我们所看到的,是现在的世界还是过去的世界?

这是一个物理学问题,同时也是一个哲学问题,总之它是个科学问题。

  • 我们看到的是什么?

你会说,是世界呀!

答案似乎没错。那么,世界一定会被我们看到吗?不一定吧。

如果没有光,或者闭上眼睛,你眼前将是一片黑暗,什么都看不见。所以我们看到的是光。

  • 光如何才能被我们看见呢?

先需要有能发光的物体,比如太阳、星星,或是一盏灯。光子从其中发射出来进入我们的眼球,或者光子击中其它的物体再从其上散射回来进入到眼球、投射到视网膜上,然后我们看见了这个世界。

光是真实存在的、发射光和散射光的物体真实存在,因此我们知道这个世界是真实存在的。

  • 光的速度与时间

物理学告诉我们,光是电磁波,它在真空中的传播速度是每秒约30万千米,于是光速被定义为30万千米/秒。

太阳距离地球约1.5亿千米。从太阳表面发射出来的一个光子如果不被其它物体阻挡,它大约需要499秒才能到达地球,所以你抬头看到的是8分19秒之前的太阳。现在的太阳是什么样子?你要再等8分多钟之后才能看到。

我们把眼光再放得远一些,遥望那些距离更远的恒星,看到的是它们几年前甚至几百年前的样子。这些恒星距离我们如此遥远,为什么我们能立刻看见它们?这是因为进入我们眼睛的光子们早在几年前或几百年前就出发了,整个宇宙都充斥着恒星们发射出来的光子,它们前赴后继,直到进入我们的眼球。

光是如此之快,以至于我们常常会忽略它的速度,事实上光的前进即使是从微观角度上看也是差异巨大的。

美国曾经试图用激光轰击靶球的办法来实现核聚变。1996年,美国能源部牵头在加利福尼亚州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室开始建设“国家点火装置”,其目的是在几十亿分之一秒内将192束强红外激光均匀地照射在一颗油菜籽大小的核聚变材料上,从而点爆核材料,使其发生聚变反应。但是在花了80亿美元和16年的时间后,实验宣告失败。因为科学家们没有办法在如此短的时间间隔之内让大部分激光“同时击中”小球。

在我们许多人看来,按下开关将一个如此小的聚合物小珠子点亮并不是件困难的事,但在如此短的距离内让192束光同时照射到它上面却成了科学家们努力了十多年都无法完成的任务,因为即使是你同时打开开关,激光束也很难在同一时刻准确到达某一个点。

  • 什么是“现在”?

“现在”是一个时间概念,它指的是“过去”与“未来”之间的一个时间点。“现在”既是物理的,同时也是哲学的。

如果要从物理上解释什么是“现在”,我们常常会用到爱因斯坦的狭义相对论。狭义相对论认为,任何的“现在”都是针对一个独立观察者而言的,换而言之,我的“现在”与你的“现在”不是一回事,因为观察者不同。与此同时,“现在”只是针对某个特定的“事件”而言,如果空间中两个事件“同时”发生,它们互相不能构成因果关系。“现在”的事件只与其过去的事件形成因果,我们可以将其表示为“时间光锥”。

这个“时间光锥”中,“现在”是什么?在相对论物理学模型中,“现在”并不是现实的绝对要素,它只是过去事件与未来事件中的一个一维的点。换句话说,“现在”是动态的过去,你所感知到的一切全都成了你对于过去的记忆,而未来尚未发生,那不过是你头脑中的想象罢了。

而从哲学的角度来看,“现在”的概念就要宽泛得多,它可以是时间之箭中的一个瞬间,可以是一秒钟、一分钟、一天或最近的一段时间。

  • 我们如何看世界?

当光照亮周围的一切,光子从各种物体上漫射开来,其中一部分进入我们的眼睛。它们穿过晶状体,折射到眼球后方视网膜的感光细胞上,感光细胞将图像和颜色进行编码,以电信号的方式通过视觉神经传递到大脑,大脑在对电信号解码后还原出图像来。

与美国人用激光打靶一样,光子无论是从光源射出来还是照射到物体再反射到我们的眼睛里,它走过这一段距离都需要时间。从物理的角度看,光子携带的是过去事件的信息,它在到达我们的眼球之前就已经代表着过去了。

我们的感光细胞将光谱转换成生物电讯号需要时间、电讯号通过视觉神经元传输到大脑需要时间、大脑处理信息判断图像更需要时间。因此,在你观察事件时,时间之箭已经向前飞行了很远,你脑中所显示的图像不过是对过去事件的记忆罢了。

  • 总结:

我们看到的是可见光,光子从物体到达我们的眼球需要时间,我们感觉到光的影像同样需要时间。光子携带的是过去的信息。

从物理学的角度看,你面对镜子看到的是什么?是过去的世界、过去的你,和你对过去的回忆。

现在的世界在哪里呢?在未来,在你的幻想之中,因为你要等到下一刻才能看到它。

而从哲学的角度,“现在”更容易让我们理解,因为它代表的是一段时间。你现在看到的,就是现在的世界。