以这种方式,朝向未来连续轨迹返回最初事件,也就是起点。[4]9第个意识到这点人是库尔特·哥德尔(KurtGdel)——20世纪伟大逻辑学家,爱因斯坦最后朋友,陪伴他在普林斯顿街道上散步人。
在黑洞附近,所有线会朝它汇集,像这样:10
这是因为黑洞质量把时间减慢到相当慢程度,以至于在边界处(称作“视界”),时间都静止。如果近距离观察,会发现黑洞表面与光锥边缘平行。因此,为从黑洞逃出来,你需要朝着现在运动(像下图中标出黑色轨迹),而不是朝着未来!
这是不可能,物体只能朝向未来运动,像图中白色轨迹展示那样。这就是黑洞组成:光锥朝向内部倾斜,标记出视界,把未来片空间与周围切隔绝开来。仅此而已。“现在”奇特结构创造黑洞。
自从们认识到“宇宙现在”并不存在起,已经百多年过去。然而这个问题依然困扰着们,似乎很难被概念化。常常有物理学家反对这点,试图证明它不是真。11而哲学家继续探讨着“现在”消失。今天,经常有会议讨论这主题。
们必须把事件未来圆锥放在上面,把事件过去圆锥放在下面。(物理学家在图表绘制中有这样惯例,把未来放在上面,过去放在下面,与家谱方向刚好相反,也不清楚为何如此。)
每个事件都有过去与未来,以及既非过去亦非未来部分,就像人人都有祖先、子孙和不属于以上二者人。
光沿着这些圆锥边线运动,这就是们称之为“光锥”原因。在上图中,斜线夹角被画成45度,这只是种习惯,让这两条线更水平些则更贴近实际,像这样:
这样做原因在于,在们习惯尺度下,把过去与未来分开延展现在极其短暂(大约几纳秒),几乎察觉不到,结果就是,它被压扁为条水平细带,也就是们通常所说“现在”,并且没有任何限定条件。
简而言之,个共同当下并不存在:时空时间结构并不是像这样分层:
如果“现在”没有意义,那宇宙中“存在”着什呢?这里“存在”不正是“在现在”意思吗?认为宇宙以特定结构存在于现在,并且伴随着时间流逝而改变,这种观念再也站不住脚。
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[1]此处指“广义相对论”。——作者注
[2]此处指“狭义相对论”。——作者注
[3]“运动”是相对于什呢?如果运动只是相对,们如何确定是哪两个物体在运动?这个问题已经把很多人搞晕。(很少给出)正确答案如下:在空间里,两个钟在某点分开,之后又在同点会合,运动是相对于这
而是完全由光锥组成结构:
这就是爱因斯坦二十五岁时理解时空结构。
十年之后,他意识到,时间流逝速度在不同地方是不样。因此时空并没有上图勾勒出那样有序,而是会被扭曲。现在看起来更像是这样:
例如,当引力波经过时,小光锥就会从右向左起振动,就像风吹过麦穗。
圆锥结构甚至可以这样总是朝向未来前进,个人却可以回到时空中同点,如下图:
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