
引言
1961年,美国短篇科幻鬼才弗雷德里克·布朗发表了一篇小说。
全文只有8行:
末日
(美)弗雷德里克·布朗
琼斯教授多年来一直在研究时间。“我终于发明了一台机器,”他对女儿说,“它可以把我们带回到过去。” 他按了一下机器上的电钮,并说:“机器能让时间往回走。”
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朗布·克里德雷弗(美)
日末
这篇小说,以纯文本形式精彩地呈现了反向时间。而它就是《信条》的核心剧情。

* 时间反演
一般的时间倒流,周遭的一切仍然遵守物理学基本规则。然而,《信条》里的时间倒流却截然不同:它倒转了一切事件、动作。倒退走路,倒退说话,万物先有结果,再有原因。然而,《信条》里的时间倒流却截然不同:它倒转了一切事件、动作。倒退走路,倒退说话,万物先有结果,再有原因。严格意义上,它应该叫“时间反演”(time reverse)。
时间反演这个词来自量子力学,原术语的全称是“时间反演对称(T-symmetry or time reversal symmetry)”,指空间坐标不变,时间坐标反向。
有一个数学定理说,任何服从量子力学和相对论的理论必须服从CPT联合对称。换言之,如果同时用反粒子来置换粒子,取镜像还有时间反演,则宇宙的行为必须是一样的。但是,克罗宁和费兹指出,如果仅仅用反粒子来取代粒子,并且采用镜像,但不反演时间方向,则宇宙的行为不相同。所以,如果人们反演时间方向,物理学定律必须改变——它们不服从T对称。
时间反演是一个比时间倒流更复杂,也更有趣的概念,因为它挑衅了我们的日常经验,所谓的正、反,因、果,只是主观上的“幻觉”罢了。
在由经典物理学和量子力学描述的动力学世界中,时间作为三维空间之外的第四维,进入到物理过程的时空演化规律中,但它们的基本方程都是时间反演对称的,它们给出了一个可逆的、对称的物理图像。

* 时间反演涉及的概念——熵的无情增加
鲁道夫·克劳修斯发现热力学第二定律时,定义了熵。自然社会任何时候都是高温自动向低温转移热量。一个封闭系统最终会达到热平衡,没有了温差,再不能做功。这个过程叫熵增,最后状态就是熵死,也称热寂。
想象把一杯水放在桌子的边缘上。稍微推一下就会落到地面上去——无疑地会被打碎成许多碎片,水会溅到相当大的面积上,或许会被地毯吸收,还会流到地板的缝隙中去。我们这一杯水在这里只不过忠实地遵循着物理的方程罢了。牛顿的描述即已足够。杯子和水中的原子独立地遵守牛顿定律。现在把这图像在时间的相反方向表演。由于这些定律的时间可逆性,这些水可以一样容易地从地毯和地板缝隙中流出,流进一个从许多碎片拼凑而成的玻璃杯中,这整体从地板上刚好跳跃到桌子的高度,然后停在它的边缘上。正如杯子落下打碎的过程一样,所有这一切又都和牛顿定律相符合。
在杯子从桌子落下时,从下落得到的能量必须跑到某处去。下落杯子的能量事实上变成热。在杯子摔到地面的时刻,杯子碎片、水、地毯和地板的原子会以一种比以前更快一些的杂乱的方式运动。也就是说,玻璃片、水、地毯和地板会比这发生之前仅仅变得稍热一些(不管蒸发引起的可能的热丧失——但是在原则上,那也是可逆的)。由于能量守恒,这热刚好等于这杯水从桌子上落下时的能量损失。所以,这些热能也刚好是足以使玻璃杯重新举到桌子上的能量!注意,在我们考虑能量守恒时把热能也计入是很重要的。把热能也包括进去的能量守恒定律称为热力学第一定律。由牛顿力学推导而来的热力学第一定律是时间对称的。第一定律并不以任何方式限制玻璃和水,从而排除碎片聚集成杯子,并且充满水后奇迹般地跳回到桌面上的可能性。
粒子的运动的存在必须是高度协同的;由于这些运动具有这类性质,所以如果我们以完全精确的方式去颠倒每一个别原子的运动,则结果正是集中碎片,充满水并把水杯刚好举到出发之处所需要的行为。
把高度协调一致的运动看作大尺度变化的效应而不看作原因的观点是可以接受的并且是熟悉的。然而“原因”和“效应”两词需要面对时间反对称的问题。通俗地讲,我们已习惯于在原因必须先于效应的意义上应用这些术语。但如果是理解在过去和将来之间物理上的不同,就必须排除我们日常的关于过去和将来的感觉无意识的推理概念。相应地,如果情势被认为刚好是合适的,我们就必定允许自己把事件的原因放在将来,而把效应放到过去!经典物理的决定性的方程(或量子物理的U过程)对于未来方向的演化并没有什么特权。它们可以一样好地适用于向过去方向的演化。未来之决定过去犹如过去之决定未来。
我们可以用某种任意的方式指明系统在将来的某一个状态,并用之来计算过去应该是什么样子的。如果我们允许在时间的正常未来方向演化方程时,把过去当作“原因”,而把将来当作“效应”;则在时间的过去方向上,我们就可以应用演化方程的同等有效的步骤,并且显然地应该把将来当作“原因”,而把过去当作“效应”。

*熵减=时间反演
系统的熵是其呈现的无序的量度。这样,碎玻璃杯和地板上溅开的水,是比桌子上完好的一满杯水具有更高的熵的态;搅拌的鸡蛋比新鲜的未打碎的蛋具有更高的熵;甜咖啡比淡咖啡以及未溶解的糖块的熵更大。低熵态似乎是某种以明显的方式“被特别地安排好”,而高熵态却没有那么“被特别地安排”。
在一个更微妙的意义上,这些情形下的高熵态,由于个别粒子运动的非常精密的协调,正和低熵态一样地是“被特别地安排的”。例如,在打碎杯子后流到地板缝隙中的水分子的似乎随机的运动其实是非常特殊的:其运动是如此之精密,如果它们所有都刚好颠倒过来,则原先的低熵态也就是桌子上的完好的、装满水的杯子就会被恢复。(情况必定如此,由于所有这些运动的反演刚好简单地对应于时间方向的反转——依此杯子会聚集好,并跳回到桌子上去。)
这也就如诺兰所述:尽管科学上,熵的反转不等于时间的反转,但理论上,如果你可以颠倒某个物体的熵,那么也可以颠倒该物体的时间,因此这个故事还是建立在物理学基础上的 。
宇宙就是时空。上下四方曰宇,空间;往古今来为宙,时间。自古以来,对时间和空间的认识构筑了人类的知识框架和思维方式。科学与文明的进步是通过人类对时间和空间认识的深入而推动的。不同的时空观会导致不同的文明与进步,并影响到人类社会生活的方方面面。时间和空间的问题是科学的基本问题。时空的基本认识是知识体系建立的核心基础和根本前提。不同的时空观就会有不同的认识基础,时空观的改变往往产生认识上的革命。
非复杂性理论导致理性主义。理性主义导向决定论。决定论认为:既然世界是客观的,而事物之间又存在因果关系,那么世界就是可以由因果关系由近及远将所有一切都纳入这张因果的大网之中,或者说,世界可以从理性推导出来。虽然推导需要时间,但最终理性的光明会照亮所有的黑暗之处,进步是历史的必然
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* 附注一段个人简悟:在简书我处事的原则是:尊重长辈,因为从许多优秀的长者身上所学的比我读了这么多年书都有用的多;在简书,我喜欢诗人,因本人并不擅韵律,所以特别欣赏能以诗文论烟火人间的优秀作者;在简书,我讨厌鄙视链,理工科与文科本来就只是分工不同,东西方哲学不相伯仲,只有学会融合才能真正将哲学升华,换言之能共融共处百花齐放的平台才是优秀的平台;在简书,我讨厌对长者不尊的行为,在我成长的过程中,正是长者们给予了我许多人生启迪,令我的人生进程少走了许多弯路,所以珍惜;在简书,我特别尊重用双手撑起一个家并懂得反哺与感恩的人, 因为他们让我知道知识的丰富仅是一种工具,一座桥梁,只有在社会中不断磨砺、不忘初心坚持走着的的人才真实可贵;
海纳百川 有容乃大..
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