在他智慧

无法穿透的夜晚

一个神灵

关闭了

时间的纽带

来嘲笑

我们人类的恐惧

过去与未来之间的全部差别也许单纯是因为熵在过去要低一些。[这个问题有很多让人困惑的方面。一个精妙可信的评论可以参考 J. Earman, ‘The “Past Hypothesis” : Not Even False’, Studies in History and Philosophy of Modern Physics,37, 2006 : 399—430。]熵为何在过去会低呢？

在这一章里，我会叙述一种观点，提供一种可能的答案，“如果你要听我的答案，请明白这也许只是个不切实际的推测”。[Friedrich Nietzsche, The Gay Science, trans. with commentary by Walter Kaufman, Vintage, New York,1974 : 297.]我无法确定这个答案是正确的，但我很喜欢这个答案。[细节可参考Carlo Rovelli, ‘Is Time's Arrow Perspectival？’ （2015）, in The Philosophy of Cosmology, ed. K.Chamcham, J. Silk, J. D. Barrow and S. Saunders,Cambridge University Press, Cambridge, 2017]它或许可以解释很多事情。

我们才是旋转的那个！

无论我们人类有什么特殊之处，具体说来，我们只是自然的一分子，只是宇宙这幅宏伟壁画的一部分，只是和其他众多部分一样的一小部分。

在我们与世界的其余部分之间，存在着物理相互作用。很明显，并非所有变量都与我们或我们所在的那部分世界相互作用。只有很少的变量会有影响，绝大多数根本不会有什么影响。它们不会记得我们，我们也不会记住它们。世界的不同状态对我们来说似乎是等价的，这就是其中的原因。世界的两个部分——我与一杯水之间的物理作用，独立于水中单个分子的运动。同样，世界的两个部分——我与一个遥远星系之间的物理作用，也会忽略在那里出现的细节。我们对世界的视野之所以是模糊的，是因为我们所处的这部分世界与其余部分之间的相互作用会无视很多变量。

这种模糊是玻尔兹曼理论的核心。[在热力学的经典表述里，我们描述一个系统时，会首先指定一些我们假定可以从外部对其进行作用的变量（比如移动活塞），或者假定我们可以测量哪些变量（比如其组成部分相对集中）。这些是“热力学变量”。热力学事实上并不是在描述系统，它描述的是系统的这些变量：那些我们假定可以用来与系统相互作用的变量。]从这种模糊之中，热量与熵的概念诞生——而这些与具有时间之流特征的现象紧密相连。一个系统的熵与模糊直接相关。它取决于我没有记录下什么，因为它取决于不可分辨状态的数量。同一微观状态，相对于一种模糊的状态熵也许很高，而相对于另一种状态也许熵就会很低。

这并不意味着模糊只是一种心理上的构想，它依存于实际的、真实存在的物理作用。[例如，这个房间空气的熵取值是把空气看作同一种类，但如果我测量其化学组成，熵就会变化（减少）。]熵不是个任意或主观的量。它是个相对量，就像速度。

一个物体的速度不是这个物体本身的属性，而是这个物体相对于另一物体的属性。在一列行进的火车上奔跑的孩子的速度相对于火车有一个值（每秒几步），相对于地面又有一个值（每小时一百千米）。如果孩子的妈妈告诉他“不要动”，她并不是让他从窗户跳出去，相对于地面静止。她的意思是孩子应该相对于火车停下来。速度是一个物体相对于另一物体的属性，是个相对量。

熵也是如此。A 相对于 B 的熵，要计算 A 与 B 物理作用中未能区分的 A 的状态的数量。

这一点经常引起困惑，把它澄清以后，就为时间之矢之谜提供了一种很吸引人的解决方案。

世界的熵并非只取决于世界的状态，也取决于我们模糊世界的方式，而这又取决于我们与哪些变量相互作用，即我们这部分世界与变量的相互作用。

在遥远的过去，世界的熵在我们看来非常低，但这也许没有反映出世界的准确状态，也许只考虑了我们作为物理系统相互作用过的变量的子集。我们与世界之间的相互作用，以及描述世界所用的一小部分宏观变量，会产生模糊，正是由于这种显著的模糊，宇宙的熵才很低。

这一事实开启了一种可能性：也许并不是宇宙在过去处于一种特殊状态，也许其实是我们，以及我们与世界的相互作用，才是特殊的。是我们决定了特殊的宏观描述。宇宙最初的低熵，以及时间之矢，也许更多源于我们，而非宇宙本身。基本的理念就是如此。

考虑一个最壮观也最明显的现象：天空每天的旋转。这是我们周围的宇宙最直接又壮观的特点——它在旋转。但这个旋转真的是宇宙的特点吗？并非如此。虽然花费了数千年时间，但我们最终明白了旋转的是我们，而非宇宙。天空的旋转是一种视角的效果，是由于我们在地球上特殊的运动方式，而不是由于什么宇宙动力的神秘属性。

对于时间之矢，恐怕情况也是类似的。我们作为物理系统的一部分，宇宙最初的低熵也许是由于我们与宇宙特殊的相互作用的方式。我们是宇宙某些方面很特殊的子集，正是这点确定了时间的方向。

我们与世界其他部分特殊的相互作用如何决定最初的低熵呢？

很简单。取十二张牌，六张红色六张黑色，把六张红牌都放在上面。洗一下牌，然后找一找在红牌上面的黑牌。洗牌之前没有一张黑牌在上，洗完之后会有一些。这就是熵增加的一个简单例子。游戏开始时，在红牌上面的黑牌数量为零（熵很低），因为开始时处于特殊的排列。

但现在让我们玩另一个游戏。首先，随意洗牌，然后看前六张牌，并且记下来。然后洗下牌，看一看有哪些其他牌跑到前六张去了。最初一张没有，然后数量增加了，和上个例子一样，熵也增加了。但这两个例子有个关键的区别：在这个例子开始时，牌是随机排列的。是你记下了哪些牌开始时在上半部分，然后宣称它们很特殊。

对宇宙的熵而言，也许同样如此：也许它并没有处于什么特殊状态；也许是我们处于一个特殊的物理系统中，相对于这个系统，宇宙的状态才很特殊。

但为什么会存在这样一个物理系统，宇宙最初的状态相对于它会如此特殊呢？因为在广袤的宇宙中存在着无数物理系统，彼此相互作用的方式更是数不清。在这些系统中，通过无休止的概率游戏以及庞大的数字，必然会有某些系统在与宇宙其他部分相互作用的过程中，某些变量在过去刚好呈特殊值。

我们的宇宙如此巨大，存在一些“特殊”的子集，也不是什么让人惊讶的事。有人中了彩票，没什么可惊讶的，每周都有人中。假定整个宇宙在过去都处于特别“特殊”的状态并不十分正常，但假设宇宙有一些部分很“特殊”，就没有什么不正常的了。

如果宇宙的一个子集在这种意义上很特殊，那么对这个子集而言，宇宙的熵在过去就很低，热力学第二定律就成立；记忆会存在，痕迹会留下，也会有进化、生命与思想。

换句话说，如果宇宙中有这样的东西——对我来说肯定会有——那么我们就刚好属于它。此处，“我们”指的是我们经常接触并且用来描述世界的物理量的集合。因此，也许，时间的流动不是宇宙的特征，就像天空的旋转，来自我们在自己角落中的独特视角。

但为什么我们会属于这些特殊的系统呢？苹果长在喝苹果酒的北欧，葡萄长在喝葡萄酒的南方，和这个是同样的原因。或是在我出生的地方，人们居然刚好说的是我的母语；或是温暖我们的太阳与我们的距离刚好合适——不近也不远。这些例子里，“奇特”的巧合都源于把因果关系搞反了：不是苹果长在了喝苹果酒的地方，而是在有苹果的地方，人们才喝苹果酒。这样说的话，就没什么奇怪的了。

同样，在宇宙无限的种类里，可能会有一些物理系统，它们通过一些特殊的变量与世界其他部分相互作用，定义出初始的低熵。对这些系统来说，熵在不停增加。在那里，而非其他地方，存在着与时间流动相关联的典型现象：生命，进化，思想，以及我们对时间流逝的感知，都成为可能。在那里，苹果生长，产出了我们的苹果酒：时间。这甜美的果汁中蕴含了所有的美食以及生命的滋味。

指示性

在进行科学活动时，我们想要以尽可能客观的方式描述世界。我们尽力消除源于自身视角的扭曲与错觉。科学渴求客观，希望能够在有可能达成一致的事情上得到统一的观点。

这很让人钦佩，但我们需要留意的是，如果忽视了进行观察的视角，我们也会失去一些东西。在急切追求客观性的同时，科学千万不能忘记，我们对世界的经验来自世界内部。我们给世界投去的每一瞥都来自一个特殊的视角。

把这一事实考虑在内，就可以阐明很多事情。比如，它可以阐明，地图告诉我们的与我们实际所见之间的关系。要把地图和我们的所见进行比较，需要加入一条关键信息：我们必须在地图上认出我们的准确位置。地图并不知道我们在哪儿，至少当它没被固定在它所标示的那个位置时是这样的——山村里的有些地图会标出可以走的路线，旁边有个红点，写着“您在此处”。

这是个很奇怪的说法，地图怎么知道我们在哪儿呢？也许我们是用望远镜从远处看到的。它应该说：“我是一张地图，我在此处。”并在红点旁加个箭头。但是一行文字谈到它自己，这也显得有点奇怪。这是怎么回事呢？

这就是哲学家所谓的“指示性”：一些词语的特点是，每次使用时都具有不同的含义，由地点、方式、时间和说出的人决定。诸如“这里”“现在”“我”“这个”“今晚”这样的词，它们都有着不同的含义，其含义取决于是谁说的，以及在什么环境下说的。如果我说“我的名字叫卡洛·罗韦利”，这是对的，如果另一个不叫这个名字的人也这么说，就不对。“现在是2016年9月12日”，我在写这句话的时候，这么说是对的，但再过几个小时就不对了。这些指示性的用法很明确地说明了视角是存在的，视角就是我们对可观测的世界做出的每个描述中都存在的要素。

如果我们对世界做出一个忽略视角的描述，即只“来自外部”，脱离空间、时间、主体，那么也许我们可以说出许多事情，但会丢失世界的某些重要方面。因为展示给我们的世界正是从世界内部看的，而不是从外部。

我们看到的世界上的许多事物，如果把视角考虑在内，就可以理解了。如果我们不这样做，那些事物反而会难以理解。在每个经验中，我们都位于世界之内：在思维、大脑之内，在空间中的某个位置、在时间的瞬间之中。为了理解我们对时间的经验，我们存在于世界之中这一点是至关重要的。简而言之，属于“从外部观察”的世界的时间结构，以及我们作为世界的一部分、身处其中所观察到的世界的那些方方面面，我们千万不能把这二者混淆。[当代哲学家 Jenann T. Ismael 阐释过世界的相对本性的这些方面，参见 The Situated Self, Oxford University Press, New York, 2007。Ismael 也写了一本很棒的关于自由意志的书：How Physics Makes Us Free, Oxford University Press, New York, 2016。]

要使用一张地图，只从外面看是不够的，我们必须知道，相对于它所表示的内容，我们的位置在哪里。想要理解我们的空间经验，只考虑牛顿空间是不够的，我们必须记得，我们是从内部观察这个空间的，而且我们局限于某个位置。为了理解时间，从外面来思考也不够，必须明白，我们每一刻的体验，都处于时间之内。

我们从内部观察宇宙，与宇宙无数变量中极其微小的一部分相互作用。我们见到的是一幅模糊的图景，这幅模糊的图景表明，与我们相互影响的宇宙的动力由熵掌控，它衡量模糊的程度。比起宇宙，它所衡量的与我们更有关系。

我们正在危险地靠近自己。我们几乎可以听到忒瑞西阿斯（Tiresias）在《俄狄浦斯王》（Oedipus）中说道：“停下来！否则你就会找到自己。”或是宾根的希尔德加德（Hildegard of Bingen），在12世纪找寻绝对，最终把“宇宙人”放在了宇宙中心。

但是，在来到“我们”之前，还需要一章，来说明熵的增加怎样产生了整个宏大的时间现象——也许只是视角的效应。

在宇宙中心的人，出自宾根的希尔德加德的《神之功业书》（1164—1170）

让我总结一下在这两章里讲过的难懂的内容，希望还没有失去所有读者。在基本层面，世界是事件的集合，不按时间顺序排列。这些事件会在先验的物理量之间显示出同一层次的关系。世界的每个部分与全部变量的一小部分相互作用，数值决定了“世界相对于那个特殊子系统的状态”。

一个小系统 S 无法区分宇宙其余部分的细节，因为它只与宇宙其余部分的很少一部分变量相互作用。宇宙相对于S的熵，计量的是 S 无法分辨的宇宙的（微观）状态。相对于S，宇宙显现出高熵状态，因为（根据定义）有更多的微观状态处于高熵状态，因而它更有可能刚好是这些微观状态中的一个。

按照上面的解释，有一种流动与高熵状态相关，这种流动的参数就是热学时间。对于一个普通的小系统 S，在整个热学时间流动的过程中，熵会一直很高，当然也许会上下涨落，因为毕竟我们面对的是概率，而非不变的法则。

但在这个我们碰巧栖居的极其巨大的宇宙中，有无数个小系统 S，其中一些小系统 S 中，熵的涨落很特殊，在热学时间流动的其中一端，熵刚好较低。对这些系统 S 而言，涨落不对称，熵是增加的。这种增加就是我们体验到的时间流动。特殊的并不是早期宇宙的状态，而是我们所属的小系统 S。

我无法确定是否讲了个似乎有道理的故事，但我也不知道其他更好的故事了。不然，我们就得接受那个基于我们观察的假设——熵在宇宙形成之初很低——并且到此为止了。[David Z. Albert（Time and Chance, Harvard University Press, Cambridge, MA, 2000 ）提议把这个事实上升为一条自然定律，称之为“过去假说”。]

克劳修斯提出的法则ΔS≥0，以及玻尔兹曼给出的解释，一直指引着我们：熵永远不会减少。暂时忘记它之后，为了寻找世界的普遍规律，我们再次发现了它，是对于特殊子系统的一种可能的视角的结果。让我们再从那儿开始。