幾乎每個人都聽說過霍金的《時間簡史》——這本“宇宙暢銷書”讓無數(shù)人第一次用想象力穿越黑洞與宇宙邊界，追問時間的奧秘。

但很少有人知道，《時間簡史》在科學思想的另一端，還有一部堪稱“姊妹篇”的重量級著作——普里戈金的《從存在到演化》。

霍金在《時間簡史》中認為時間有開端也會有末日，而普里戈金認為時間無始也無終。這本書在國際上影響廣泛，被譽為討論時間演化史的革命性著作。

如果說《時間簡史》讓我們相信宇宙存在終極規(guī)則和對稱性，普里戈金則以同樣的科學深度和哲學激情，給出了完全相反的答案：世界的本質(zhì)是持續(xù)不斷的生成、演化與變化。

一、“《時間簡史》背后

另一種宇宙觀”

幾乎每個人都聽說過霍金的《時間簡史》，這本書用充滿想象力的筆觸，讓無數(shù)人第一次用科學的視角穿越宇宙的起源、黑洞與時間的邊界。對大多數(shù)讀者來說，宇宙的演化仿佛是嵌在一個不變的廣袤空間中，而“時間”似乎只是萬物變化的背景板。

電影《星際穿越》截圖

影片充分展現(xiàn)了理論計算中的黑洞模型

但普里戈金在《從存在到演化》中強調(diào)，現(xiàn)代宇宙學已經(jīng)揭示：整個宇宙本身也處于持續(xù)的生成和變化之中。盡管時間自古以來就是動力學和相對論討論的核心，物理學卻始終未能充分解釋“時間的單向性”。在經(jīng)典力學和量子力學中，時間常常被當作一個“幾何參數(shù)”處理，這些理論的基本方程在時間反演（t→-t）下都是對稱的。

換句話說，無論過去還是將來，在理論上都是等價的，這導(dǎo)致物理學形成了一種“靜止的世界觀”——過去與未來并無本質(zhì)區(qū)分，世界仿佛凝固于一種不變的結(jié)構(gòu)之中。

這種思想可以追溯到西方科學起源時期，米利都學派、拉格朗日等早期思想家均將自然界理解為單一、永恒不變的體系。

約瑟夫·拉格朗日

然而，在現(xiàn)實生活中，我們每天都能見到時間不可逆的現(xiàn)象。例如，兩種液體混合后總會趨于均勻，而不會自發(fā)分離，時間的單向性顯而易見。

墨汁擴散背后時間的單向性，圖｜壹圖網(wǎng)

但這些現(xiàn)象長期被主流物理學當作“初始條件的特殊結(jié)果”，沒有納入基本理論之中。傳統(tǒng)物理學在很長時間內(nèi)有意回避了“時間的箭頭”這一根本性問題。

二、“時間與不可逆性

才是宇宙的主角”

隨著20世紀科學的發(fā)展，普里戈金強調(diào)，不可逆性不是物理世界的“意外”或“例外”，而是宇宙的基本特征和生命的起點。在經(jīng)典物理學里，時間常被當作幾何參數(shù)，物理定律對時間反演是對稱的，過去和將來似乎可以互換，變化只是表象。

普里戈金反復(fù)強調(diào)，不可逆過程和可逆過程一樣真實和根本。不可逆性不僅僅是對動力學定律的近似修正，而是要求我們以全新的視角理解物質(zhì)世界的演化。

普里戈金認為，曾經(jīng)人們堅信微觀世界的“簡單性”，但這種觀念已經(jīng)過時了。當代科學正在經(jīng)歷一次深刻的變革。傳統(tǒng)的“伽利略科學觀”把世界當作與我們無關(guān)的對象，試圖用一種“外部凝視”的方式描述物質(zhì)世界，并且在歷史上取得了巨大成功。

伽利略（Galileo Galilei, 1564-1642）是意大利著名的物理學家、天文學家和科學革命的奠基人，他以實驗和數(shù)學方法開創(chuàng)了現(xiàn)代科學的基礎(chǔ)。

然而，這種方法的局限性正在顯現(xiàn)。為了推動科學前進，我們不僅要研究對象本身，更要重新認識自身在觀察和描述世界過程中的地位。普里戈金強調(diào)，這并不意味著我們要回到主觀主義，而是需要把科學的認知和生命的特征聯(lián)系起來——活的系統(tǒng)和無生命世界有著本質(zhì)區(qū)別。

正如玻爾也曾提醒，科學描述不能脫離某些原始概念，我們不得不從一個宏觀級別的描述開始，但是測量的結(jié)果會反過來影響這個宏觀級別的描述。例如，生命系統(tǒng)天然地感知時間的流逝，實驗表明，即便最簡單的單細胞生物也具備這種對“過去”和“未來”的分辨能力。書中的耗散結(jié)構(gòu)理論使我們現(xiàn)在能在物理學和化學的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)這個時間方向性的根源。這個發(fā)現(xiàn)反過來又以自治的方式證明我們認為自己所具有的對時間的感覺是合理的。

更進一步，書中最引人注意的新成果之一是出現(xiàn)了一個所謂的“第二時間”,這個時間深深扎根于微觀的動力學級別上的漲落現(xiàn)象之中。這個新的時間不再如經(jīng)典力學或量子力學中的時間那樣是一個簡單的參數(shù),而是有點像量子力學中用來表征物理量的一個算符!

三、“從科學到文化：

新的時間觀與人類意義的覺醒”

普里戈金將科學對時間的新理解延伸到哲學、文化和人類社會的廣闊領(lǐng)域。西方文明本質(zhì)上是“以時間為中心的”，但經(jīng)典物理學的“無時間”世界觀卻與人類對變化、進化、歷史的真實體驗格格不入。

從康德(Kant)到懷特海(Whitehead)的整個哲學史，要么企圖為消除這個困難而引人另一個實在性(如康德的實體世界)，要么與決定論相反，采用時間和自由起著基本作用的新的描述方式。理解時間問題不僅僅是科學的挑戰(zhàn)，更是文化和哲學的必答題。

康德與懷特海

哪怕是經(jīng)典物理學，甚至擴展到量子力學和相對論，也只能為我們提供關(guān)于時間進化的非常粗糙、貧乏的模型。傳統(tǒng)物理學的決定論法則認為，只要掌握了系統(tǒng)在某一時刻的狀態(tài)，原則上就能預(yù)測過去和未來，但現(xiàn)實中這遠非如此。

實際上，現(xiàn)在并不“包含”過去和將來，即便在物理學中，我們也只能預(yù)測各種可能的未來方案，而非確定的結(jié)果。正因為如此，科學探索就像一場冒險，人類既是觀察者，也是參與者。

-End-

觀點資料來源：

《從存在到演化：物理科學中的時間與復(fù)雜性》