《一路走来的宇宙 16》

好了，如果我们重新思考康德的二律背反，我们仍然无法回答这些问题。但是，在现代科学的框架下，这些问题有了更丰富的内涵。时间存在的意义在于世界上事物的变化，或者说宇宙状态的变化。同时，时间的特征由宇宙自身的结构决定。古希腊的芝诺曾经提过一个有意思的阿基里斯问题。在荷马史诗里，阿基里斯是特洛伊战争中希腊联盟军请来的骁勇大英雄。芝诺设想着阿基里斯和一只乌龟赛跑，但是阿基里斯让乌龟一百米。当阿基里斯跑到乌龟始发的位置时，乌龟已经往前爬了十米。而阿基里斯再往前跑十米到乌龟原先的位置，乌龟又往前爬了一米。如此反复，芝诺得到一个结论，阿基里斯永远追不上乌龟。芝诺的论述看上去很荒谬。其中他用阿基里斯赛跑中的事件，到达乌龟先前的位置，定义出一个时间。这个芝诺时间相比较我们通常意义的时间是有限的。在这个时间里，我们永远看不到阿基里斯超过乌龟的那一刻。类似的情况很可能在我们的宇宙中发生。假设静止状态的一个人被一个黑洞吸引过去。一个远处的观察者将看到这个人移向黑洞，然后缓慢地无限接近黑洞的事件视界面，看不到那人掉进黑洞。这是因为引力作用让时间变缓。而那个失重的人，如果没有被黑洞的潮汐力撕碎的话，将看到自己顺利地掉进去。

宇宙演化的时间标度也是类似的现象。宇宙状态持续的时间是不一样的。从当前算起，九十亿年前宇宙真空能占上风，宇宙开始加速膨胀。往前推四十亿年，物质成为主导，开始电离化过程，形成星体和星系。再往前推的两亿年是冷物质和辐射时期。再往前推的三十七万年是辐射和物质耦合的电离时期。再往前的二个分钟和十秒钟时间分别有了简单核物质时代和轻子时代。在宇宙最初的一秒钟里完成了夸克的形成和相变的暴胀过程。当我们说时间有起点，就是宇宙大爆炸的时刻，我们是用宇宙自己决定的时间尺度。完全有可能存在另一个时间尺度来描述宇宙大爆炸之前的现象。这些将超越我们所在的宇宙范畴。

还有另一种时间，嵌入在我们通常意义的时间里。比如篮球比赛的赛场时间。一场篮球赛从裁判的哨声开始。中间会有暂停和重新开始比赛。裁判关注的只是比赛时间内在赛场上发生的事情，直到赛场倒计时归零。一个人的一生也是一样。时间在出生之前和死亡之后都没有意义。让我们珍惜人生中的每一刻，无论是痛苦还是欢乐。

宇宙空间是无限的吗？对于一个具有正曲率的宇宙来说，答案比较简单。它可以是有限的。你发出的一束光永远不会碰到边界。正曲率宇宙可以类比成一个二维的球面，有限无界。一只蚂蚁可以在球面上爬行而碰不到边界。哥伦布和麦哲伦相信地球是球行的，往西航行也能到达神奇的东方，也能绕回家。同样的，在正曲率宇宙空间里，你发的那束光最后也会绕回来，你从前方望去，可以看到自己的背影。可是，WMAP和普朗克卫星的观测都证明我们的宇宙的曲率非常接近零。宇宙是一个平坦的欧几里德空间。这样的宇宙空间也可能是有限的，但是结构复杂，至少没有观察上的证据。但是我相信，既然宇宙是有有限年龄的，宇宙空间就应该是有限的。当然，我们可观测的宇宙是有限的。在我们的视野里的两端可以有两个不同的区域。它们之间足够的遥远，以至于没有光和物质的传递和作用。它们各自存在，没有相互的因果联系。在宇宙中的某一处很可能有像人类一样的智慧生物。但是我们无法交流。一个事件的发生由时间和空间共同描述。物理学里的四维时空就是由因果律将时间和空间耦合在一起。我不相信高维时空概念，因为比四维时空多出来的任何一个维度都不够直觉，也缺乏可观测性的意义。希望我是错的，未来我们可以真的玩穿越剧。

--写于2022年9月9日（图片来自网络）