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- 548期－廣義相對論百年 （8月號）
文章專區
2015-08-01時間起源與量子重力
548 期
Author 作者
余海禮、許祖斌
時間存在與否？
1923年，愛因斯坦在瑞典哥德堡的演講〈相對論的基本構想和問題〉中最後一句話說：「假若相對論方程式的形式在未來某天由於量子問題的解決，使得我們用來表達基本物理過程的參數都完全改變了，相對論原理也不會被摒棄。至少之前所推導出的這些定律，會保有它們具有限制性的這層意義。」明顯地，愛因斯坦願意接受並指出「量子問題的解決」可能會改變他的廣義相對論。其中一個讓重力和量子力學之間存在緊繃對立的問題，就是「時間」。百年來， 這問題一直未能被釐清，並且頑固地盤繞在廣義相對論的光環上，逼視世人。
掌握時間的本質是困難的，但也相當誘人。在古希臘時期，艾菲索斯（Ephesus）的赫拉克利特（Heraclitus，535~475 BC） 已喟歎著「無人曾涉足過同一條河流兩次」，因此「萬物皆流動」，時間也是如此。孔子也用「逝者如斯，不捨晝夜」來比喻時間的流逝。但是埃利亞（Elea）的芝諾（Zeno，490~430 BC）卻辯稱「飛行中的箭矢並非運動狀態」，時間只是人類觀感的幻覺。
牛頓的時間
「時間是什麼」仍然是直觀卻又抽象難以掌握的概念。直到1687年，牛頓發表的《自然哲學的數學原理》裡頭主張「絕對的、真實的及數學的時間，它自身及它的本性與任何外在的東西無關，它均一地流動⋯⋯。」這是人類首次以具體量化論述，把絕對的時間流動，闡明成一個具體存在的事物。在牛頓的宇宙意象裡，時間的流逝獨立於任何感知者的狀態，以一致的步調均勻前進。我們日常生活和思考如「動量」、「能量」、「衝量」等概念都來自牛頓力學，統稱為「牛頓的世界」。......【更多內容請閱讀科學月刊第548期】