幾乎每個(gè)人都聽說過霍金的《時(shí)間簡(jiǎn)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(shí)間的奧秘。

但很少有人知道，《時(shí)間簡(jiǎn)史》在科學(xué)思想的另一端，還有一部堪稱“姊妹篇”的重量級(jí)著作——普里戈金的《從存在到演化》。

霍金在《時(shí)間簡(jiǎn)史》中認(rèn)為時(shí)間有開端也會(huì)有末日，而普里戈金認(rèn)為時(shí)間無始也無終。這本書在國(guó)際上影響廣泛，被譽(yù)為討論時(shí)間演化史的革命性著作。

如果說《時(shí)間簡(jiǎn)史》讓我們相信宇宙存在終極規(guī)則和對(duì)稱性，普里戈金則以同樣的科學(xué)深度和哲學(xué)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(shí)間簡(jiǎn)史》背后

另一種宇宙觀”

幾乎每個(gè)人都聽說過霍金的《時(shí)間簡(jiǎn)史》，這本書用充滿想象力的筆觸，讓無數(shù)人第一次用科學(xué)的視角穿越宇宙的起源、黑洞與時(shí)間的邊界。對(duì)大多數(shù)讀者來說，宇宙的演化仿佛是嵌在一個(gè)不變的廣袤空間中，而“時(shí)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(jì)算中的黑洞模型

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

換句話說，無論過去還是將來，在理論上都是等價(jià)的，這導(dǎo)致物理學(xué)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(xué)起源時(shí)期，米利都學(xué)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(shí)生活中，我們每天都能見到時(shí)間不可逆的現(xiàn)象。例如，兩種液體混合后總會(huì)趨于均勻，而不會(huì)自發(fā)分離，時(shí)間的單向性顯而易見。

墨汁擴(kuò)散背后時(shí)間的單向性，圖｜壹圖網(wǎng)

但這些現(xiàn)象長(zhǎng)期被主流物理學(xué)當(dāng)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(xué)在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)有意回避了“時(shí)間的箭頭”這一根本性問題。

二、“時(shí)間與不可逆性

才是宇宙的主角”

隨著20世紀(jì)科學(xué)的發(fā)展，普里戈金強(qiáng)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(diǎn)。在經(jīng)典物理學(xué)里，時(shí)間常被當(dāng)作幾何參數(shù)，物理定律對(duì)時(shí)間反演是對(duì)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(qiáng)調(diào)，不可逆過程和可逆過程一樣真實(shí)和根本。不可逆性不僅僅是對(duì)動(dòng)力學(xué)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(rèn)為，曾經(jīng)人們堅(jiān)信微觀世界的“簡(jiǎn)單性”，但這種觀念已經(jīng)過時(shí)了。當(dāng)代科學(xué)正在經(jīng)歷一次深刻的變革。傳統(tǒng)的“伽利略科學(xué)觀”把世界當(dāng)作與我們無關(guān)的對(duì)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(xué)家、天文學(xué)家和科學(xué)革命的奠基人，他以實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)方法開創(chuàng)了現(xiàn)代科學(xué)的基礎(chǔ)。

然而，這種方法的局限性正在顯現(xiàn)。為了推動(dòng)科學(xué)前進(jìn)，我們不僅要研究對(duì)象本身，更要重新認(rèn)識(shí)自身在觀察和描述世界過程中的地位。普里戈金強(qiáng)調(diào)，這并不意味著我們要回到主觀主義，而是需要把科學(xué)的認(rèn)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(xué)描述不能脫離某些原始概念，我們不得不從一個(gè)宏觀級(jí)別的描述開始，但是測(cè)量的結(jié)果會(huì)反過來影響這個(gè)宏觀級(jí)別的描述。例如，生命系統(tǒng)天然地感知時(shí)間的流逝，實(shí)驗(yàn)表明，即便最簡(jiǎn)單的單細(xì)胞生物也具備這種對(duì)“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(xué)和化學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)這個(gè)時(shí)間方向性的根源。這個(gè)發(fā)現(xiàn)反過來又以自治的方式證明我們認(rèn)為自己所具有的對(duì)時(shí)間的感覺是合理的。

更進(jìn)一步，書中最引人注意的新成果之一是出現(xiàn)了一個(gè)所謂的“第二時(shí)間”,這個(gè)時(shí)間深深扎根于微觀的動(dòng)力學(xué)級(jí)別上的漲落現(xiàn)象之中。這個(gè)新的時(shí)間不再如經(jīng)典力學(xué)或量子力學(xué)中的時(shí)間那樣是一個(gè)簡(jiǎn)單的參數(shù),而是有點(diǎn)像量子力學(xué)中用來表征物理量的一個(gè)算符!

三、“從科學(xué)到文化：

新的時(shí)間觀與人類意義的覺醒”

普里戈金將科學(xué)對(duì)時(shí)間的新理解延伸到哲學(xué)、文化和人類社會(huì)的廣闊領(lǐng)域。西方文明本質(zhì)上是“以時(shí)間為中心的”，但經(jīng)典物理學(xué)的“無時(shí)間”世界觀卻與人類對(duì)變化、進(jìn)化、歷史的真實(shí)體驗(yàn)格格不入。

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

康德與懷特海

哪怕是經(jīng)典物理學(xué)，甚至擴(kuò)展到量子力學(xué)和相對(duì)論，也只能為我們提供關(guān)于時(shí)間進(jìn)化的非常粗糙、貧乏的模型。傳統(tǒng)物理學(xué)的決定論法則認(rèn)為，只要掌握了系統(tǒng)在某一時(shí)刻的狀態(tài)，原則上就能預(yù)測(cè)過去和未來，但現(xiàn)實(shí)中這遠(yuǎn)非如此。

實(shí)際上，現(xiàn)在并不“包含”過去和將來，即便在物理學(xué)中，我們也只能預(yù)測(cè)各種可能的未來方案，而非確定的結(jié)果。正因?yàn)槿绱?，科學(xué)探索就像一場(chǎng)冒險(xiǎn)，人類既是觀察者，也是參與者。

-End-

觀點(diǎn)資料來源：

《從存在到演化：物理科學(xué)中的時(shí)間與復(fù)雜性》