2016年2月3日

時間的方向性

作者/賴昭正前清大化學系教授、系主任、所長;合創《科學月刊》)

人類對時間的感受可以說是與生俱來的:在尚不知自己所存在之空間時,許多幼稚園生大概均已了解到自己漸漸長大,而父母親(尤其是祖父母)則漸漸衰老;等長大後,每個人也均能體會到「生老病死」乃是人生不可避免的命運。「花開堪折直須折,莫待無花空折枝」不但說明了時間的存在,它更清晰地闡釋了時間的單方向性流動。

雖然如此,奇怪的是:在幾乎所有的理論物理的發展過程中,物理學家卻未發現有導入流動之時間的必要,例如用以說明相對論的也只是「靜態」的四度時空地圖而已。所以理論物理的方程式裡似乎缺少了人類心理上之時間的主要「動態」性質。難道時間的流逝僅是我們心理上的幻覺?


時間在物理學上不止是不流逝,幾乎所有的物理定律均沒有「過去」與「將來」之分別的─即具有稱為T 之時間鏡像對稱。如在圖一中的兩球相撞:由(a)開始,相撞後變成(b); 因此(a)為過去,(b)為將來。但在物理上是無法分辨過去與將來的:如果有人將此兩球相撞拍成電影,然
後倒映,我們是無法看出有任何不對的地方;因此將下結論說「(b)為過去,(a)為將來」─正好與正映影片之過去與將來相反!因此物理學家說:在物理定律裡,是沒有過去與將來之分別的。難道「過去」與「將來」也僅是我們心理上的幻覺?......【更多內容請閱讀科學月刊第554期】



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