宇宙演化論可以證明時間存在嗎？

時間掌控我們的生活，每個人都希望擁有更多的時間。企業用時間賺取金錢，科學家能非常準確地測量時間。美國研究人員研發出一款原子鐘，這款鍾倘若在宇宙誕生時啟動，至今誤差也不超過1秒。

時間究竟是什麼？

加拿大的圓周理論物理研究院專門研究物理學的基礎問題。該研究院的創辦人之一李·施莫林教授與這個難題纏鬥許久，他表示：「面對科學時，了解時間的本質是關鍵。」

一些科學家認為時間並不存在。但施莫林認為，這是受到根深蒂固的觀念和晦澀難解的數學誤導的結果。他在自己頗具爭議的新書《時間重生》中表示，時間是萬象的根基，是解釋宇宙運行的關鍵，與我們的存在息息相關。「科學界視時間為幻象，這點很難對付。」他表示，「反對時間存在的理論核心，依憑的是我們理解物理定律的方式。」不是說物理定律錯了，而是科學家沒有理解它們真正的來源。「根據以往的見解，宇宙中發生的一切都受物理定律的主宰。」他說，「物理定律是絕對的，不受時間影響。」這項特性使得物理定律能非常有效地預測未來：只要在重力定律中代入地球今天的位置，就可計算出 100 萬年後地球的準確位置。

這些物理定律似乎也顯示了時間真正的性質。施莫林表示：「物理定律顯示，時間流只是個方便的假象，可由計算取代。」換句話說，時間只是讓方程式吐出正確答案的小技巧。

物理定律和時間概念彷彿威力無窮，受到鼓舞的物理學家試圖找出足以解釋萬物（包括宇宙整體）性質的定律，卻屢屢遭遇難題。

300多年前，牛頓試圖將他的萬有引力定律套用在整個宇宙上，卻發現在處理無限空間時失效了。後來，愛因斯坦提出了更周全的廣義相對論，並成功套用在宇宙上，但在大尺度上解釋大爆炸時還是失敗了。

時間只是一個個畫格？

20世紀60年代中期，美國理論物理學家約翰·惠勒和布萊斯·戴維特決定將所有科學領域中最成功的理論——量子理論——套用在宇宙上，看看能否得到新結果。量子理論主要運用於次原子世界，但理論上，它可以解釋萬物，包括宇宙尺度。

惠勒和戴維特成功推導出複雜得嚇人的方程式。這個方程式根據量子理論描述了宇宙的真實性質。有一點相當令人震驚：這個方程式包含許多物理量，但大家都認為應該出現的一項卻缺席了，那就是時間。

「根據惠勒-戴維特方程式，宇宙的量子狀態是凍結的。」施莫林表示，「量子宇宙是不會改變的宇宙，一直保持現狀。」這與我們所見的真實情況完全不同。天文學家堅稱，宇宙誕生自大爆炸，現在仍在不斷膨脹。不斷有恆星誕生和死亡，人類也是如此。這中間一定有什麼差錯。

許多理論物理學家試圖找出方法，讓惠勒-戴維特方程式所描述的「沒有時間」的宇宙，出現我們認知中的時間。 施莫林說：「我詳細研究過這些方法，我認為它們全都不靠譜。」他認為，只有從根本上重新認識時間，才能解決這一矛盾。

不過，不是每個人都同意這種說法。有些人認為，無論我們覺得多難以接受，惠勒-戴維特方程式確實揭示了時間的真相。持這類看法的人士中，以英國牛津大學客座教授、理論物理學家朱利安·巴伯最為著名。他花了數十年時間探索惠勒-戴維特方程式的意義，並於 1999 年出版了相當出名的巨著《時間的終結》。

巴伯認為，我們不能忽視惠勒-戴維特方程式中的時間含義。他認為宇宙其實是一大批靜止的「現在」，就像宇宙影片膠捲上的畫格。 要解釋宇宙的運作，在任何時刻（或「現在」）都不需要考慮時間。時間的流動感來自我們的心智處理這些畫格（巴伯稱之為「時間膠囊」），但時間本身並不存在。

施莫林十分贊同巴伯的研究成果，並說「這是理解量子宇宙論的最佳思考方法」，甚至在自己的理論中納入巴伯的某些最新想法。不過，他認為巴伯的概念和各種「沒有時間」的宇宙理論具有相同的缺陷：它難以提出可檢驗的預測，而且無法解釋沒有時間的物理定律最初從何而來。

宇宙演化論證明時間存在？

施莫林認為自己能解決這些麻煩，甚至做得更多。為了達到這個目標，他開始研究目前全宇宙最奇特的物體——黑洞。

黑洞由巨大的恆星塌縮形成，最出名的特點是重力場極強，連光都逃不出它的掌握。我們目前仍不確定黑洞內部發生過什麼，但依據量子理論的線索，黑洞中心可能是全新宇宙的誕生地，每個新宇宙都遵循不同的物理定律。

施莫林指出，如果這個說法正確，那麼達爾文的進化論可套用在宇宙上，最常見的宇宙將是最適合孕育黑洞的宇宙。他表示，我們可以在宇宙中檢驗這套理論。歷經無數次演化之後，宇宙現在應該按照適合孕育黑洞的物理定律運作。根據施莫林的說法，天文物理學家可以檢驗這是否正確，並且回溯相關證據的發生時間。

不過，最令人驚訝的證據或許是人類的存在。巨大恆星在超新星爆發中死亡，黑洞於焉誕生。有趣的是，這些恆星也製造了形成生命所需的碳、氧和其他元素。沒有這些巨大的恆星，就沒有孕育宇宙的黑洞，也沒有不斷演變的物理定律，當然也沒有人類。

因此，施莫林提出，人類的存在或許正是宇宙演化的證據。由於演化得花時間，所以時間確實存在。這種證明時間真實性的論證方式相當令人驚奇，不是所有人都能接受。德國科隆大學的理論物理學家克勞斯·基佛教授表示：「說這些講法投機我覺得不為過。」他甚至從根本上質疑施莫林的這番論述：「目前完全沒有證據能證明新宇宙是誕生自黑洞內部。」

爭辯仍待時間釐清

有一點大家都同意：時間的確感覺像是真的， 而且毫無疑問，施莫林的證明方式十分大膽。

如果他是對的，那麼我們的宇宙只是無窮系列中最新的一個。宇宙隨著時間相繼出現，物理定律演化至今，不僅變得適合形成黑洞（新宇宙的誕生地），還適合形成生命（包括人類）的基礎元素。換句話說，時間解釋了我們的宇宙為何正好具備適合人類生存的條件。

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