时间原理:《信条》科学观影指南

发布: | 发布时间:2020-09-8,星期二 | 阅读:33

作者:老喻在加

题图来自:《信条》

上部分

你想打破魔方世界纪录吗?

截至2018年12月,三阶魔方还原官方世界纪录,是中国的杜宇生的单次3.47秒。

即使快得惊人,你仍然有机会超过他,而且手法诡异得让专家们摸不着套路。

其实这是一个真实的故事。国外有位老兄用作弊的方式实现了这一点:他把一个已经还原好的魔方打乱,并将此过程录下来,然后将视频倒过来播放。

其中的一个有趣细节是,作弊者特别安排了他的一个室友,从身后倒着走过去。所以当你看到这段“打破”世界纪录的视频时,一切完美得天衣无缝。

几乎所有成功学中的“真实故事”,都是类似原理:先射好,再画靶子,然后通过生动的讲述二次创造。

推理小说先设计好作案手法,再掩埋线索,然后作者倒过来一点点揭开,以天才神探的视角狂虐读者。

爆款文章先挖掘泪点和槽点,再编造故事、堆砌道理。

魔术师先琢磨透机关,再反向设计渲染手段,转移视线,制造戏剧化效果。

聪明如亚马逊,要求负责人提交项目建议书时,先把设想中的新闻稿写好。这算是对“因果颠倒”之更高明的逆向操作。

更有诺兰,在电影里用时间将人们带入因果与宿命的幻觉深处。

这类神奇效果的深层机制,是利用人类心底对因果的迷恋和错觉。

为什么在时间上轻轻地作个小弊,便有此奇效?

时间和因果性的因缘,似乎是人类乃至这个世界的出厂设置。

让我们像侦探一样,躲在暗处,将疑犯的日常行为拍摄下来,然后贴在墙上剖析。

若一件事情发生,每个瞬间对应一张照片,现实就是这一连串照片的快放。当我们把“时间”捉拿归案关起来,这个世界就是一堆静止的照片。

将很多微小量合并为一个平滑变量,由此诞生了微积分。

将很多个定格照片串成一卷胶片,人们发明了电影。

时间决定了这些照片的先后次序。

进而,时间赋予了这些照片对应事件的因果关系。

你这一刻正在做的事情,似乎决定了紧接着将要发生的事情,即所谓“前因决定后果”。

这就是时间所构建的因果魔力。

但是,现实中,有多少因果是真实的,有多少是虚构的?又有多少是先虚构又变成真实的(例如亚马逊的新闻稿机制)?

如果时间不分过去、现在和未来,这些因果机制还存在吗?时间为什么如射出的箭,如此坚定地朝着一个方向前行?

是谁赋予了时间以方向?如果时间有方向,为什么本文开篇的魔方作弊事件,完全看不出破绽?

既然如此,谁能证明这个世界上的时间没有被作弊?

时间到底是什么?我们对时间习以为常,却极少有人能够说清楚。

时间有如下不同角度的定义:

1. 文学时间

例如《追忆似水年华》中的时间,“重要的不是如何发生,而是如何被追忆”。

2. 文化时间

各种宗教里常见“转世”的时间循环模式,而基督教带来“线性”的不可逆的时间。

3. 哲学时间

哲学家们说,时间充满了矛盾,所以不会是真实存在的。

4. 管理学时间

时间是管理学永恒的话题。例如时间管理优先矩阵,《高效能人士的 7个习惯》的“要事第一”,《别让猴子跳回背上》里的“时间主动权”,还有始自英特尔的OKR法,等等。

5. 科学时间

这是一个精彩而迷惘的发现历程:牛顿的绝对时间,爱因斯坦的相对时间,量子物理中不可捉摸的时间,热力学的与熵紧密关联的时间,生命出现的创造性时间,混沌与时间之箭。

文科生柏拉图理科生爱因斯坦,两位同学都认为真理不受时间影响,为了触及世界的真实与真理,时间的假象必须被破除。

牛顿用决定性的、时间可逆的规律来描述世界。在他的公式里,时间没有方向之分。科学家们认为时间是绝对的,宇宙中各处时间的快慢都是一致的。

爱因斯坦用不可思议的洞察,指出时间的快慢由两个因素决定:速度和重力。多年以后的今天,我们的手机还有赖于他的公式来实现精准导航。

“爱因斯坦认为存在是四维的,是在合并三维空间和一维时间的四维时空中的存在,而不是一个三维空间存在外加它在时间上的演化。”

即使如此,爱因斯坦并未质疑时间的单向性。他也不相信无法用因果解释的“不可测”的量子理论。

难道时间不过是一个终极假象?

看起来,所有真实的东西,比如真理、正义、科学规律,都存在于时间之外。

然而这个世界似乎变得更加复杂、混沌了。

1989年的诺贝尔会议,讨论了一个充满挑战性的题目:科学的终结。

会议组织人写道:“越来越有这样的感觉……科学已不再能被当做一种统一的、普遍的客观努力。”

他们接着写道:“如果科学只搞‘超历史的’普适的定律,而不理会社会性的、有时间性的、局部的事物,那我们就无法谈及科学本身以外某些的真情实况,而科学仅仅是反映而已。”

诺奖得主普里高津在《时间之箭》的前言里写道:

这句话把“超历史的”规律和有时间性的知识对立起来。科学的确是在重新发现时间,这在某种意义上标志着对科学的传统看法的终结。但这难道是说科学本身完结了吗?

但时间又在哪儿呢?

时间究竟是一个东西,还是一个概念而已?

让我们回到一个直观的,能够“体验”到的现实世界。这里交织着传统物理意义上的时间,以及个人体验的心理时间。

在我们的世俗空间里,时间是线性的,匀速的,有“自动驾驶”功能的。

这仿佛是时间的几个默认机制。

机制1:时间是线性的

时间沿着一个方向流动,被分为“过去,未来,现在”。

霍金给出了三条证据:

首先,存在个人时间感——我们感知年龄的增长,感知事件的发生、持续特定时间的过程。

其次,存在着宇宙“时间”——从大爆炸开始,经过空间的扩张,直到其最终在大收缩中毁灭。

最后,存在着热力学第二定律的时间——物理学中的一条基本定律,说的是宇宙中所有的进化过程都会慢慢地失去能量,并且逐渐变弱,从有序状态发展为一种熵或者无序状态。

我们为过去懊恼,为现在焦虑,为将来恐慌。但是谁将时间分为“过去、现在和未来”呢?

“过去”是资产吗?我们被“沉没成本”折磨着。绝大多数过去并不值得去维护,包括你的话,你的“正确”,你的事迹,你的名声。

只有真理和爱值得,而回忆则无需维护。

对于现在,我们从来看不透,抓不住。

卡尼曼认为人们“目光所及,便是一切”,既短视又武断。

对于未来的焦虑,来自情感上的恐惧,以及理智上的计算力不足。

过去留不住,现在看不透,未来够不着。

机制2:时间是匀速的

再有权势的人,也要坐在自己的屁股上。

再富有的人,时间的速度也和你的一样。哪怕他有私人飞机。

但是,就个人体验而言,时间为什么越来越快?

常见的解释是“基数法”。一个一岁的小孩子长到两岁,相当于人生阅历翻一番。

人的岁数越大,基数越大,相对变化越小,所以时间显得过得越快,在60岁达到顶峰。

为什么有中年危机?因为正好在中间。

有个笑话:当你的市场占有率超过50%,你就没法将其翻一番了。

但有些人一直青春洋溢。这里的分水岭就是,你未来的岁月和过去的岁月哪个多?有些人20岁已死,有些人80岁还能娶20岁的。

你很容易在人群里看出来,哪些人属于明天,哪些人陶醉在过去,哪些人深陷在今天不能自拔。

也有研究表明,人们对一周、一个月、一年、十年这些时间单位的长短感知都是一样的。所以上面的“基数法”也许并不成立。

而个人体验的时间感,的确是有“相对论”的。例如:

  • 你度假的时候,新奇的第一天感觉很慢,后面重复的时间则非常快;
  • 一个人经历越多,会显得活得越长。

机制3:时间是自动驾驶的

即使你什么都不做,时间也会自动驾驶,把你带向未来。

又或者只是把你留在原地。

太阳照常升起,地球照样旋转,你恨的人还在被你恨,爱你的人也许不再爱你。

你的器官,你的潜意识,人体的绝大多数生理机能,都能随着时间,精确地自动驾驶着。

据说有一次马云和朋友去拜访李嘉诚,问:为什么李嘉诚可以多元化经营,什么都投,而且什么都能做成功,但别的人也想什么都做却不成功?

李嘉诚回答说,做生意要记住,手头上永远要有一样产品是天塌下来你也挣钱的。

简而言之,你要有一桩和时间一起自动驾驶的生意。

就像巴菲特说的:我靠屁股赚的钱比我用脑袋赚的钱多。

多少中国个人和企业家到头来主要资产就靠那些物业,不管是主动还是被动购置的。

约翰·富兰克林是 19世纪初英国的航海家以及极地探险队的队长。小说《发现缓慢》说他是个很慢的人,大脑和四肢都非常迟缓。

他不能参加各类球赛,因为那些运动的速度太快了。连他的父亲也因为他的缓慢骂他是个蠢货。

成为水手后,在一次航行中,约翰·富兰克林注意到了灯塔周围的光束。其他水手仅仅把这些光束看作移动的照明范围,而他把这些光束看作不断扩大的彗尾。

他认为,自己一定有比周围人更广阔的视野,能够抓住许多细小的瞬间。用摄影术语来说,约翰•富兰克林能够“延迟曝光”。

“由于他的感知觉反应太慢,因此许多序列性发生的事件对他而言都是同时发生的。”

最终约翰变成了一个著名的极地探险者,也曾当过州长。船长约翰靠着他缓慢但缜密周到的思维方式,多次保住了全体船员的生命。

我留意过身边这种类型的人,他们不聪明,反应缓慢,但能全面而有耐心地思考问题。我称之为思考速率低,但思考率高。

这方面有点儿像石佛李昌镐,呆如木鸡,天生能够克服时间的惯性,产生慢镜头效应,如蟒蛇般绞杀对手。

又有点儿像古时候的那个神射手纪昌的故事:一直盯着一个东西看,然后越看越大,百发百中。

如果说本文开篇所说的骗子和魔术师们,是靠颠倒时间的因果来作弊,那么这个世界上的牛人和成功人士们,同样是发现了时间的机制“漏洞”,实现了某种套利。

  • 巴菲特将时间拉长,算是牛顿力学的拥护者;
  • 大奖章基金的西蒙斯将时间切碎,他的量化交易也许该归为量子物理派;
  • 美团和今日头条这类企业的聪明创始人,都深得“延迟满足”的真传。

商业成功的传奇,并非靠时间施加魔法,只是时间令魔法显现。

本质上还是要靠洞察力。如AI下棋,它就是计算得很远,算得很冷静。

但这洞察力,几乎都是以时间为关键思考要素。

他们都是时间黑客。

围棋的推理,就像是提前拍下未来的快照:下一步,下下一步,第三步……然后将这些快照贴在一面墙上。

爱因斯坦眼中的“奇怪”世界也是如此。在四维时空中,过去、现在和未来,和空间一样,都在那儿。

牛津数学教授罗杰·彭罗斯认为,时间流逝的观念,或者现在隔断了过去和未来的观念,从未得到任何物理实验的证实。

现代物理学家保罗·戴维斯说:“一旦考虑到现实的客观世界,时间的流逝就会像鬼魅一样消失在夜色之中。”

巴博尔在《时间的尽头》中说:

我们的生活是由经历“快照”——孤立和分离开来的时刻——组成的,和电影的帧一样。这是因为这些“快照”是连续地出现在我们眼前,因此我们会感觉到时间的流逝。每一“帧”是宇宙中所有粒子的一种特定的排列——或者“结构”。这些“现在”在本质上与时间并没有任何联系——实际上,它们是静止的。但是因为它们在按照一定的顺序发生,所以我们就会觉得时间在“流动”。 

我在《Master夜访孤独大脑》里,写过这个有趣的话题:

孤独大脑:围棋的一个有趣属性:由于棋子并不具备可移动性(除非被吃),围棋的过去和现在是被平铺在一个坐标化的棋盘上的。而对未来的计算和决策,基于已知,同样将被平铺于此。

你现在的所作所为,不仅改变了未来,还改变了回忆过去的方式。

Master:棋盘上的过去,极大地决定了现在,影响了未来。这几乎是最形象的关于大数据的隐喻。

孤独大脑:当我看到《你一生的故事》里描述,在外星人七肢桶的语言里,过去现在与未来并存–心底多么咯噔一下。

也许在另外一个世界里,时光并不流淌。过去、现在、未来,如同棋盘上的棋子般被平铺在一个(或者没有数量的)网格上。

Master:作者特德.蒋的观点是,你要么预知未来,放弃自由意志;要么保持对未来的无知,保留自由意志。

孤独大脑:十多年前,我在自己的小书《逆水年华》里写过,两个神仙是没法下围棋的,一盘彼此都知道对方下一手走在哪里的对弈,还有什么意思呢?

这便是我从围棋里学到的第二重要的东西:探索未知的世界。

Master:命运让所有人自以为自己做出了自由的选择。

人类需要拥有一种线性时间感来安排我们的经历,令生存成为可能,并使我们产生拥有自由意志的感觉。

法国哲学家亨利·柏格森则认为,我们的意识发展了一种“屏蔽”过去和未来的能力,将我们的注意力完全集中在现在。其功能是:

“关闭”我们投放在其他信息上的注意力,以帮助我们将精力集中在实际的生存业务之上。 

“过去、现在、未来”一起发生的奇怪念头,除了拿来写科幻小说,还有什么用处呢?

我在《手割》一文中写过:

英特尔1985年想退出内存条市场,进军芯片业务,但这个决定十分艰难。

葛洛夫问公司合伙创始人摩尔:如果我们二个人引退、新CEO上任,他会怎么办?摩尔不加思索地回答:他将退出内存业务。

在这个著名的案例里,葛洛夫使用了围棋上被称为“手割”的一种思考方式。

如前所述,和象棋不一样,围棋棋盘上越下子越多,“过去”不被拿走(除非被提子),于是,我们就可以任意编排时间发生的顺序。

在我眼中,“手割”思维,其开创性价值是:一种打破顺序的思想实验。

人世间最不可能抵御的,便是时光的不可逆。围棋的顺序是基于手数,也就是基于时间的。现实中你不能悔棋,但思想实验中可以。

你可以自由自在地在大脑中重新为那些快照排序。一旦你的大脑拥有了这种能力,你便成为魔术师。

打破顺序,也就打破了“惯性”–此所谓惯性思维。

也就打破了条件反射。

借助于手割法,葛洛夫挣脱了时间的因果束缚。

强者和弱者,富人和穷人,智者与愚者,之间的区别,本质上是思维上的差别。

这其中,时间又是最重要的思维变量之一。

人的一生,就是由无数个时间切片构成的。

亚里士多德说:整体大于各部分加起来的总和。

你的人生整体,以及各个时间切片加起来的总和,这二者之间的对比关系,可以用来衡量你的人生价值。

有些人的每个时间切片单独来看很普通,但串起来就很厉害;有些人的每个切片都精彩纷呈,整体却一事无成;有些人则如猴子掰包谷般,永远抓着手头那个切片疲于奔命。

我们当中的大多数人,都是陷在时间里的可怜小动物。

有的人永远在为失去的懊恼,有的人则打折甩卖了自己的未来。

中部分

即使到了今日,古希腊时代的芝诺悖论也令绝大多数人疑惑。

  • 与阿基里斯的赛跑,龟先出发;
  • 当阿基里斯起跑时,乌龟已经抵达路途中的某处(姑且称为 A点);
  • 由于阿基里斯跑得比乌龟要快许多,他很快就抵达 A点;
  • 然而,当他跑抵该处时,乌龟已经移动到更远的地方,我们把它称做 B点;
  • 当阿基里斯跑抵 B点,这时乌龟已经爬到更远的 C点;
  • 这个过程不断重复。尽管阿基里斯不断追近乌龟,每个阶段两者之间的差距也不断缩小,前者却永远不可能超越后者。

这个问题其实相当“绕”人。尽管我们可以用下面的方法“简单”攻破:

1. 牛顿物理法:两人之间相对速度大于零,所以阿基里斯很快会追上乌龟;

2. 几何级数法:将一串无穷长的数列累加之后,总和却不见得无穷大。举个级数的例子:1 + 1/ 2 + 1/ 4 + 1/ 8 + 1/ 16 + 1/ 32 ……总和愈来愈接近 2。

3. 微积分法:在芝诺佯谬中,其实采用了两种不同的的时间度量。一个是普通钟,一个是芝诺钟。《力学概论》一书给出了解答。

4. 时间最小单位法:量子物理学告诉我们,时间、空间、能量并不是连续的,而是有最小单位的。物理学涉及的最小时间是普朗克时间,为 1E-43秒(即10^-43s)。没有比这更短的时间存在。普朗克时间=普朗克长度/光速。所以乌龟并不拥有可以无限细分的时间。

即使如此,当你在脑海里再次演绎芝诺的“悖论”时,你的直觉还是会觉得:他说的很有道理啊,阿基里斯到底如何超过乌龟呢?

芝诺为何造出这个佯谬?与时间有关。

柏拉图在著作《狄玛尤斯》里讲“实存”( being)和“将然”( becoming)的区别:

  • “实存”的世界是真正的世界,“此世界永恒不变,由智慧借助论证而得知”;
  • “将然”的世界(时间的领域),则是“意见与非理智感觉之客体,既生又灭,从未完全真实过”。

柏拉图之前的帕尔米尼笛斯相信实际是既不可分,也没有时间的。芝诺是帕尔米尼笛斯的学生,他创造了著名的佯谬,捉弄了我们几千年,就是为了整个推翻人们对时间的“传统”观念。

牛顿在《自然哲学之数学原理》(以下简称《原理》)中说:“绝对的、真实的、数学的时间,由于它自身的本性……与任何外界事物无关地、均匀地流逝。”

牛顿的方程式里的时间是一个未经定义的原始量。这时间是绝对的,任何事件,都在空间里有个一定的位置,都发生在时间里某个特定的时刻。

为了精确地描述一个物体的运动,牛顿发明了微积分:已知连续运动的路径,求给定时刻的速度(微分法);已知运动的速度求给定时间内经过的路程(积分法)。

牛顿力学的时间是没有方向的。一个球可以是撞向墙壁,也可以是从墙壁弹出,对牛顿方程的每一个解,颠倒时间方向,会得到另外一个解。

牛顿没有回答时间为什么向前。

但是,这个问题用得着怀疑吗?难道一个人可以逆向生长吗?破镜可以重圆吗?掉在地面上的花瓶能够弹回桌面变回原样吗?

关于时间,牛顿方程式的另一特点是:它们是“决定性的”。

正如我们在中学物理里学到的,不管在观测的初始时刻位置和速度如何,系统的行为对过去和将来都是确定的。得益于此,我们发明了汽车,火车,发射了火箭,登上了月球。

“决定论”是牛顿方程数学结构的一个直接推论。

法国数学家拉普拉斯于1814年假设:“妖”知道宇宙中每个原子确切的位置和动量,能够使用牛顿定律来展现宇宙事件的整个过程,过去以及未来。

“我们可以把宇宙现在的状态视为其过去的果以及未来的因。如果一个智者能知道某一刻所有自然运动的力和所有自然构成的物件的位置,假如他也能够对这些数据进行分析,那宇宙里最大的物体到最小的粒子的运动都会包含在一条简单公式中。对于这智者来说没有事物会是含糊的,而未来只会像过去般出现在他面前。”

决定论与“因果律”有关。因果律说,每一个事件都有它的原因,而事件本身为其结果。不同于简单的前因后果,科学家们透过表象,去除时间的干扰,通过因果律,探索这个世界运行的真正原理。

爱因斯坦对时间的大胆想象力,超越了有史以来的任何一个人类。

26岁的他把牛顿的绝对时间观念摧毁了,对现实进行了革命性的重新评价,赋予时间和空间全新的意义。这就是“相对论”。

如此年轻的传奇,放在今天似乎难以想象。事实上,量子理论在上个世纪20年代中期,有个“男孩物理学”的昵称,太多关键人物都是年轻人:海森堡23岁,泡利22岁,狄拉克22岁。

为什么是爱因斯坦引发了物理世界的三大革命?

当时最伟大的数学家之一庞加莱才是“相对性(relativity)”这一名词的发明者。

写出洛伦兹转换公式的,是洛伦兹本人,而非爱因斯坦。

洛伦兹写道:“我失败的主要原因是我死守一个观念:只有变量t才能作为真正的时间,而我的当地时间t’仅能作为辅助的数学量。”

杨振宁对此有精彩评论:“洛伦兹有数学,但没有物理学;庞加莱有哲学,但也没有物理学。爱因斯坦坚持同时性是相对的,才能从而打开了通向微观世界的新物理之门。”

可是,需要一个怎样的大脑,才敢质疑人类关于时间的原始观念?

爱因斯坦的时间弯曲理论更是令人不可思议。经过孤独而艰难的思考,他意识到时间是被质量很重的物体弯曲了,正是弯曲导致了引力。

他最后完成了广义相对论:时空弯曲的程度,是由宇宙中物质的分布所决定的,一个区域内的物质密度越大,时空的曲率也就越大。

以定性的方式描述,这个定律可以表述为:任何事物都倾向于去往时间流逝最慢的地方——引力会将其拉向那个地方。

YouTube上有段视频,是一位国外教授用四周绷紧的床单来模拟广义相对论。一个重的球,假设是太阳,将床单压凹下去。然后扔一把珠子,模拟行星,顺着陷下去的“阱”的内壁旋转。

所以,苹果落地并不是因为超距离的神秘力量,而是地球使空间和时间发生了畸变,让苹果掉了进去。

黑洞周围时间变慢,在电影《星际穿越》中有生动展现。库珀乘坐飞船飞到黑洞卡冈都亚附近,因“时间变慢效应”,他只变老了几个小时,而地球上已经过去了 80年。

尽管爱因斯坦粉碎了人类关于时间的几乎所有常识,并且彻底更新了牛顿所建立的世界体系,但有两点,他与牛顿保持了一致:

1. 他也没有考虑“时间箭头”,爱因斯坦的时间也没有方向;

2. 爱因斯坦依然坚守着类似牛顿的因果律。

1955年3月15日,“最懂爱因斯坦的人”贝索去世了。爱因斯坦用他“物理定律没有时间性”这个坚强的信仰,试着安抚好友贝索的家人。

现在,他又比我先行一步,离开了这个奇怪的世界。但这并不意味着什么。对于我们笃信物理学的人来说,过去、现在和未来之间的区别只不过是一种幻觉而已,尽管这种幻觉有时还很顽固。

他又加了一句:“贝索向这个奇怪的世界告别,只比我稍早一点。”

一个月后,爱因斯坦去世了。

爱因斯坦的光电效应理论,极大推动了量子理论。他亦因此得诺奖。然而,他在后半生中忧虑不安,总在强调光量子说只是一种暂时性的假定。

量子理论是科学家们孤注一掷的冒险。

普朗克是为了导出他的定律,而不得不假定,电磁辐射所携带的能量是一份一份的,他称之为量子。

薛定谔得到了一个方程,里面含有一个全新的数学量——“波函数”。波函数考虑了微观粒子的波粒双重性质,并描述它们所有可能的表现。

薛定谔自己也搞不清楚波函数在物理上的含义。那种我们可以在现实中感知到的常识和图像,就像我们对牛顿公式的直观“体验”,在量子理论中找不到。

玻恩的假设是:把波函数解释为某种“几率振幅”,用来计算在空间某一区域发现一个粒子的几率。他认为,波函数的平方就给出了在指定地点和时间,发现粒子的几率。

而海森伯的“不确定性原理”,断言在亚原子领域,不可能同时精确地知道电子的位置和动量。这和经典物理学格格不入。

海森堡说,量子理论的基础数学不需要相应于我们熟悉的任何事情。量子理论的工作应直接预测可观测的事物,如氢原子发出的光的颜色。不应当指望提供一种令人满意的原子内部运作的内心图片。

在量子论中,因果关系被重新评价了。

尽管为量子理论作出过巨大贡献,但爱因斯坦不赞成放弃因果律。

爱因斯坦的观点是:

  • 量子力学并不是真正基本的力学,而是对未知事物做出统计说明的一种方法,是一种数学手段。
  • 尽管暂时我们不知道为什么,但是在更深的层次上,一定存在着某个原理,严格遵循着因果律。

他在为纪念牛顿逝世二百周年而写的一篇文章中说:

“牛顿理论的精髓可能会给我们提供力量,去恢复物理现实与牛顿教诲中最深奥的特点——严格的因果律——之间的和谐。”

玻尔强调了广义相对论和量子力学之间的巨大差别:

1. 广义相对论利用纯的时空协调和绝对的因果关系来描述世界;

量子图像中,观察者和系统相互作用,并且是系统的一个部分。

2. 时空协调代表位置。因果关系依赖于对事情如何发展,特别是其动量如何变化的准确了解。经典理论假设人们能同时知道这两者;

量子力学告诉我们,时空协调的精度是以动量的不确定性、进而是以因果关系的不确定性为代价的。

量子力学认为,时间的流逝是由下述非常简单的事情决定的:

我们自己对于变化的观测。

现在看起来,量子派们似乎赢了。科学家发现两个在宇宙中远远分离的粒子,可以以某种方式组成一个单一的物理整体。

上帝可能真的在扔骰子。

但是,爱因斯坦所追求的“一个完全用科学描述的决定性实在”,真的只是人类的幻觉吗?

将随机引入到堪称“严密科学”的物理学中,玻尔兹曼或许是第一个人。牛顿以来延续了几百年的机械因果论被动摇,科学概念产生了根本性变革。

玻尔兹曼发展了麦克斯韦的分子运动类学说,把物理体系的熵和概率联系起来,阐明了热力学第二定律的统计性质,并引出能量均分理论(麦克斯韦-玻尔兹曼定律)。他首先指出:一切自发过程,总是从概率小的状态向概率大的状态变化,从有序向无序变化。

1877年,波尔兹曼提出用“熵”来量度一个系统中分子的无序程度,并给出熵S与无序度Ω(即某一个客观状态对应微观态数目,或者说是宏观态出现的概率)之间的关系。这就是著名的波尔兹曼公式。

热力学第二定律的熵增表述是:孤立系统的熵永不减小。

在一个孤立系统中自然发生的任何过程,都一定伴随着系统的熵增加。当熵达到它的极大值时,孤立系统的时间演化就停止了,该系统就处于它最无序的状态。这时系统已耗尽了它所有发生变化的能力——它已经达到了热力学平衡。

“熵”度量一个系统可变的能力,它跟时间有密切关系。熵的增大是时间方向的指路标。

为什么热量会从热的物体跑到冷的物体上,而不是相反呢?

玻尔兹曼发现其中的原因惊人地简单:这完全是随机的。

卡洛.罗韦利在《七堂极简物理课》里写道:

玻尔兹曼的解释非常精妙,用到了概率的概念。热量从热的物体跑到冷的物体上并非遵循什么绝对的定律,只是这种情况发生的概率比较大而已。

原因在于:从统计学的角度看,一个快速运动的热物体的原子更有可能撞上一个冷物体的原子,传递给它一部分能量;而相反过程发生的概率则很小。

在碰撞的过程中能量是守恒的,但当发生大量偶然碰撞时,能量倾向于平均分布。就这样,相互接触的物体温度会趋向于相同。

热的物体和冷的物体接触后温度不降反升的情况并非完全不可能,只是概率小得可怜罢了。

将“概率”引入物理学的核心,直接用它来解释热动力学的基础,这一做法起初被认为荒谬至极,所以没人把玻尔兹曼当回事。

在牛顿定义的世界里,力学没有时间性。而热力学里的熵,则为时间的前行加上了刻度,如此一来,我们终于可以说宇宙是真正在演化的。

接下来,人类会渐渐发现,不但是复杂的体系,就是物理学中最简单的情况,未来都是开放式的。

热力学赋予时间以方向,却又令这世界看起来更为混沌。

普里高津讲述了阿西莫夫的科幻小说《最后的问题》:

“我们有一天能克服热力学第二定律吗?”

世界文明不断地在问一台巨型计算机。

计算机回答道:“资料不足。”

亿万年过去了,星辰、星系都死了,而直接和时空联结的计算机仍在继续搜集资料。最后没有任何资料可以搜集了,不再“存在”任何事物了;

可是计算机还是在那儿计算,在那儿找相关关系。最后它得到答案了。

那时候要知道这个答案的人也都不存在了,可是计算机知道了如何克服热力学第二定律。

“于是光明出现……”

对阿西莫夫来说,生命之出现、宇宙的诞生都是“反熵”的、非自然的事件。

玻尔兹曼说在充满分子的气体中,高度有序的结构将随着时间随机地消失。

如此一来,生命如何产生呢?

达尔文说,大自然何以能够优先选择一些罕见的事件(变种),因而逐渐演化出越来越复杂的生命形式。在他的理论中,变化的推动力是一些随机发生的事件。

这看起来,似乎与玻耳兹曼的理论相矛盾。

科学家的解释是:我们要把生命的无比复杂性看做是自组织过程的结果。

生命出现以前,在原始浑汤里如果存在有某种恰当的反馈机制,实现自组织的一般条件便成熟了。

实验证明,核酸具有自复制这最重要的性质:在核酸原料的纯粹化学混合体里,会有更多的核酸形成。

核酸掌握着生命的设计。在DNA和RNA里面的是基因,它们逐字给出具体的指令,为我们地球上的生命建造蛋白。

DNA和RNA的演化变异可以用作一种分子钟。

道金斯在他《自私的基因》中描写了DNA自我复制的能力:

我们都是“残存机器”,唯一的目的就是保护基因,就是要让同一条DNA链,也就是让这些巨分子所载的基因——决定我们面貌性格的蓝本,更多地自我复制。

在“自组织”和“混沌”中,时间再次显现了自己的方向。

至此,两种似乎矛盾的力量交织在一起,“决定性”并非决定一切,而“随机性”也不是漫无方向。

海菲尔德总结道:

未来不是被现在或过去唯一地固定下来。严格的决定性论必须推翻;

取而代之的是如下一个世界观:它和我们对世界的经验是一致的,它里面的未来是开放的。

此新观点真正地综合两个相反的、不可或缺的概念——机遇(概率)和必然(决定性)

让我们从追溯“科学时间”的壮阔视野,回到个人视角。

在所有与时间有关的科学概念中,平行宇宙也许是最不靠谱的一个。

为了“解决”量子力学中的测量问题,埃弗雪特1957年提出了另一个大胆的办法。

在杨氏狭缝实验中,光子到底是从两条狭缝中哪一条中经过的?哥本哈根解释说,这就是按照几率法则对不可逆坍缩的选择。 

然而,埃弗雪特说,电子不是选择狭缝,而是选择宇宙。

在选择其中一条狭缝而不是另一条时,宇宙就一分为二。这条被选择的狭缝决定于我们处在哪个宇宙。此后这两个宇宙就完全分开了,并且越分越多,每做一次测量,宇宙就分裂一次。

埃弗雪特认为,每一个宇宙都像我们的宇宙那样真实。你做的最荒唐的梦,也许就发生在另一个世界。

一个被定义在某个宇宙中的观测者,他所做的每次测量,都使这整个宇宙萌发出无数多个新宇宙(即“多重世界”),每一个新宇宙代表一个不同的、可能的观测结果(例如一只活着的或死了的猫)。

没有波函数的坍缩发生,只有新分支出的宇宙的无穷尽的增殖和萌发:不需要有一个宇宙之外的观测者。

无穷无尽的宇宙中,真的存在与我们平行的时空和文明吗?在某个瞬间游离的我,会被分叉到另外一个平行宇宙吗?我的孩子们在另外、又另外的那个世界,过得都好吗?

我不是一个神秘主义者,对平行宇宙的兴趣不大。但我很喜欢平行宇宙的隐喻价值。

如果把上面平行宇宙的“树状分裂图”横过来,其实我们就得到了一个决策树或者概率树模型。

例如我们扔一个骰子,假如六个面完全是一样的,结果只能有一个面朝上(排除单点立住的可能性)。那么,既然每个面朝上的可能性都是一样的,当某个面最终朝上,其它面朝上的可能性去哪里了?

我们可以这样设想:当骰子被随机扔出来时,就其未来状态而言,出现了6个平行宇宙。最终我们只观察到了其中的一个。

我们把概率树的分枝,理解为某件事情的各种可能性,用文艺的方法描述,就是一切可能存在的n个平行宇宙。

概率到底是客观存在的事物,还是主观想象的事物?即:概率究竟存在于现实,还是存在于人的大脑?用平行宇宙的思路来形成“概率”的直观感受,相当有趣且有效。

如此一来,我们就牢牢地抓住了不同的未来时间轨迹上,“不确定”这个顽童的被量化的身影。

时间流逝这个鲜活的经验从何而来?

卡洛.罗韦利写道:

我认为答案就在热量和时间的紧密联系中:只有当热量发生转移时,才有过去和未来的区别。热量与概率相关,而概率又决定了:我们和周围世界的互动无法追究到微小的细节。

这样一来,“时间的流逝”便在物理学中出现了,但并不是在精确地描述物体的真实状况时,而是更多地出现在统计学与热力学中。这可能就是揭开时间之谜的钥匙。“此刻”并不比“此处”更加客观,但是世界内部微观的相互作用促使某系统(比如我们自己)内部出现了时间性的现象,这个系统只通过无数变量相互作用。

在接下来的解释里,卡洛.罗韦利假设了某种超感觉生物:

我们的记忆和意识都建立在这些概率性的现象之上。假如存在一种超感觉的生物,那么对它来说,就不存在时间的“流逝”,宇宙会是没有过去、现在、未来之分的一整块。但是,由于我们意识的局限性,我们只能看到一幅模糊的世界图景,并栖居于时间之中。请容许我引用本书编辑的一句话:“看不清的比看得清的更广阔。”正是这种对世界的模糊观察孕育了我们时光流逝的观念。

这就把一切说清楚了吗?并没有,还有好多问题有待解决。在引力、量子力学和热力学三者的交叉地带,许多问题纠缠在一起,而时间就位于这团乱麻的中心。我们还在黑暗中摸索。我们也许已经开始理解量子引力了,但它也只结合了三块拼图中的两块。我们还没有找到一个理论,把我们对世界的这三块基本理解拼到一起。

尽管看起来,爱因斯坦在与量子派的“战斗”中落败,但我赞成他追求真理的“不含糊”,以及对“自然之神”的信仰。

“还原论”和“演化论”,并非是硬币的两面。假如一个“演化论”者不具备“还原论”的基本科学素养,那么他就不算一个科学家。我不知道哪个取得了伟大成就的科学家,靠的是玄学,无论是在量子论,还是如今的复杂科学等领域。

不管量子论看起来多么违背直觉,它仍是严格建立在数学基础上,被实验室观察和检验,并应用于现实世界的可靠工程中。

高高在上、胡弄玄虚的捣糨糊,也许能得出不少“高明”且“和谐”的结论,但毫无意义。

我们不能因为“因果律”陷入困境,就投奔科学阵营的对立面。

我们只是应该认识到:必须保持开放的头脑,不为所有的古怪事情所苦恼。

这也是量子理论给每个无法搞懂它的普通人的世俗启发。

爱因斯坦坚信因果性的概念是物理学的基石。

他曾提出,“概率本身也许需要被当作原子系统根本的、基础性的物理性质”,这样可以“以一种令人惊奇的、简单的、一般的方式”得到普朗克定律的推导。

我不认为曾经以人类有史以来最伟大的直觉颠覆了时间概念的爱因斯坦失去了想象力,我只是觉得,他不甘心放弃用人肉大脑去感知在实验室里已经被验证了的现象和公式。

他在 1920年写给马克斯·玻恩的信中说:

因果性的事情也让我很痛苦。光的量子性吸收和发射究竟能不能从完全因果性条件的意义上想象出来?抑或会留下一个统计学的残留物?我必须承认,这里我缺少确信的勇气。但是我只是非常不情愿地放弃完全因果性。

爱因斯坦绝非在捍卫表象的因果律和决定论。在给贝索的信中,他写道:“我感觉,谜的永恒创造者(就是说上帝)给我们开的真正玩笑绝对还没有被我们理解。”

对于因果律的哲学层面的思考,需要谈及牛顿在微积分上的对手,莱布尼兹。

莱布尼兹认为:“宇宙中的每个事物完全依靠其自身的内部程序运行,与其他每个事物完美协调—它们之间不存在因果关系。”

莱布尼兹的“预定和谐”理论说:

假如有两个完全一样的紧密大钟,并被设置为相同的时间,随后我们会看到每个时刻二者的报时都是一样的。但是它们彼此仍然是“因果分离”的,二者之间的联系是因为它们的内在机制得到了外部协调。

每个单独的物体都运行着自身的内部程序,然而一切都如此完美相关或和谐,以至于它们之间似乎存在着因果作用。

在莱布尼兹眼中,钟表匠就是上帝。

为了构造宇宙学理论,莱布尼兹制定了一套被称作“充足理由律”的指导原则。这条规律认为,在构建宇宙的过程中,每一个显而易见的选择背后必须存在一个合理的理由;每一个形如“为什么宇宙会是X而不是Y”的问题,必然存在答案。

在莱布尼兹的眼中,世间万物并不是单纯地罗列在空间之中,而是浸没于某种相对关系网络之中,正是这些相对关系网络定义了何为空间,而非空间决定了相对关系。

休谟的观点似乎更奇怪:一切都无法解释,你甚至不能对将要发生的任何事情做出合理的预测,即使是对接下来的几秒钟将要发生的事情。

休谟很早就发现了,我们对于世上因果关系的认知是取决于我们的情绪、习俗和习惯,而不是取决于理性,也不是取决于抽象、永恒的自然定律。

休谟认为,大多数人都相信只要一件事物伴随着另一件事物而来,两件事物之间必然存在着一种关联,使得后者伴随前者出现。

它在那之后而来,故必然是从此而来。

这一思想放到今天,依然成立。仅仅是因为时间先后,我们就可以被各种把戏迷惑,形成“前因后果”的错觉。

休谟分析,人类有一种信赖因果关系的本能,这种本能则是来自我们神经系统中所养成的习惯,长期下来我们便无法移除这种习惯。

在《人类理解论》一书中,休谟主张所有人类的思考活动都可以分为两种:追求“观念的连结”与“实际的真相”。

观念的连结:牵涉到的是抽象的逻辑概念与数学,并且以直觉和逻辑演绎为主;

实际的真相以研究现实世界的情况为主。而为了避免被任何我们所不知道的实际真相或在我们过去经验中不曾察觉的事实的影响,我们必须使用归纳思考。

科学发展到今天,莱布尼兹和休谟过时了吗?

并没有。科学越进步,越纵容人们用科学成果干着反科学的事情。尤其是在那些似是而非、却权力巨大的领域。例如华尔街。休谟们的思想,变身为《黑天鹅》等当代人的著作,无情地嘲讽着现代人类。

《时间重生》一书有如下假设:

  • 时间不但是真实的,而且是最为真实的。
  • 构成现实的元素只能是属于每一个瞬间的真实。
  • 宇宙中的所有真实都是关于某一个瞬间的真实。这些瞬间的串联,构成了时间。
  • 过去曾经是真实的,但已经不再真实。这并不影响我们对于过去的分析与诠释,因为我们可以于当下寻获过去留下的痕迹。
  • 未来尚不存在,因而一切皆有可能。我们可以理性地作出一些推断,却不可能完全预测未来。未来可以超越一切基于经验所作出的预言,创造出全新的现象。 
  • 没有什么可以超脱于时间之外,自然规律也不例外。自然规律并非亘古不变,与万事万物一样,它们仅仅关乎现在,随时间的流逝而改变。

斯莫林为我们比较了两种思维方式:

  • 一种是跳出时间式思维;
  • 一种是紧随时间式思维。

跳出时间式思维是指,真理超脱于时间甚至是超脱于宇宙。苏格拉底说,所有的发现都不过是对前世的回忆。

紧随时间式思维是一种关系主义。关系主义认为,对于事物最真实的描述在于指明事物与其所在系统中的其他事物之间的联系。

狄拉克推测:“宇宙之初的自然规律恐怕和现今的自然规律大相径庭。因此,我们需要承认,自然规律不会在所有的时空中保持唯一,它们会随时代的更迭而逐步演化。”

惠勒写道:“世间没有规律——除此规律以外。”

看起来,进化论无处不在。

这两种思维就个人而言,有着浓浓的鸡汤味儿。

个人跳出时间式思维:有理想,有愿景,有原则,有价值观,有信仰,保持人生的某种不变的确定性;

个人紧随时间式思维:勇敢面对人生的不确定性,坦然接受随机性和跌宕起伏,将其视为生命必要的代价。

在机遇与危险夹缝中生活,在确定与随机中探索,才是人类的体验。

从本文上部分“单向、匀速、自动驾驶”的日常时间,到中部分惊险传奇的科学时间,时间已经不简单是我们的人生背景板,不止是这个宇宙的巨大的指针,而是蕴含着一切秘密。

下部分

如果你能预知未来,又不可以改变一切,你将如何度过这一生?

你会嫁给一个男人,即使你早知道后来你们会分手;你们会有一个女儿,你知道她在成长过程中发生的一切,包括她在三岁时被砸伤、青春期与你吵架、大学毕业,以及、在25岁时死于攀岩。无论你多么爱她,现实如同你提前看过的剧本般,丝毫不差地发生着。

这是《你一生的故事》的故事,我格外喜欢姜峯楠的这篇小说,文字好到令改编电影《降临》没法看。

该书的主题是以自由意志(决定论)、语言和萨丕尔-沃尔夫假说,讲述了一位语言学家与外星人七肢桶遭遇后,学会了Ta们的语言,从而获得了预知未来的能力。

与外星人的语言沟通极为艰难,突破口来自于七肢桶重做了人类给他们演示的一个物理实验。这是你我在初中时都学过的知识:光的折射。

你应该还记得这个实验的要点:

1. 一束光穿过空气进入水中,因为水的折射率与空气不同,所以光走的方向产生了改变;

2. 当光从A走到B,光选择的路径必然是最快的一条。

那么,为什么不如下图的虚线,直接走个直线呢?

如上图里面的虚线,它比光实际走的路程短,但在水中的部分比实际线要长一些,由于光在水里的速度比在空气中慢,所以尽管路程短,时间反而更长。

但是,又为什么不如下图右边虚线那样,折射得更厉害一些呢?

与实际线相比,这第二条理论线在水中的部分更少,但总长度比实际线长得多。光如果走这条路线,花的时间也同样比实际线长。

综上所述,该道理可阐述为:一束光实际选择的路线永远是最快的一条——这就是“费马的最少时间律”。

问题来了:光从A到达B之前,是如何设计自己的路线的?

在小说中,有一段堪称高潮的对话。女主角,我,一位语言学家,与物理学家盖雷,也就是“我”后来的丈夫,讨论了“费马的最少时间律”。

我:“我还想问问你费马定律的事。我觉得这里头有些古怪,可又说不清怪在什么地方。这个定律听上去根本不像物理定律嘛。”

盖雷:“我敢打赌,我知道你觉得什么地方古怪。你习惯于从因果关系的角度考虑光的折射:接触水面是因,产生折射改变方向是果。你之所以觉得费马定律古怪,原因在于它是从目的,以及达成目的的手段这个角度来描述光的。好像有谁向光下了一道圣旨:‘令尔等以最短或最长时间完成尔等使命。’”

我:“接着说。”

盖雷:“这是一个老问题了,关系到物理学中蕴含的哲理。自从十七世纪费马提出这条定律以来,人们便一直在讨论。普朗克还就这个问题写过不少著作:物理学的一般公理都是因果关系,为什么费马定律这样的变分原理却是以目的为导向?比如这里的光,好像有自己的目的。这已经接近于目的论了。”

我:“我们假定,一道光束的目的就是选取一条耗时最少的路径。这道光束怎么才能选出这条路?”(如下图)

盖雷:“这个……好吧,我们设想万物皆有灵魂,采用拟人化的说法。这束光必须检查所有可能采取的路径,计算出每条路径将花费的时间,从而选出耗时最少的一条。”

我:“要做到你说的这一点,那道光束必须知道它的目的地是哪里。如果目的地是甲点,最快路径就与到乙点全然不同。”

盖雷:“一点没错。如果没有一个明确的目的地,‘最快路径’这种说法就失去了意义。另外,给定一条路径,要计算出这条路径所费的时间,还必须知道这条路上有什么,比如有没有水之类。”

我:“就是说,这道光束事先必须什么都知道,早在它出发之前就知道。对不对?”

盖雷:“我们这么说吧,这道光不可能贸然踏上旅途,走出一段之后再作调整。需要重作调整的路绝不会是耗时最少的路径。这道光必须在出发之初便完成一切所需计算。”

我在心里自言自语,这道光束,在它选定路径出发之前,必得事先知道自己最终将在何处止步。这一点让我想起了什么,我很清楚。我抬头望着盖雷:“这就是我一直觉得古怪的地方。我很不安。”

科学家费曼用“路径积分”的方法对此作出了解释。在他对光线的折射计算理论中,所有的路线都有可能;经典路线只是比其他路线更有可能。也就是说,自然界允许我们计算的只是概率

我们在中学课本里计算的那条光线,仅仅是一种简化。

量子随机性,撼动了自亚里士多德以来的物理学的一块基石——因果律。如《你一生的故事》里的故事张力之源:我们一直认为,任何一种现象或者事物都必然有其原因。

假如将这种随机性应用于宏观的人类事务,即是所谓“对历史求和”:

历史事件的所有其他选择(如拿破仑在滑铁卢大获全胜,或肯尼迪避开了暗杀者的子弹)都是有可能发生的,而每一个历史事件都会有一个振幅与之相关联,我们将把这些振幅都加起来(即把所有那些箭头都加起来)。

现实处于“整齐连续的、原因和结果成比例的可积系统”和“任何事物依赖于其他事物、任何事物都不可小视的不可积系统之间”。

Ivar Ekeland写道:

“世界不分因果链,不是线性地安排事件,使得前者是后者的原因,后者是前者的结果。每一事件就像树干,把网状的根伸向过去,把树冠托向未来。

任何事件永远不会只有一个原因:越往前寻找,越能找到任一特殊事件发生的越多的前因。也永远不会只有一个结果:向未来看得越远,单一事件张开的网越宽。”

如果你能预知未来,又不可以改变一切,你将如何度过这一生?

在《你一生的故事》里,“我”选择了面对这一切。尽管“我”早已知道这一切,仍然在每打开一手或好或烂的牌时,都如少女约会般满是期待。

小说里的“我”潜意识里仍然想改变、阻止某些“已经知道的事情”,结果,“我”对孩子的过分保护,反而强化了她的叛逆,从而强化了冒险的孩子死于冒险的命运。

你会选择拥有这种能力吗?你知道了自己的孩子将在最美好的年华逝去,你还会和你知道注定要离开你的男人“make love,make you”吗?

在平铺的时光中,在那个惟一有时间指向的热力学第二定律的作用下,我们命中注定都会死,我们与小说里的主角又有什么两样呢?

我们无论多么爱自己的父母,他们都会离去。我们的孩子小时候无论怎样天真可爱,她都会经历青春期,和一个你心底明明白白知道只想和她上床的那个混小子约会。

在外星人七肢桶的语言系统里,过去、现在、未来同时呈现出来,“时间之箭”仿佛不存在了。

时间连接起自然界两个最大的奥秘:心灵和宇宙。

赫胥黎说:“人类的所有问题中的问题,最根本和最有趣的问题,是确定人在自然中的位置和他与宇宙的关系。”

银河系里有1000亿颗恒星,数量约等于我们大脑中神经元的数量。

我们对宇宙和自己都有类似的深深疑惑:

你是谁?从哪儿来?要去哪儿?

人们对“自我意识”的真实存在,不像对“时间”的实在存在那般充满疑惑。但是,“自我意识”到底是什么,与“时间”到底是什么一样,是迷人且虐人的秘密。

笼统地说,我们的大脑由“快系统”和“慢系统”构成,前者负责情感,后者负责理智;前者负责直觉,后者负责深思。二者交织在一起,彼此影响,相互转化。

情感和情绪被认为来自丛林时代,是在低级水平上独立做出的快速决定,是一种生存机制。

和时间的“自动驾驶”一样,人和动物也能在生理机能上完成超级自动驾驶。对比而言,由此而生的对文明时代的副作用,真算不了什么。

大脑里并不存在一个芯片,又或者大脑本身就是一个超级芯片。大脑里遍布着各种反馈回路,像一个社会,每个模块彼此吵个不停。

但为什么你能够清晰地感觉到一个“我”,作为单一的、统一的整体,在连续做出所有决策?

科学家说,这是潜意识和心灵造成的错觉。大脑只是在解释,给内部乱七八糟的纷争一个合理的描述。就像中彩票的人写成功传记,大脑编造了“我最厉害、我搞掂了一切”的虚幻故事。

再混乱的公司也有一个CEO。大脑的首席执行官位于前额叶。当CEO接管大脑的自动驾驶,控制方向和速度,“自我”会显得清晰。

那么,这个有意识的“自我”,和心不在焉之际那个无意识的“自我”,是同一个人吗?

进而,假如人类社会是一个超级蚁群,是否有一个鸟瞰者,在观察着地球人无法自我觉察的某种智能?这个鸟瞰者之上呢?

怀疑“自由意志”是否存在,可能是大脑所做的最酷的事情之一。

就像你身边的朋友中,只有最聪明的那些才会质疑自己是不是傻瓜。

里贝特的实验表明,大脑做出决定的时间实际上比人意识到这个决定约早了300毫秒。

也就是说,大脑是先决定,后解释的。

就像你买东西时,首先是想要,然后再给自己找购买的“逻辑”(借口)。如此一来,“做你自己”看起来是句空话,实情是“你被做自己”。

我们不由得要回到上一部分里,关于“决定论”的讨论。按照拉普拉斯的理论,所有未来事件,都由物理规律决定好了,那么,我们的所有行为,也被决定好了吗?

假如你正坐在一个如此胡扯的人面前,你大可以上去给他一嘴巴,然后说:看,我的自我意识还是在我手上的。

但是,我所说的这种个体命运“决定论”,不是指每个言行都被设定好,而是说:

一个人就像一个硬币,被抛起的时候看似可以自由翻滚,落下时可以随机呈现某一面,然而命运的最终统计,总是严格遵循着“50%正面朝上”的概率。

决定论本身并不排斥“可能性”和“机遇”。但一个人的命运分布概率,似乎被“决定”了。

现实中,看起来你每分每秒都可以做主,但现实世界就像是一堵棉花做的墙,毫无反应。这是我们为“自动驾驶”付出的代价吗?

时间静静流淌,命运不可扭转。这二者对自由意志而言,似乎都是不自由的。

让我们回想量子理论的关键特征:它处理可能性,而不是确定性,这并不是因为我们缺乏知识,而是因为自然界的某些方面从根本上是由概率的规律控制的。

是谁在控制大脑决策的概率?是谁在决定命运的概率分布?

埃克尔斯认为,心脑交互作用和量子力学的概率场类似,没有质量也没有能量,但却能有效地对突触递质释放过程起作用。他由此指出,心脑交互是一种信息流,而不是能量流。

量子力学留给“不确定性”和“机遇”的作用,会唤起人们对“自由意志”的希望吗?薛定谔认为这只是一个幻觉。

总之,《机遇与混沌》一书认为,令我们的自由意志成为一个有意义概念的,正是这个宇宙的复杂性,或更确切地说,是我们自身的复杂性。

我赞成《意识与脑》作者的两个命题:

1. 你并没有觉知到头脑中发生的大多数事情;

2. 即使你确信一切尽在你掌控之中,但实际上僵尸行动者控制了你的大部分生活。

但我也不因此而对“自由意志”感到悲观。

但丁写道,细想你们的来源吧:你们生来不是为了像兽类一般活着,而是为了追求美德和知识。

生命诞生的漫长岁月,人类前行的苦难历程,都注定了“自我意识”的目的不是为了求生和饱腹,而是在探求爱与真,追寻无法被定义的意义。

维特根斯坦说:“没有哲学,思想便模糊不清。哲学的任务是使思想清晰,赋予思想鲜明的边界。”

我用“时间”替换“哲学”:时间赋予思想鲜明的边界。

一个人要想过得幸福,理性比聪明更重要。想要获得人生的成就,科学理性地对待时间远比智商值重要。

在看起来对每个人都没有差别的时间上,不同的人因为有不同的时间观,采用了不同的时间策略,导致了截然不同的命运。

如果你想控制自己的命运,首先你要控制自己的时间。

假如真的如科学家实验结论所说,行动的确比思想更快,那么时间就是行动与思想之间的“转换器”。

进行矫正运动的行动,比有意识的知觉提前了1/4秒,这对世界级的100米赛跑,可能是决定性的。这意味着他的意识听见发令枪时,已经跑了好几步了。

这类无意识行动可以经由训练实现。运动员、股票操盘手、艺术家、企业家,都会从类似的训练,来形成条件反射似的直觉和行动。

时间给思想的边界,同样是整合了两种貌似对立的能力:

1. 你要能够控制“僵尸式”的条件反射与自动驾驶;

2. 你要能够充分应用大脑和身体的潜意识与自动驾驶功能。

人生算法的魔力,几乎都是通过时间来实现的。大多数人为什么终其一生只能过一种平庸的生活?

原因在于他们放弃或者贱卖了两种权利:

a. 概率权;

b. 时间权。

行使时间的权利,正面的例子是“延迟满足”,历任世界首富莫不如此,巴菲特、盖茨、贝佐斯。

延迟满足的本质,是实现“概率权”和“时间权”的不打折。反面的例子是追求“即时满足”,例如赌徒。

一方面是对时间的恐惧,一方面是对概率的恐惧,二者都是对未来不确定性的恐惧。

时间是概率的“作案工具”。举例,假如我们仅从时间的某个切片,二维地看贝叶斯公式,其实只是一个简单的四则运算罢了。

但是,在时间的这个维度加入以后,切片与切片之间建立起联系,魔法出现了。

时间是大数定律的执行者。

  • 时光的算法:过去的你,现在的你,未来的你。

前面的约翰•富兰克林船长,其实是能够把过去、现在、未来叠加在一起,从全局思考。这并非特异功能,而是人人都能习得的思维方式。

时间将具有(或没有)因果关系的定格宇宙画面链接了起来,这决定了我们能利用时间做什么。

  • 概率和宿命论:假如可以穿越,你也无法改变自己的命运。

你惟有获得意志自由,方能实现行为自由,才可以改变自己的命运。

所谓宿命论是这样的:你无法改变未来,因为你的改变也是未来的一部分。

俄罗斯理论物理学家诺维科夫在1980年代提出有关时间悖论的规则:诺维柯夫自洽性原则。

此原则指出:只有事件属前后一致的因果循环才能出现,矛盾的则不能。人可以回到过去,但是不能因此改变历史的进程。

诺维科夫自洽性原则基本含义为:我们的世界是已经被改变过的最终结局。

看看遍布于各类文艺作品的结构:

A君回到过去调查一场有名火灾事故的起因。本来火灾不会发生,不过A君回到该段时间,在未发生火灾时的现场碰跌了一个火水灯,导致火灾。A君回到过去调查一场有名火灾事故,却成为火灾的起因。

当哈利.波特看到一个形体救了他和天狼星,就断定那是他死去的父亲,直到他和妙丽进行时光旅行才了解原来那个拯救他和天狼星的形体就是他自己。

李淳风预知武后将称帝,并告知唐太宗无法强求改变,否则会有不能预计的后果。太宗得秘谶,言“唐中弱,有女武代王”。以问淳风,对曰:“其兆既成,已在宫中。又四十年而王,王而夷唐子孙且尽。”帝曰:“我求而杀之,奈何?”

对曰:“天之所命,不可去也,而王者果不死,徒使疑似之戳淫及无辜。且陛下所亲爱,四十年而老,老则仁,虽受终易姓,而不能绝唐。若杀之,复生壮者,多杀而逞,则陛下子孙无遗种矣!”帝采其言,止。

在一篇论文中,霍金用隐喻的说法来阐释物理定律不允许宏观尺度的时间旅行,由此避免时间悖论。他认为:“似乎有一个时序保护机制,防止封闭类时曲线的生成,从历史学家手上保护了宇宙的安全。”

统计学告诉我们,森林火灾次数、新生婴儿数量、晴朗的天数、每年犯罪量,都会在某个区间,以曲线的形式波动。那么,“宿命论的体系建立在这一基础之上吗?”

凯特勒在1836年的信中说:“道德秩序落入了统计学的领域……对那些相对人性完美性的人来说,是令人丧气的实施。似乎自由意志仅在理论中存在。”

例如,某城市按照统计规律,每年有100个人自杀。“每个居民具有不自杀的自由,就不能成立。”听起来,好像当年选右派般,总有一些不幸的人,要被抽去自杀。

做个假设,假如我们可以乘坐时光穿梭机回到过去,阻止这100个人自杀,会将该城市的自杀率降低为零吗?

我猜不能。当你挽救了这100个人(假如上帝允许的话),上帝仍然在扔骰子,大的社会定律还在起作用(假设城市的人口不是那么少),可能有另外好几十人(或少或多)仍会自杀。

对于统计宿命论,就犯罪而言,凯特勒写道:“是社会制造了罪恶;有罪的人仅仅是执行罪恶的工具。绞刑架上的牺牲者从某种意义上说是社会的赎罪牺牲品。他的罪恶便是他发觉自己身在此情此景之中的结果。”

所以,假如你可以穿梭回去拯救自杀者或者降低犯罪率,你要做的不是(可能无用)的定点打击,而是去探寻本质原因。如安热维尔所言:“通过修正建制或行政实践,人们可以使一个国家的犯罪率下降。”

让我进一步假设:

你这辈子里干的那几件主要蠢事,就像一个城市某个概率的犯罪数量。

假如我们可以回到过去,即使你选择了人生中那些决定性的转折点,如某次考试,选择专业,决定跟哪个老板混,和谁结婚……就像定点找到了犯罪者,并且(如同阻止犯罪者那样)重新做出了正确的决策,你此生的命运可能依然无法改变。

因为你自身的系统结构,决定了你的无数个其它的行为方式,推动你遵循大数定律,奔向那无法扭转的宿命。

这便是为什么那些大奖得主的命运常常是悲催的。即使你可以回到过去,在网易股价最低时All in,一直拿到涨1000倍,你仍然可能在2015年的股灾中,因为使用杠杆,赔掉一切。

即使有时光穿梭的机器,我们改变自己命运的办法,也不是回到过去甩了男友换掉老板,而是调整自身的行为方式。而调整自身行为方式这件事情,无需时光穿梭,现在也可以做。

关于接班人,巴菲特说他寻找的是有良好投资记录的聪明人。但,他更看重的是他们“如何挥杆”,即:更看重他们的思考和行为方式。过往业绩好,可能只是运气,若行为方式不稳健可靠,一个黑天鹅足以毁掉一切。

巴菲特说,他需要的并不仅仅是一个善于管理应对风险的人士:“我们需要一位天生(genetically)能够程序化地(programmed)识别并避免各种严重风险的人士。”这两个关键词,一个先天,一个后天。

“性格决定命运”这句鸡汤真理,应该修正为:性格决定行为方式,行为方式决定命运。

Eric在《大教堂与集市》一文中给出一条经验:“如果你有正确的态度,有趣的事情自然会找到你。”

我个人觉得,性格接近于天生,而行为方式则是先天后天共同作用的结果。

塞内加说,灵魂的力量比任何命运都强大。凭着自己的力量,他既能造福于生活,也能给生活带来不幸。

上帝在设计一个人的命运时,既有宿命式的安排,又留了一个DIY的口子:改变你的行为方式。

知错就改,比穿梭回去改某个大错更有意义。

让时光站在你的这一边。

可说起来容易的事情总是很难做到。我们更多如爱因斯坦对“精神错乱”的定义:一遍又一遍地重复作同一件事,而期待会有不同的结果。

我的微博段子之一:《记录狂》

从前,有个人过了非常快乐的一天。很幸运的是,他还用摄像机完整地记录下了这24小时。

第二天,他从头到尾看了录像,重温了无法复制的昨日的快乐。同时,他还记录了自己看录像时快乐的一整天。

第三天,他开始看第二天的录像,依然用摄像机记录……

就这样,他渡过了快乐的一生。 

我的微博段子之二:《死循环》

若能穿越时光,你会做什么?杀死某人祖父?去某人幼儿园泡她?

当然是去买股票!

于是,他揣着全部钞票,上路也!哇,苹果才5块!回来卖570块!

回来后,没看到钱,问上帝。

问:我买苹果股票的钱呢?

答:你的钱拿回去买股票了呀。

问:但我回来卖了股票。

答:但你现在的钱全拿回去了呀。

问:但我炒股赚了更多呀。

答:但你都拿回去了呀……

公元1082年,苏东坡与友人泛舟于赤壁下游玩。清风徐来,水波不兴;白露横江,水光接天。一时间,他飘飘乎如遗世独立,羽化而登仙。

这时,客人中有吹洞箫者,倚歌而和之,其声呜呜然,如怨如慕,如泣如诉。

苏东坡好奇问他为什么如此哀愁。

客人说:“‘月明星稀,乌鹊南飞’是曹孟德的诗吧?眼前壮丽景色,都是他战斗过的地方。曹操如此牛逼,固一世之雄也,而今又在何处呢?”

苏东坡说道:

“你可也知道这水与月?时间流逝就像这水,其实并没有真正逝去;时圆时缺的就像这月,终究没有增减。可见,从事物易变的一面看来,那么天地间万事万物时刻在变动,连一眨眼的工夫都不停止;而从事物不变的一面看来,万物同我们来说都是永恒的,又有什么可羡慕的呢?

何况天地之间,万物各有主宰者,若不是自己应该拥有的,即使一分一毫也不能求取。只有江上的清风,以及山间的明月,听到便成了声音,进入眼帘便绘出形色,取得这些不会有人禁止,感受这些也不会有竭尽的忧虑。这是大自然恩赐的没有穷尽的宝藏,我和你可以共同享受。”

这首《赤壁赋》写于苏轼一生最为困难的时期之一,全篇豪放清朗,行歌笑傲。

“惟江上之清风,与山间之明月,耳得之而为声,目遇之而成色,取之无禁,用之不竭。”

苏东坡此赋,不正是量子时代物理学家们的世界观吗?

哥本哈根解释要求在观察者存在的情况下,波函数魔术般地发生坍塌,现实世界因此呈现。

问题在于,谁来观察宇宙呢?

宇宙是自我包含的,它包含所有事物,所以并不存在外部观察者来注意宇宙的存在。

格里宾倾向于“唯我论”者的论断。这个论断说,在宇宙中只有一个观察者,那就是我自己。“我的观察”就是使现实从量子可能性的网络中固化出来的所有重要因素。

贝克莱在《人类知识原理》里写道:

“宇宙中所含的一切物体,在人心灵以外都无独立的存在;它们的存在就在于为人心灵所感知,所认识……”

即使是在飘零的孤舟之上,世间最美好的一切仍然是向你开放的。

我们当中的绝大多数人,陷入了无穷的索取,而忘记了索取的目的。

苏东坡传颂千古的诗句里,揭示了如下真相:你不用占有什么,就能拥有一切;你能够拥有一切,却不能拥有时间。

“生命只是一连串孤立的片刻,靠着回忆和幻想,许多意义浮现了,然后消失,消失之后又浮现。”

在普鲁斯特的《追忆似水年华》中,时间是第一主题。这个世界处于永恒的流逝、销蚀过程之中,他被这个想法困扰。

普鲁斯特知道“自我”在时间的流程中将不可逆转地逐渐解体。

为期不远,总有一天那个原来爱过、痛苦过、参与过一场革命的人什么也不会留下。

他决定用一种独特的回忆方式,去呼应“摧毁一切的时间”。

以前,人们试图借助智力,通过推理、文件和佐证去重建过去。

普鲁斯特教会我们另外一种回忆过去的方式:

让过去突然在现在之中显露。

而正是这种突然显露才使我们意识到自我的长存。必须发动不由自主的回忆,才能找回失去的时间。

如何发动“不由自主的回忆”?

得通过当前的一种感觉与一项记忆之间的偶合。我们的过去继续存活在滋味、气息之中。

例如你辨认出幼年初夏季节刚切开的西瓜的清新香气,那个时间被折叠过来,当前的感觉与重新涌现的记忆组成一对。

安得烈·莫罗亚写道:

这个组合与时间的关系,犹如立体镜与空间的关系。它使人们产生时间也有立体感的错觉。在这一瞬间,时间被找回来了,同时它也被战胜了,因为属于过去的整整一块时间已变成属于现在的了。

“一切都是时间先后的问题。”在意识世界里,人们终于获得了某种自由。普鲁斯特找到了时间与世界万物建立起的感应关系。时间被他追回,仿佛可以永生。

十一

如果要问我,我喜欢哪个版本的时间?实话说,我对爱因斯坦富有诗意但其实孤寂艰难的科学探索,对普鲁斯特将人的精神重置于宇宙中心的的意识流淌,都格外钟爱。

我舍不得扔掉每个有记忆的旧东西,过去的场景仿佛仍在昨日,温度,气味,以及彼时并不存在但回忆时仿佛天然匹配的背景音乐。

我对未来既好奇又恐惧。我不是一个速度爱好者,讨厌奔袭而来的东西,不喜欢过山车,但我的虚无感在迎面而来的压迫下,也常有令人意外的坚毅。我也许就是一个核桃,需要被压开,被榨取,被昨日和明天挤出些本性的味道。

我很想将分分秒秒记录下来,不是记忆,而是真的用相机和摄像机。但绝大多数时候,我不合影,甚至在很美的地方也不拍照。那时我强烈地感觉到时间与自己在一起,而不需要用影像来证明这一点。

正在发生的那个时刻,我感觉到未来的我已经悄然来临,于是“正在发生”和“重温旧时”重叠在一起,不应被扰动。

我常能清晰地感觉到自己迷失在时间里,而时间并不因为这迷失而停下来。

我崇尚理性,对这个世界的运行原理,充满了孩童式的好奇;我也享受个人主义的神秘体验,相信在我们的记忆中寻找失去的乐园,是唯一真实的乐园,为此我们必须在现实中有所抗争,有所妥协。

最后

《科学的价值》写道:

“对于相信时间的人来说却存在着一个奇怪的矛盾——地质史向我们表明,生命不过是两个永恒死亡之间的短暂插曲,即使在这一插曲中,有意识的思想持续了并且将仅仅持续一瞬间。思想无非是漫漫长夜之中的一线闪光而已。”

 “但,正是这种闪光即是一切事物。”

生命即燃烧,而时间就是火种。

时间仿佛一直致力于剥夺人们“占有”万物的权力。凡人皆有一死。

这种公平性在现实中被我们忽略。

一个人不该以他多强大、多聪明、多富有、多性感、多仁慈而被衡量,而是应以他燃烧的充分度。

一缕烛光,也和宇宙深处的星光一样,不该被用亮度来评估。

火种之间是平等的,这是时间赋予每个人的公平之处。

宇宙是个陌生之处,直到20年前,我们才知道,已知的星球、物质、你我,只占宇宙中物质和能量的4%,另外1/4是冷暗物质,余下的则是暗能量。

时间是每个生命劈向茫茫未知宇宙的一道剑光。

按照标准理论,宇宙大爆炸之后,正物质和反物质应该等量,二者一旦接触,会湮灭形成高能光子。

极其幸运的是,由于某种机制,正物质比反物质多了一点点,仅为十亿分之一。

足矣,万物由此存在。

时间有时候让人动弹不得。那时,我们独自在心底挣扎,叫天天不应,叫地地不灵。

普罗太纳斯说:

“如果有人问大自然,问它为什么要进行创造性的活动,又如果它愿意听并愿意回答的话,则它一定会说:‘不要问我;静观万象,体会一切,正如我现在不愿开口并一向不惯于开口一样。’”

万物静默如谜,时间就是谜底。


来源:孤独大脑(ID:lonelybrain)


 

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