在你试图解答这个问题之前,你需要做的第一步,便是放下你对时空运作机制的固有认知。初次尝试时,你的内心或许会抗拒,坚守那些生命中根深蒂固的本能反应。不必担忧,这是常态,对于任何人而言,这都是一项艰巨的任务,即使是那位伟大的科学家爱因斯坦也不例外。



时空,是我们对事物间距与事件间时距的感知总和,这种感知构筑了我们所体验的客观世界。然而,为何时间与空间本身不能直接构成现实?何以必须对时空进行额外的诠释?

设想有两位观察者,他们正朝相反方向移动,包括粒子在内的一切,皆可视为观察者。实际情况是,这些观察者对于事件经历的时间长度持有不同的看法,而且无论何时,他们对于物体间距的感知也从不一致,他们对事件发生的顺序亦是如此。

然而,每一位观察者都进行了精确的测量,且保持了一致性,即他们中的任何一个都不是错误的。这看似荒谬,却是现实的确凿事实,并且已有实验证明了这一现象。

这涉及了一个核心问题,即现实的本质。如果两位观察者无法就事件顺序达成共识,意味着某人的过去可能是他人的未来。在我们周围的事件中,这种效应仅在微观尺度上显现,却意味着事件没有统一的定义,过去、现在与未来的划分变得模糊,引发了一系列哲学上的探讨,比如我们是否拥有自由意志,以及我们相信能够改变未来的信念。

难道每个人在宇宙中的经历全部是主观的?如果像我们通常认为的时间与空间并非客观现实的一部分,那什么是客观现实呢?



答案是因果关系。探讨客观现实的一个良好起点是找到普遍共识。幸运的是,所有的观察者都认同一个公式,即“时间间隔”,或者说是两个事件之间的时空差值。虽然在相对运动的影响下,两位观察者在测量相同的两个事件时会得到不同的距离和时间,但他们对于这两个事件之间的时空间隔始终保持一致。

如果时空间隔意味着某事,那究竟是什么呢?

时空间隔可能是正数、零或负数。当它为正数时,任何事物都无法从一个事件移动至另一个,并且观察者对于哪个事件先发生总有分歧;当它为零或负数时,信号或事物能够穿越事件,并且大家对于顺序有一致的看法。



因此,两个事件间的时空间隔告诉我们,似乎一件事会影响到另一件。换言之,尽管观察者不能就过去、现在、未来、时间或距离达成共识,但他们似乎都同意因果关系。

这可能违背了直觉,通常我们认为时间负责因果关系,但实际上正好相反。在某种程度上,我们对时间的一致看法仅是因为存在“因果关系”,因果关系才是真正的现实!

那么,因果关系与时空有何关联?

可以说它们息息相关。在相对论提出后不久,科学家注意到,在所谓的“非欧几里得空间”中,时空间隔类似于某种奇异的“距离公式”,因此有人大胆提出,现实可能不是三维空间加上时间,而是一个四维的非欧几里得数学空间!没有进化,没有时间,这个四维的数学空间便是时空,它由与事件协调的众多“点”组成,涵盖所有事件,无论古今中外。

在这个观点中,唯一不变的是那个四维空间,其中存在着客观事实,如因果关系,它们与时空间隔相互协调,构成了几何关系,即点与点之间的非欧几里得式距离。



相比之下,我们的体验以及对时间与空间的感知,并未与任何事物协调一致。本质上,它们更像我们在数学课堂上使用的XY坐标,在黑板上虽有效用,但实际并无意义;黑板上的点和几何事实,无论我们是否绘制坐标,都客观存在。

问题来了,你是否属于客观现实?答案是肯定的,如果你是一系列事件,并且生活在当下,你就是时空中的几何实体,是线条上的一部分。将这些点连接起来,便描绘出了包含你的出生与死亡的事件。

你在这条时间线上向前移动吗?并非如此,你即是那条线,在时空中并无运动;你的未来不仅预定,而且已然存在。



为何我们对现实的感知是充满活力的空间和时间流逝呢?没有人能完全理解这一切。事实上,我刚才所述可能只是皮毛,所有这些都只是对平坦时空的初步介绍;当广义相对论介入时,我们可能会发现许多不同的时空,拥有各自独特的几何特性,这使理解变得更为复杂。

然而,正如我们在学会行走之前必须先学会爬行,终有一天,我们会发现更多令人惊奇的事物,它们可能完全改变我们的世界观!

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