《一路走來的宇宙 16》

好了，如果我們重新思考康德的二律背反，我們仍然無法回答這些問題。但是，在現代科學的框架下，這些問題有了更豐富的內涵。時間存在的意義在於世界上事物的變化，或者說宇宙狀態的變化。同時，時間的特征由宇宙自身的結構決定。古希臘的芝諾曾經提過一個有意思的阿基裏斯問題。在荷馬史詩裏，阿基裏斯是特洛伊戰爭中希臘聯盟軍請來的驍勇大英雄。芝諾設想著阿基裏斯和一隻烏龜賽跑，但是阿基裏斯讓烏龜一百米。當阿基裏斯跑到烏龜始發的位置時，烏龜已經往前爬了十米。而阿基裏斯再往前跑十米到烏龜原先的位置，烏龜又往前爬了一米。如此反複，芝諾得到一個結論，阿基裏斯永遠追不上烏龜。芝諾的論述看上去很荒謬。其中他用阿基裏斯賽跑中的事件，到達烏龜先前的位置，定義出一個時間。這個芝諾時間相比較我們通常意義的時間是有限的。在這個時間裏，我們永遠看不到阿基裏斯超過烏龜的那一刻。類似的情況很可能在我們的宇宙中發生。假設靜止狀態的一個人被一個黑洞吸引過去。一個遠處的觀察者將看到這個人移向黑洞，然後緩慢地無限接近黑洞的事件視界麵，看不到那人掉進黑洞。這是因為引力作用讓時間變緩。而那個失重的人，如果沒有被黑洞的潮汐力撕碎的話，將看到自己順利地掉進去。

宇宙演化的時間標度也是類似的現象。宇宙狀態持續的時間是不一樣的。從當前算起，九十億年前宇宙真空能占上風，宇宙開始加速膨脹。往前推四十億年，物質成為主導，開始電離化過程，形成星體和星係。再往前推的兩億年是冷物質和輻射時期。再往前推的三十七萬年是輻射和物質耦合的電離時期。再往前的二個分鍾和十秒鍾時間分別有了簡單核物質時代和輕子時代。在宇宙最初的一秒鍾裏完成了誇克的形成和相變的暴脹過程。當我們說時間有起點，就是宇宙大爆炸的時刻，我們是用宇宙自己決定的時間尺度。完全有可能存在另一個時間尺度來描述宇宙大爆炸之前的現象。這些將超越我們所在的宇宙範疇。

還有另一種時間，嵌入在我們通常意義的時間裏。比如籃球比賽的賽場時間。一場籃球賽從裁判的哨聲開始。中間會有暫停和重新開始比賽。裁判關注的隻是比賽時間內在賽場上發生的事情，直到賽場倒計時歸零。一個人的一生也是一樣。時間在出生之前和死亡之後都沒有意義。讓我們珍惜人生中的每一刻，無論是痛苦還是歡樂。

宇宙空間是無限的嗎？對於一個具有正曲率的宇宙來說，答案比較簡單。它可以是有限的。你發出的一束光永遠不會碰到邊界。正曲率宇宙可以類比成一個二維的球麵，有限無界。一隻螞蟻可以在球麵上爬行而碰不到邊界。哥倫布和麥哲倫相信地球是球行的，往西航行也能到達神奇的東方，也能繞回家。同樣的，在正曲率宇宙空間裏，你發的那束光最後也會繞回來，你從前方望去，可以看到自己的背影。可是，WMAP和普朗克衛星的觀測都證明我們的宇宙的曲率非常接近零。宇宙是一個平坦的歐幾裏德空間。這樣的宇宙空間也可能是有限的，但是結構複雜，至少沒有觀察上的證據。但是我相信，既然宇宙是有有限年齡的，宇宙空間就應該是有限的。當然，我們可觀測的宇宙是有限的。在我們的視野裏的兩端可以有兩個不同的區域。它們之間足夠的遙遠，以至於沒有光和物質的傳遞和作用。它們各自存在，沒有相互的因果聯係。在宇宙中的某一處很可能有像人類一樣的智慧生物。但是我們無法交流。一個事件的發生由時間和空間共同描述。物理學裏的四維時空就是由因果律將時間和空間耦合在一起。我不相信高維時空概念，因為比四維時空多出來的任何一個維度都不夠直覺，也缺乏可觀測性的意義。希望我是錯的，未來我們可以真的玩穿越劇。

--寫於2022年9月9日（圖片來自網絡）