5.时间量子（2/2）

我把它挂在博洛尼亚的卧室里，并且下定决心，我的目标就是努力去理解在非常微小的尺度上出现的现象，直到最小的时空的基本量子的尺度，在那里，时间与空间不再是它们原来的样子。然后我就真的用余生去努力达成这个目标。

时间的量子叠加

量子力学的第二个发现是不确定性。例如，我们无法准确预测电子明天会出现在哪儿。在两次出现之间，电子没有准确的位置6，就好像散布在一朵电子云里。用物理学家的术语来说，它处于位置的“叠加”中。

时空是像电子一样的物理客体。它也会涨落，也可以处于不同状态的“叠加”中。比如，如果我们把量子力学考虑进来，那么第四章末尾拉伸时间的图示就可以想象为不同时空的叠加，大概如下图所示：

与之类似，光锥的结构会在所有区分过去、现在、未来的点涨落：

甚至过去、现在、未来的区别都可以涨落，变得不确定。正如一个粒子可以弥漫在空间中，过去与未来的区别也可以涨落：一个事件可以同时在另一事件之前与之后。

关联性

“涨落”并不意味着现象永远不能确定下来，而是说它只能在特定时刻、以某种不可预知的方式确定下来。当量子与其他事物相互作用时，不确定性就消失了。[2]

在相互作用的过程中，电子会在某点突然出现。比如，它与屏幕碰撞，被粒子探测器捕捉到，或是与光子碰撞，从而获得具体位置。

但电子的这种实体化有个奇特之处：只有当与其他相互作用的物体发生关联时，电子才会实体化。对于其他物体，相互作用的效应只会传播不确定性。只有与物理系统相关联时，实体化才会发生。我相信，这一点是量子力学做出的最激进的发现。[3]

当电子与其他物体碰撞，比如在装有阴极射线管的老式电视机中，我们所设想的概率云就会坍缩，电子会在屏幕的某点上突然出现，成为构成电视图像的亮点之一。但只有与屏幕相关时，这一现象才会出现。而物体相关时，电子和屏幕现在处于叠加态，只有与第三个物体相互作用时，它们共同的概率云才会“坍缩”，以一个特定的状态出现。诸如此类。

电子的表现如此怪异，实在令人难以接受。更难让人理解的是，这也是时间与空间表现的方式。而且，所有证据表明，这是量子世界——我们所栖居的世界——运作的方式。

决定时间段与物理间隔的物理基础——引力场，不仅受到质量的动态影响，它本身也是一种没有确定值的量子实体，直到它与其他物体相互作用。当发生相互作用时，只有对与之相互作用的物体来说，时间才是分立的、确定的；对宇宙的其余部分，它们仍然是不确定的。

时间松脱为相互间关联的网络，不再聚合成连贯的帆布。时空（复数的）涨落，层层叠加，在特定时刻相对于特定物体突然出现，为我们提供了一种非常模糊的图景。但对于世界精细的分立性，这已经是我们能拥有的最好的视野了。我们正在凝视量子引力的世界。

让我重复一下本书第一部分中进行的漫长而深入的探讨。不存在单一的时间，每个轨迹都有自己的持续时间；根据位置与速度，时间会以不同节奏流逝；它是没有方向的：在世界的基本方程中，过去与未来的区别并不存在；方向性只在我们进行观察并忽略细节时偶然出现。在这种模糊的视角下，宇宙的过去处于一种奇特的“特定”状态。“当下”

的概念不再奏效：在广袤的宇宙中，没有我们可以合理地称为“当下”的东西。决定时间长度的物理基础不是一个区别于世界其他组成部分的独立实体，而是动态场的一个方面。它会跳跃、涨落，只在相互作用时实体化，在最小尺度之下无法被发现……那么，这一切之后，时间还剩下什么呢？

你扔掉手表，你尝试理解

这看似能抓住的时间，只不过是指针的运动……[4]

让我们进入没有时间的世界。

[1]法国新印象主义画派画家，以用点作画著称。

[2]在这种语境下使用的表示相互作用的术语“测量”，有些误导性，因为这似乎意味着，为了创造实在，我们需要一位穿着白大褂的实验物理学家。——作者注

[3]在此我使用了量子力学的关联性解释7，我自己都认为它难以置信。接下来的评述——特别是那些满足爱因斯坦方程的经典时空的消失——在我所知的其他解释中仍然是不成立的。——作者注

[4]出自感恩而死（grateful dead）乐队的歌walk the sunshe。