什麼是時間？就像「快照連拍」 你的人生就像一場電影

★所以請告訴我們：時間是什麼？★

我們來談談雪貂。

為了進一步了解物理學家對時間的想法，讓我們考慮常見的情況。例如，假設你的寵物雪貂正計劃在你下班回家時，把水球丟在你頭上。這情況常常發生，是吧？

現在，別把時間想成流暢的經驗，而是把時間切成片段，並設想它就像電影一樣，是把許多靜態快照接在一起。

對物理學家來說，每張快照都描述了某個事件在每個時刻的狀態。所以，你可能有如下的快照系列：

1. 你無憂無慮吹著口哨，天真的走到家門前。

2. 雪貂將水球推到發射位置。

3. 你把鑰匙插進鑰匙孔。

4. 雪貂發射水球。

5. 你成了落湯雞。

6. 雪貂捧腹大笑。

每張快照都是對局部狀況的描述：在那個時刻，所有東西所處的位置以及正在做的事情。每張快照都是凍結、靜止、沒有變化的。如果我們沒有時間概念，宇宙將是這些凍結的快照之一，無法改變或運動。

幸運的是，我們的宇宙沒那麼無趣：這些快照彼此不能單獨存在，時間將它們以兩種重要的方式聯繫在一起。

首先，時間把快照以特定序列鏈結。譬如，快照如果沒照順序排好，我們可能會感到不對勁。

其次，時間要求快照彼此因果相連。這表示宇宙中的每一刻，都取決於前一刻發生的事情。這不過是因果關係罷了。例如，你不能這一刻坐在沙發上吃冰淇淋，而下一刻就已經跑完半場馬拉松。

這正是物理定律的工作：物理定律告訴我們，宇宙可以怎麼變，或不可以怎麼變。從一張過去的快照，物理學能告訴我們在未來的快照中，哪些是比較可能的，哪些則是緣木求魚。而時間是這些推測的基本要求。由於任何一種變化或運動都需要時間，如果時間不存在，我們必須想像一個靜態的宇宙。

那麼，要如何將快照論述連接到我們的平滑時間經驗？好吧！我們可以把這些快照拼接在一起，把快照之間的時間間隔縮得愈小愈好，使它像我們喜歡的電影一樣順暢且連續。

這正是為了物理而發明的數學語言「微積分」的作用。微積分把許多微小切片，轉換成平滑變化。你看電影時，由於時間間隔非常小，你沒有注意到電影實際上是一系列的凍結影像。以同樣的方式，我們可以用一組有序且由物理學相互關聯的靜態快照，來描述充滿變化和運動的宇宙。時間是這些快照的排序和間距。

★我還是有點困惑！★

你不是第一個覺得時間的這些定義有些模糊，並感到不滿意的人。物理學家、哲學家和五歲小孩，已經對「時間到底是什麼」這個問題爭論了數個世紀。到目前為止，還沒有統一的詞彙來描述時間。如果你打開任何物理教科書，甚至很少有人會試圖處理這個問題。這是時間的中心奧祕之一：時間沒有一個可說服人的確切定義。時間是如此根深柢固於我們的世界觀，以及理解這個世界的工具中，我們能做的，最多就是概略的解釋，或是用像「微積分」和「雪貂」這樣花俏的字眼，來分散你的注意力。

(本文摘錄自《關於宇宙，我們什麼都不知道》，天下文化出版，未經同意禁止轉載。)