是他自己的理論。
而后,物理學(xué)中兩個(gè)天才式的人物,分別發(fā)展出量子理論的兩個(gè)重要特點(diǎn)。
波爾確定了量子理論的分立性——電子只能在離原子核特定的距離處存在,也就是只能在特定的軌道上。電子可以在能量允許的情況下從一個(gè)軌道跳躍到另一個(gè)軌道,這就是著名的“量子躍遷”。這也從根本上打破了人們對(duì)世界是平滑連續(xù)的想象。
海森堡則提出了一個(gè)更為“詭異”的特點(diǎn)——不確定性,也就是在對(duì)粒子進(jìn)行基本描述時(shí),并不能描述粒子在任意時(shí)刻的位置,而只能描述它某些瞬間的位置,即粒子與其他物質(zhì)相互作用的那些瞬間。
海森堡的不確定性理論背后,有一些非常詭異的問題,比如電子不是始終存在,而是發(fā)生在相互作用時(shí)才存在,它們?cè)谂c其他東西碰撞時(shí)才突然出現(xiàn)。如果按照這樣的理論,我們可能想象一幅新的圖景,每個(gè)人都好象是電視特效中的模糊影像,由一堆跳躍著,時(shí)而存在時(shí)而不存在的粒子構(gòu)成著,我們每個(gè)人都應(yīng)該慶幸的是,我們可以穩(wěn)定的存在這么久而沒有突然消失。
而最后,一個(gè)二十五歲的年輕人,也就是在愛因斯坦發(fā)表其狹義相對(duì)論的年紀(jì),給量子理論建立了完整的形式和數(shù)學(xué)框架,并引出了一些更加讓人難以理解的假設(shè)。他就是狄拉克,被認(rèn)為是繼愛因斯坦之后,20世紀(jì)最偉大的物理學(xué)家。
至此,量子理論除了前面提到的分立性和不確定性之外,還體現(xiàn)出了一種更加深?yuàn)W難懂的特點(diǎn)——關(guān)聯(lián)性。簡單地說,世界更基本的不是實(shí)在的物質(zhì),而是事件。
量子理論沒有描述事物本身,而是描述的事物如何出現(xiàn)以及事物之間相互作用,沒有描述哪里會(huì)有一個(gè)粒子,而是描述了粒子如何向其他粒子展現(xiàn)自己。存在的事物被簡化為可能的相互作用的范圍,實(shí)在成了相互作用,成了關(guān)聯(lián)性。
量子理論告訴我們,不要以處在某一種狀態(tài)的“物體”的角度來思考世界,而應(yīng)該從“過程”的角度來思考。過程就是從一次相互作用到另一次相互作用的歷程。物體的屬性只有在相互作用的瞬間才以分立的方式呈現(xiàn),也就是只在這些過程的邊緣,只在與其他物體發(fā)生關(guān)聯(lián)時(shí)才出現(xiàn)。
以這樣的視角去審視世界時(shí),也許會(huì)有很多全新的發(fā)現(xiàn)。狄拉克在他的量子方程式中,發(fā)現(xiàn)了具有負(fù)能量的量子態(tài)的解,而后預(yù)言了帶有正電荷的電子的存在,后來人們把這些與我們所熟知的物質(zhì)能量相反的物質(zhì)稱作“反物質(zhì)”。當(dāng)正反物質(zhì)相遇時(shí),雙方就會(huì)相互湮滅抵消,發(fā)生爆炸并產(chǎn)生巨大能量。
這就是《信條》中的那個(gè)主角——反物質(zhì)誕生的過程
三、熵與秩序:從克勞修斯到玻爾茲曼
前面通過兩個(gè)現(xiàn)代物理學(xué)的基石——相對(duì)論和量子理論,我們得到了一個(gè)全新的時(shí)空觀和物質(zhì)觀。那么還是要回到諾蘭所關(guān)心的時(shí)間問題上,在大多數(shù)的物理學(xué)公式里面,時(shí)間都一個(gè)t,這個(gè)參數(shù)并不具備我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)的世界中所感受到的那種特性——時(shí)間一去不復(fù)返。
無論是相對(duì)論,還是麥克斯韋方程組、狄拉克的量子方程中,t都是一種可逆的東西,這顯然跟現(xiàn)實(shí)所表現(xiàn)出來的不一致。那么時(shí)間的流逝到底是什么呢?
19世紀(jì)初始,蒸汽機(jī)開始驅(qū)動(dòng)工業(yè)社會(huì)的運(yùn)行,一個(gè)叫做卡諾的年輕人對(duì)蒸汽機(jī)充滿了熱情,他把自己的研究集結(jié)成一本叫做《論火的動(dòng)力》的小冊(cè)子,試圖闡明蒸汽機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)理論。雖然其中有很多的錯(cuò)誤,比如假設(shè)溫度是一種實(shí)體,會(huì)像瀑布一樣從高處落到低處。但卻提出了一個(gè)非常有價(jià)值的概念,驅(qū)動(dòng)蒸汽機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的,正是熱量從高溫物體傳到低溫物體這一特性。
一位普魯士教授——克勞修斯讀到了卡諾的小冊(cè)子,并抓住了問題的根本,總結(jié)了一條定律:不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化。
恰恰就是這條定律,把此前的麥克斯韋方程組、愛因斯坦的引力方程、狄拉克的量子力學(xué)方程都無法做到的事情——即區(qū)分出過去與未來,真正的引入到了物理學(xué)之中。
在物理世界的基本方程中,僅僅在有熱量的地方,時(shí)間之矢才會(huì)出現(xiàn)。也就是說時(shí)間與熱量的聯(lián)系是根本性的:每當(dāng)過去與未來有差別的顯現(xiàn),都會(huì)有熱量參與其中。
對(duì)此,克勞修斯還特意引入了一個(gè)量,用來描述熱量的單向不可逆的過程,把它稱之為“熵”。在一個(gè)孤立系統(tǒng)中,熵會(huì)增加或保持不變,但永遠(yuǎn)不會(huì)減少。后來這個(gè)定律排在能量守恒定律之后,被稱為“熱力學(xué)第二定律”。
不過,這個(gè)“熵”到底是什么,它為什么只能增加不會(huì)減少呢?克勞修斯并沒有給出完美的解釋,這個(gè)任務(wù)落到了玻爾茲曼身上。
在玻爾茲曼的眼中,一杯水也并不是平靜的,其中的原子與分子都在不斷地劇烈運(yùn)動(dòng)。如果某個(gè)區(qū)域是靜止的,就會(huì)被附近運(yùn)動(dòng)的分子帶動(dòng),也動(dòng)起來。震動(dòng)的傳播讓分子之間互相碰撞。低溫物體與高溫物體接觸之后,被加熱了的原因就是低溫物體的分子被高溫物體的分子推動(dòng)。
熱震動(dòng)就像在不停地洗一副牌,如果原來牌是按照順序排列的,洗牌的過程就會(huì)把順序打亂。在這樣的洗牌過程中,萬物自發(fā)的無序化,熱量從高溫物體傳向了低溫物體。熵的增加只不過是普遍而又常見的無序的自然增長。
玻爾茲曼領(lǐng)悟到,過去與未來的區(qū)別不在運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律中,也不在自然的深層法則里,而是自然的無序化導(dǎo)致了越來越“非特定”、“不特殊”的情形。
不過如果只停留在此,玻爾茲曼并不滿意,這只不過是對(duì)時(shí)間問題換了個(gè)描述方式,還是沒有解決時(shí)間之矢從何而來:為什么過去就更有序,而未來變得更無序?為什么在普遍的宇宙角度去看,過去的熵要更低一些?或者說為什么我們?cè)谟钪嬷杏^測(cè)到的現(xiàn)象最初都處在熵較低的狀態(tài)呢?
來做一個(gè)思維實(shí)驗(yàn),假設(shè)我們手中一幅撲克牌,前26張都是紅色的,后26張都是黑色的,我們就這種排列稱為“特殊的”、“有序的”。當(dāng)洗牌之后,順序就消失了,變得無序,就呈現(xiàn)出一個(gè)熵從低到高的過程。
但也許洗牌之后,雖然紅黑顏色混亂了,但變成了穿插著從A到K的排列,這不也是特殊的么?
所以當(dāng)我們把目光集中在“紅與黑”這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)上時(shí),洗牌就是熵增加的過程。但當(dāng)我們把目光集中在數(shù)字上面,洗牌之后并不見得就是熵增加的。所以似乎問題并不在洗牌上,而是在我們?nèi)绾稳タ创澳承┡帕斜攘硪恍┡帕懈厥狻鄙厦妗?/span>
由此,玻爾茲曼認(rèn)為,熵之所以會(huì)存在,是因?yàn)槲覀円砸环N模糊的方式描述世界。當(dāng)我們模糊的視野無法區(qū)分不同排列的數(shù)量時(shí),熱量、熵、過去都是近似地、統(tǒng)計(jì)性地對(duì)自然進(jìn)行描述的概念。
換個(gè)角度說,如果我們把世界微觀狀態(tài)的全部細(xì)節(jié)都納入考慮,那么時(shí)間的流動(dòng),過去與未來的區(qū)別就會(huì)消失了。都說破鏡無法重圓,摔碎的杯子無法組合在一起,本質(zhì)是上并不是時(shí)間的作用,而是我們對(duì)于鏡子和杯子內(nèi)部分子理解的問題,我們認(rèn)為整合在一起的鏡子和杯子是有用的,是有序的,而摔碎的是無用的、無序的。
由此甚至可以得出一個(gè)非常震驚的結(jié)論——
時(shí)間即是無知。
正是我們無法全面了解所有的微觀狀態(tài),也同時(shí)是因?yàn)槲覀兏鶕?jù)我們自身的觀察需要,這種需要可能是萬千年進(jìn)化而來的需要,也是人類觀察、思考事物的特點(diǎn),也是組成我們的物質(zhì)特性的呈現(xiàn)。我們用一種偏見概括了世界,從而出現(xiàn)了過去、未來的區(qū)別,出現(xiàn)了熵的增加,出現(xiàn)了我們認(rèn)為的流動(dòng)的時(shí)間。
四、《信條》的世界觀
至此,諾蘭為《信條》搭建世界觀的基石我們都找到了。
首先,根據(jù)愛因斯坦的相對(duì)論,每一個(gè)物質(zhì)實(shí)體,根據(jù)其狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)速度,都會(huì)有一個(gè)屬于自己的運(yùn)行時(shí)間。也就是說時(shí)間是分立的,而不是大一統(tǒng)的存在。這樣個(gè)別物質(zhì)或某個(gè)人才有可能以不同的時(shí)間速度,向不同的時(shí)間方向運(yùn)動(dòng)。
其次,構(gòu)造了“穩(wěn)定的反物質(zhì)”,并賦予這種物質(zhì)以能夠向時(shí)間相反方向運(yùn)動(dòng)的特性。如果說相對(duì)論只是隱含條件的話,那么這個(gè)反物質(zhì)的設(shè)定,是全片最關(guān)鍵的一點(diǎn),也是將《信條》的世界與現(xiàn)實(shí)世界區(qū)隔開來的最關(guān)鍵的假設(shè)。
最后,在現(xiàn)象層面,使用了“熵”的概念,也就正物質(zhì)引起熵增,反物質(zhì)引起熵減,在正物質(zhì)的世界,熵增代表時(shí)間從過去向未來流逝,那么反物質(zhì)所引起的熵減自然就能在正物質(zhì)的世界里完成從未來向過去運(yùn)動(dòng)穿越的過程。為了使這一點(diǎn)統(tǒng)一,諾蘭還構(gòu)造了比如在正物質(zhì)世界爆炸起火溫度上升,反物質(zhì)引起的爆炸則會(huì)吸收熱量使溫度降低的場(chǎng)景。
總的來說,諾蘭對(duì)《信條》世界觀的構(gòu)建是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模]有做大量違反常規(guī)的假設(shè),僅僅邁出了一步,做了一個(gè)反物質(zhì)的假定。借助相對(duì)論的時(shí)空觀和熵與時(shí)間的關(guān)系,從而推導(dǎo)出了一個(gè)完整的時(shí)空穿梭方案。
五、隨想
以上關(guān)于物理學(xué)的內(nèi)容,大都力求準(zhǔn)確,而且所涉及到的理論也都經(jīng)歷了嚴(yán)格的驗(yàn)證,并被當(dāng)前學(xué)界所廣泛認(rèn)可。接下來,我們可以在這些物理學(xué)世界觀的基礎(chǔ)上,稍微放飛一下,做出一些大膽的設(shè)想,也許會(huì)讓我們對(duì)這個(gè)世界有一些更加有趣的認(rèn)識(shí)。
【世界的本質(zhì)】
當(dāng)我們睜開眼睛,看見身邊的人,看見奔跑的動(dòng)物,看見盛開的花,看見碧綠的草,我們理所當(dāng)然的認(rèn)為,世界是這些事物所構(gòu)成的。
但回想一下,記憶中的世界,是一次奔跑,一種體驗(yàn),是太陽的升起,是蟋蟀的鳴叫,是貓狗的成長,是一系列的事件編織成的大網(wǎng)。
就如過去的人理所當(dāng)然的把地球認(rèn)為是平的一樣,我們受限于自身的觀察和思考能力,而把世界認(rèn)為是以物體存在為基礎(chǔ)的。但隨著科學(xué)發(fā)展,我們知道物體存在背后的那些關(guān)系,知道了那些支配物體發(fā)展的規(guī)律。
眼睛是看不到關(guān)系和規(guī)律的,就像我們看不到磁場(chǎng)一樣,但這并不影響磁場(chǎng)的存在。所以世界更根本的存在是過程的、是變化的是事件的,物質(zhì)只是過程中暫存的形式,就像鳥在飛行勞累時(shí)找一塊大地落腳一樣。
在量子理論中,如果鳥是單一粒子,鳥落在大地時(shí),也就是發(fā)生相互關(guān)系時(shí),鳥的各種屬性才呈現(xiàn)出來。而當(dāng)鳥不與外界發(fā)生關(guān)系時(shí),它可能根本就不存在。
【存在與虛無】
所以存在到底是什么?是一塊石頭堅(jiān)硬的呈現(xiàn)?還是花開花謝的時(shí)間進(jìn)程?
有沒有完全的不存在,也就是虛無?
根據(jù)一些全新的理論,完全的虛無是不存在的(這本身就是一個(gè)奇怪的論斷——不存在是不存在的)。在浩瀚宇宙的真空角落,正物質(zhì)和反物質(zhì)在虛無中產(chǎn)生,又在虛無中相互擁抱而湮滅,這種微小的粒子舞蹈無時(shí)無刻不在上演著。
而我們所賴以生存的世界,可能就是正反物質(zhì)在分離之后,正物質(zhì)聚集在一起所形成的。我們的身體是正物質(zhì)所構(gòu)成的,我們能感受到的宇宙規(guī)律也是正物質(zhì)支配的,但是這并不意味著就不存在反物質(zhì)和它們的規(guī)律。
所以存在,也許就是虛空中偶然產(chǎn)生的正物質(zhì)的聚集,我們這些原本宿命是與反物質(zhì)相擁湮滅的正物質(zhì),幸存了下來,組合成為現(xiàn)在的樣子。
【認(rèn)識(shí)的可能】
正如前面所提到的,時(shí)間是無知,正因?yàn)槲覀儫o法考察微觀所有的狀態(tài),我們選擇了支配我們身體的那些狀態(tài)規(guī)則,才產(chǎn)生了時(shí)間的意識(shí)。
如果把這個(gè)視野放大,也許我們只能認(rèn)識(shí)到組成我們自身的那些規(guī)則,而對(duì)于其他,諸如反物質(zhì)、暗能量則只能推測(cè),卻無法真正的認(rèn)知。
也許世界上的知識(shí),就會(huì)是已知的,未知但可知的,和不可知的三種類型。
【宇宙的無限】
在我們的知識(shí)中,有一些尤其讓人著迷。比如宇宙是無限的嗎?用最大的想象力去思考宇宙,會(huì)是什么樣?
如果宇宙是無限的,那么就可能存在無數(shù)個(gè)我,因?yàn)槟呐挛业牧W优帕蟹浅?fù)雜,形成概率極低,但在一個(gè)大到無限的宇宙中,無限種可能里,必然會(huì)復(fù)制出無限個(gè)我的存在。
所以目前科學(xué)家們普遍認(rèn)為宇宙是有限的,但是無邊界的。就像我們?cè)诘厍蛏蠌囊粋€(gè)地方出發(fā),繞一圈還是可以回到起點(diǎn),在一個(gè)球型的地面上,是沒有邊界的。最著名的莫比烏斯環(huán)里,不論怎么走都在上面,沒有邊界。
愛因斯坦就這樣設(shè)想宇宙,是一個(gè)更高維度的閉合的“球體”,也許我們從地球出發(fā),飛行足夠遠(yuǎn)的距離之后,依然會(huì)回到地球。
結(jié)合前面的設(shè)想,也許我們可以說,我們是被構(gòu)成我們的物質(zhì)的規(guī)則形成的閉合球體限制住了。也就是說正物質(zhì)有正物質(zhì)的宇宙,也許反物質(zhì)有反物質(zhì)宇宙,也許還有很多我們不可知的東西所構(gòu)成的不可知的宇宙。
它們并不跟我們共享我們的時(shí)空,因?yàn)樗鼈円苍谒鼈円?guī)則所限定的那個(gè)閉合的“莫比烏斯環(huán)”中。無論它們?cè)趺醋?,都只能在自己的世界里。但也許我們跟它們就是兩個(gè)嵌套在一起的環(huán)。
【時(shí)間的插曲】
中國古代有個(gè)刻舟求劍的故事,劍掉了,在船上刻上位置,走了一段之后下去尋找。
關(guān)于時(shí)間,或者說關(guān)于時(shí)間的流動(dòng)和時(shí)間旅行,應(yīng)該就像刻舟求劍。我們總以為時(shí)間是一種獨(dú)立存在的東西,比如某月某日,是一個(gè)固定的點(diǎn)。我們經(jīng)過這個(gè)點(diǎn)從過去走到現(xiàn)在,走向未來。
如果從量子理論來看,時(shí)間不過是一種屬性,是在物體發(fā)生關(guān)系時(shí)所固定呈現(xiàn)出來的一種屬性。或者從相對(duì)論的角度來說,時(shí)間分屬于每一個(gè)人,并沒有一個(gè)時(shí)間之流讓我們?cè)谄渲写┧蟆?/span>
所以走向未來的不是時(shí)間,是我們。想要穿梭回過去,就跟刻舟求劍一樣,只不過時(shí)間不再是水流,時(shí)間只不過是我們的船,我們?cè)跁r(shí)間的某一點(diǎn)刻下位置,以為自己能回去,其實(shí)我們才是水流,時(shí)間只不過是我們流動(dòng)的時(shí)候的一種顯現(xiàn)。
這并不是說回到過去不可能,如果科學(xué)足夠發(fā)達(dá),可以根據(jù)組成我們現(xiàn)在粒子的狀態(tài)和以前的差別,用足夠的能量讓粒子逆轉(zhuǎn)到原有的狀態(tài)。這樣我們就可以逆齡而上,就好像熵增是時(shí)間向前的表現(xiàn)的話,那么我們就讓熵減不就好了。既然高熱量傳到給低熱量了,那么我們就加熱好了,只不過要使用足量的能量而已。
如果我們希望回到過去世界的某一點(diǎn),我們就需要用足夠多的能量,讓世界的所有東西都回到原來的那個(gè)粒子組合狀態(tài),這不是不可能,但也沒那么容易。
【局限與可能】
人,作為人,是有局限的。我們局限于自己的身體,局限于感官,局限于地球,局限于物理定律,局限于構(gòu)成我們物質(zhì)的類型。
在每一種局限之下,我們都會(huì)產(chǎn)生偏見。色盲只能理解他看到的顏色,而構(gòu)成我們身體的物質(zhì),也仿佛讓我們?cè)诶斫夂芏鄸|西的時(shí)候,都變成了某一種“色盲”。就好比現(xiàn)實(shí)的空間讓我們根本無法直觀的想象四維世界一樣。
但人卻有著一種獨(dú)特的能力,這種被我們稱為想象力的東西,卻是可以讓牛頓超越時(shí)代,也讓愛因斯坦超越牛頓,讓我們即可以向內(nèi)反思自己,也可以向外去設(shè)想宇宙。
就如量子理論中,只有在事件中,世界才存在,只有在發(fā)生關(guān)系時(shí),物質(zhì)的特性才呈現(xiàn)出來,也許正是在局限之下,在與局限發(fā)生關(guān)系中,我們自身,我們的世界,我們所身處的宇宙才向其他宇宙呈現(xiàn)出自己,我們也最終獲得了存在的意義。
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