42.关于时间的题外话
豌豆的去混合实际上可能是困难的甚至是不可能的,但原则上你能够考虑适应于箱子的,能恢复它们初始非混合状态的一系列抖动。而且你在居室里演示这个戏法,你或许会使你的朋友信服你发明了时间机器。在某种意义上,你甚至可以认为你已经发明了它,因为你所要完成的是这样的诸运动的精确反演,使混合的豌豆回到最初的位置。
这果真是某种时间机器,或只不过是一种幻觉?
为反演豌豆的混合,机械装置和抖动程序必须是难以想象地精确。任何微小的偏差,不论是豌豆的位形还是抖动的程序,都会让你出轨,把你送上只不过是到另一个混合的豌豆箱的路径。甚至在详细说明必要的精密度这种程度上,我们仍然没有把所有潜在的混乱因素考虑进去。假设,当你试图为你的朋友演示去混合时,室温与你细心记录混合时有少许不同,那么你打算恢复原状吗?温度的细小差别会不会影响所有碰撞的变迁,足以把你送上相反的路向并毁掉你的演示?
除非在我们的想象中,物理系统任何时候都不能真正孤立于世界的其他部分。引力影响箱中的豌豆,如果你在混合豌豆和企图去混合期间变换了家具的位置,你的居室的局部引力场所发生的细小变化会不会足以使去混合脱离轨迹?
对于真实的干豌豆,并且是1000多颗豌豆,去混合的任务是复杂而精细的,却并非完全超出想做这事的可能范围。但如果我们把同类的推理用于更难处理的不可逆性的情形——让我们看,用木勺搅拌白绵糖碗中的一滴染料,在这种情况下,我们不得不考虑四处碰撞着个别的原子,而不是豌豆——那么我们开始认为反演看起来不可逆的东西甚至在原则上也不可能。(www.xing528.com)
问题在于当系统变得复杂时(以数以万亿计的原子代替我们至今一直讨论的仅只1000颗左右的豌豆),所要求的去搅拌精密度以及糖加染料的混合态超过去混合态的数目都变成天文数字——这时我们可以认为,甚至太阳与月亮的不同相对位置所引起的引力变化都足以扰动原子之间的相互作用,以致我们被推离去混合的轨道而代之以送到一个只不过稍微不同的混合态。
如果对染料和糖的混合每一微小的外部影响,在试图反搅拌它并使染料回到躺在糖表面上的一个点滴方面,我们有看得见的效果,那么只知道原子的适当排序和精确地指挥木勺的运动是不够的。你还要明白,每个其他影响——室温、家具的位置和行星的运动——应是同样重要的。并且,如果在你搅拌那碗时某个人溜进了厨房,在你的反搅拌中你必须安排那同一个人在适当的时刻反溜回去。
简言之,为了把染料从糖中反搅拌地出来你必须反演时间,当你反搅拌时反演地安排你搅拌时所发生的每一件事。这意味着,那些追着观看你的搅拌的旁观者们,在他们留心观察反搅拌时,将必须反演地重复他们先前的行为,并且,如果现在或许那个反演包括的不仅是全部形体上的行动而且还有构成它们的原子的内部的运动和排布,那么反演也包括大脑新陈代谢的反演,以致他们会反观察他们原来的观察,并反记忆他们曾经记忆的任何事情——并且这时这个反演做完了,在反演时旁观者们会系统地失掉他们一直希望看到的任何记忆。因此时间过程的反演应是如此完全,以致于参与者们实际上不能亲自经历它,因为它们应是同一反演的一部分。
我们不再继续这种夸张的默想。在这种情况下,关于时间反演人们意指什么,实际上全然不清楚。豌豆的去混合和糖的去搅拌应是一种非凡的技艺,但在这种复杂系统的行为之中的博学的观察者不必认为时间倒流,相反,它可以是前进动力学的一个巧妙而又可说明的示例。
有趣之处在于,为了考虑豌豆和原子之间的个体碰撞,物理学家们使用基本而又有点抽象的时间定义,以表明“可察觉”的时间——通过监视豌豆的混合或绵糖搅拌之类的不可逆事件我们能判断——倾向于遵循作为根本的抽象时间的方向。但两者之间的联系不是绝对的,因为“不可逆”的东西原则上能够偶然地或有计划地反演它们自己。还有一个没有回答的问题是,作为知觉主体的我们主要感觉和理解的是那种时间。我们的时间感觉限于我们周围世界中那些几乎完全不可逆的事件,还是我们的智力有接触更基本的某些事物的方法?这必定是留给读者的一个问题,因为没谁知道答案,而且它多半与量子力学无关。
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