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时间遭遇空前危机:在量子世界,时间没有意义?(6)

2018-10-11 09:40:24  环球科学ScientificAmerican    参与评论()人

这种方法本质上是一种对薛定谔方程的全新解释。刚刚建立时,物理学家可以借此直接计算一颗微粒在某一具体的时间断面上由A点运动到B点的可能性。后来由费曼进一步发展的理论考虑了无数种由A至B可以令人信服的路径,而不论其可能性多么小。时间作为一种变量被剔除掉;唯有可能的路径是关键。将这些可能的路径统合起来,最终就会浮现出一条具体的路径。

这个过程有时候被比作波的干涉。当空中两束波“相遇”时,它们也许会叠加为一束新的、能量更强的波(相长干涉),也许会完全抵消(相消干涉)。类似地,你或许会想到这些可能的路径之间的相互作用——某些增强了,另一些则相互削弱了,最终形成一条路径。更重要的是,时间变量不再参与计算。

加州大学圣巴巴拉分校的JamesHartle长期致力于将该思想应用于他的量子宇宙学中,即运用量子力学定律研究婴儿宇宙及其演化。但不同于针对个体粒子的假说,他考虑的是能够描述演化中的宇宙的所有可能的结构,即可能宇宙的无限阵列。当这些丰富各异的结构被统合起来以后,经过相消和相长,最终将形成一个具体的时空。Hartle希望利用这种方法得出宇宙在量子引力场中的行为线索。同时,他不需要选择一个特别的时钟来进行这项物理研究:时间作为一个基本变量消失了。

当然,Isham指出,“抛开时间这个概念后,下一步要做的就是解释我们身处的这个平凡世界,以及萦绕在我们周围的时间。”包括Rovelli在内的一些人怀疑时间本就不是一个基本量,他们表示,时间可能是更接近于温度、压力这样的物理属性。针对单个粒子或原子考虑时压力没有意义,这一概念只有在对上万亿的原子讨论时才存在。时间概念或许恰恰符合这一统计学特征,也就是说,现实世界就像一幅点彩画作。在最小的尺度,即普朗克尺度,时间没有意义,就像我们无法从近处窥见点彩画作中的乾坤一样。

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