糊本身决定个特殊
变量:时间。
在基础相对论物理学中,没有变量扮演着像时间那样先验角色,
们可以把宏观状态与时间演化之间
关系反转:并不是时间
演化决定
状态,而是状态——模糊——决定
时间。
像这样由宏观状态确定时间被称为“热学时间”。在何种意义上可以说它就是时间呢?从微观观点来看,没有什
特别
——它和其他变量
样。但从宏观来看,它有个重要
特征:在那些同
层次
变量中,热学时间
表现方式最接近于
们通常所说
“时间”,因为它与宏观态
关系就是
们从热力学得知
那样。
但它并不是个统时间,它由宏观态决定,也就是通过模糊、通过描述
不完备决定。下
章里
会讨论这种模糊
起源。但在此之前,让
们更进
步,把量子力学考虑进来。
量子时间
罗杰·彭罗斯(RogerPenrose)是关注时空问题科学家中讲得最清晰明
位。5他得出结论说,相对论与
们关于时间流动
经验并不矛盾,但它对此解释得也不够充分。他指出,遗漏之处可能在于量子作用6中发生
些事情。伟大
法国数学家阿兰·科纳(AlainConnes)指出
量子作用在时间根源起到
深刻作用。
当相互作用使得分子位置确定之后,分子
状态就转变
。分子
速度也同样如此。如果先确定
是速度,然后是位置,即这两个事件
顺序是相反
,那
分子
状态就会以不同
方式转变。顺序是有影响
。如果
先测量电子
位置,再测量速度,那
它状态
改变就与先测速度再测位置不同。
这被称为量子变量“非对易”,因为位置与速度“不对易”,意思是说,它们交换顺序会有影响。这种非对易是量子力学
典型现象。非对易确定
顺序,在确定两个物理量
同时也带来
时间
起源。确定
个物理量并不是独立
行为,它需要相互作用。这些相互作用
效果取决于顺序,这
顺序正是时间顺序
最初形式。
这些相互作用效果取决于发生时
顺序,也许这才是世界时间顺序
源头。这是科纳提出
有趣
想法:在基本
量子转换中,时间
第
个萌芽就在于这些相互作用是(部分)自然有序
。
科纳为这种想法提供种精练
数学版本:他证明
种时间流可以由物理量
非对易隐含地定义。由于这
非对易,
个系统中
物理量集合定义
种数学结构,称为“非对易冯诺依曼代数”,科纳证明这些结构本身就包
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