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时空魔咒之时空唯一性法则

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前言:

当前小伙伴们对“证明唯一性”可能比较关注,你们都想要知道一些“证明唯一性”的相关知识。那么小编同时在网络上搜集了一些有关“证明唯一性””的相关知识,希望看官们能喜欢,我们一起来了解一下吧!

犹太人有句著名的谚语:人类一思考,上帝就发笑。然而宇宙中最奇妙的一个东西,恐怕就是人类的思想,因为人类的思想可以超越现实世界的局限,创造出现实世界原本不存在的故事,譬如穿越时空。正是从这个意义上,我反倒认为“上帝”的笑,未必是在讥笑人类的无知和愚蠢,而是在为自己创造的万物之灵感到有趣和开心。

回到穿越时空这个话题,那么人类究竟能否真正实现呢?“子在川上曰:逝者如斯夫,不舍昼夜。”“古人不知今时月,今月曾经照古人。”“昔人已乘黄鹤去,此地空余黄鹤楼。”“年年岁岁花相似,岁岁年年人不同。”……这些千古名句让我们真切地感受到时光的流逝和岁月的变迁,而最为令人感慨的,莫过于时光如流水,一去不复返,也就是时间的单向性和不可逆性。我们既无法回到过去,也无法走进未来,至少今天的我们还从没见到过任何一个来自1900年以前或来自2025年以后的人。时间仿佛是“上帝”施加给万物的魔咒,让万物只能一路向前、永不回头。

想象一下,如果时间可逆,人会从老年逆生长回童年,甚至回到母体,变成受精卵,进而变回到精子和卵子结合以前的样子;掉到地上摔碎的玻璃杯会重新恢复完好,自动退回到桌子上;一场战斗会从最终的胜负已决,变为人死复生,倒退回阵,甚至子弹也原路退回枪管。这些如同电影倒放效果的情景在现实中显然是不可能的,因为事物变化是有先后顺序的,而时间正是表征这种先后顺序的量。只要事物变化的先后顺序不改变,时间就不会逆流,也就是因果关系规律决定了时间的单向性。对此,我们也可称之为时间逆流悖论,最典型的一个例子便是杀死祖母悖论。

另一方面,事物变化不仅仅是时空的变化,还伴随着能量和信息的变化。例如,玻璃杯掉到地上,涉及引力势能与动能的转化以及结构信息的改变;跨栏运动员的动作由人体构造决定,如果让时间倒流,他们就得背对着跨栏跨越倒着跑回起点。即使是弹簧或单摆的运动,也存在能量损失,不存在完全逆向运动。有人认为熵增原理可以证明时空的不可逆性,但是熵增原理其实只适用于宏观物理中的有限封闭系统,而对于无限的宇宙和微观的量子世界,熵减似乎才是更为普遍的真相。不过不论熵增还是熵减,都告诉我们,能量和信息的变化绝非像1+1=2可以变换成2-1=1的数学等式那么简单。

理论上讲,如果我们掌握了足够的条件,就可以使事物运动方向逆转,实现时间逆流,就像化学变化中的可逆反应一样,可以通过改变平衡条件实现逆向反应。然而在现实中,由于万物相关的无限宇宙并非孤立的有限封闭系统,组成它的最小物质(元素)及其总的排列组合数(即运动状态)是无限的,我们不可能掌握所有条件,也就无法实现复杂世界的完全逆变。而只要宇宙万物不能“同步”回到过去或进入未来,我们就不可能精准“定位”(复制)宇宙的某一运动状态,也就不能做到让时间倒流。

还是那句老话:人不能两次踏进同一条河流。这句话本质上揭示了运动的绝对性,细分起来则有两层含义:一是时间不可逆,二是空间不可逆。时间不可逆比较容易理解,但是空间不可逆似乎有悖常识。明明我们先向前迈一步,再向后退一步,就能回到原点。但是从运动的绝对性来看,退回去的“原点”其实已经运动变化了,不再是原来的那个点。且不说地球始终带着我们在宇宙中快速运动,地球上的每个点每时每刻都在变换着位置,单单是那个“原点”本身就已经时过境迁,不能再“刻舟求剑”了——那里或许曾经有一只蚂蚁,现在它已经走了;又或许曾吹过一丝风,现在已经尘埃落定;更何况那块地中的原子都已经在瞬间经历了千变万化,即使我们站在“原地”不动,“原地”自己也在“动”。事实上,可逆化学反应产生的化学物质并非原来的物质,因为组成物质的分子和原子已经不再是“原班人马”了。由此,单向性和不可逆性的时间魔咒扩展为时空魔咒。当然,时间和空间同为物质及其运动的表现和量度,二者本就具有等效性。关于时空等效性法则,我们另有专题论述。

通过《系统时空观》,我们知道,时空是物质系统相对运动和相互作用的效应,是物质及其运动的表现和量度,时空不能脱离物质及其运动作为一种“空壳”单独存在,宇宙是物质时空一体的集合,系统时间是系统内个体运动同步性的量度。通过《万物相似》,我们知道,宇宙中没有完全相同的事物,完全相同的事物是同一事物,该事物是唯一的,而时空唯一是绝对唯一。

无限的宇宙和绝对的运动决定了宇宙的每一个运动状态(即物质时空关系)都是唯一的、不可复制的,这就是时空唯一性法则或万物唯一原理。时间和空间的不可逆性正是源自于时空唯一性法则。如果时空可逆,万物均可无限次地重生重现,这就违反了时空唯一性法则。试想,如果真的存在时空逆流,那么历史就会像平铺的画卷,人们可以在上面任意地跳来跳去,过去、未来和现在将会因为失去差别而变得混乱不堪,这样的宇宙将毫无安全感。试想,如果当你从“传送门”一跃而下时,发现自己竟然出现在恐龙的嘴里,那该是多么的恐怖而绝望。

正如能量守恒定律和热力学定律宣判了“永动机”的“死刑”一样,时空唯一性法则也宣判了时空穿梭机、时空隧道、“月光宝盒”、“传送门”和虫洞等的“死刑”,现实宇宙中没有能够破除时空魔咒的魔法,人类关于时光旅行的愿景注定只能是个幻想。

宇宙由最小物质构成(参见《无限小和最小物质》一文),但它并不是固定像素组成的大屏幕,可以任由“上帝之光”随意成像和播放指定的画面。宇宙也不是无数帧静止画面的集合,可以任意“快进”或“倒放”。宇宙更没有给万物设定IP和超级链接,可以任由我们随意跳转。宇宙中没有超距作用和超距运动,即便是万有引力,也要通过引力场和引力波起作用,且存在引力随距离增加而递减的规律。就连鬼魅般的量子纠缠现象,也不可能真的超越时空,只不过是目前我们还没有发现其传导机制罢了。总而言之,一切作用和运动都必须经历一个连续(严格来讲应该是“断续”)的过程,都不能超越时空,否则那将导致宇宙的割裂和混乱,破坏宇宙的统一性和有序性。

也许有一天,我们能够超越光速运动。当与历史之光同向运动时,可能会看到历史的重放;而逆向运动时,则可能看到历史的倒放。但这些都不属于时间的倒流。而自然录音(像)、复活恐龙和模拟过去等现象或技术,虽然能让我们看到过去的某些事物,但也都并非真正的穿越时空。至于某些科学家所称的时间晶体,其实不过是某种微小系统内部的循环运动罢了。

时空唯一性法则最大的意义在于万物唯一。它告诉我们,不仅我们每个人都是宇宙中的唯一,而且每个人的每时每刻也都是宇宙中的唯一。所以我们不仅要珍惜生命,而且要珍惜每一个当下,珍惜每一个状态和过程。尽管一处风景可能被无数人打卡过,互联网上随手一搜,照片视频无数,但我们亲手采下的每个片段,都永远是宇宙中独一无二的绝版。未来,即使人类集体进化成意识互联共享的智能机器人,每一个机器人除了具有唯一身份标识外,其所感知到的信息和所拥有的数据也会因所处环境的差异而产生一定的时差。而且意识互联共享的“智能机器人族”将作为一个更加紧密联结在一起的有机整体生存和成长,就像特修斯之船一样,不断地更新换代。

时空唯一性法则最直接的应用是时空定位。“在那个时间,你在哪里?”这是侦探们用来锁定犯罪嫌疑人的习惯用语。当未来我们漫游星际时,由于宇宙万物处于运动变化中,所以标明位置必须同时标注空间和时间坐标,并按照系统时空观,选择合适的天体系统作为参照系。在不断变化的宇宙空间中,上下前后左右的三维空间已经没有意义,抽象的三维坐标还没有一维坐标来得简洁实用,这和时间的一维更加接近。这时如果我们要将自己所处的位置告诉地球同伴或外星朋友,或许应该这样去说:“橙子橙子,我是西瓜,我现在位于X星系α星球与β星球的连线附近,距离α星球0.01光年。”同样,时间的标注也应具体到某个天体系统中,比如说“α星球纪元51亿年16月42日31时62分75秒”。由于信息传递本身的时效性,我们还应该告知对方大致的运动轨迹,这样当对方延迟获取到我们的信息后,才能大致推算出我们最新的时空坐标。当然,如果我们能够构建起一个足够大的星际时空系统A,并且拥有无比强大的计算能力,我们也可以把坐标同步为A系统时空。在这个系统中,您可以把地球设定为中心,甚至可以把自己正在飞离公司总部大楼要去远游的无人驾驶飞车设定为中心。那么好吧,祝您旅途愉快!

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