《时间旅行者的妻子》的时空观到底是什么样的?

在科幻电影中,时间旅行几乎已经成为了一个众所周知、不必解释的梗。疯狂的科学家制造时间机器,闪爆银幕的电光笼罩在冰冷古怪的机器上,通过这个机器,我们可以回到侏罗纪或者任意一段过去。哆啦A梦的时间通道,让大雄不仅能回到过去,还能前往未来。观众们欣赏着因时间穿梭造成的戏剧冲突,似乎穿越已经变成了一个理所当然的理论。然而,这种创意的诞生,其背景是物理学的建立、崩溃、涅槃、重塑和创生。在现代科学产生之前,古人对时间的认识是懵懂而粗浅的。例如古希腊思想家对宇宙的思考,认为时间本身是一个循环。“每当行星回到它们初始的相对位置时,宇宙就重新开始。”真正的“科学时间”从牛顿定律开始。牛顿力学世界里的空间和时间都是确定的,牛顿方程式只要放入某个物体的位置、速度等条件,它就可以指出该物体任意时刻的位置和状态,也就是它过去与未来的全部信息。但是,牛顿方程式里没有时间的方向,它的时间是对称式的。比如你录下一颗网球击打球拍跳起的过程,那么无论正放还是倒放,网球的运动轨迹都是成立的。这种从物理定律中把时间方向抽走的思想,也影响了爱因斯坦,他的相对论同样没有给出时间的方向。如果我们将某个系统(比如一颗围绕黑洞旋转的星球)代入爱因斯坦的方程式,就可以计算出它的过去和未来,但不能指出哪一点是过去,哪一点是未来。热力学倒是给出了非常清晰的时间方向——热力学三大定律表明,能量总是高的一方流向低的一方,所有的物理过程都是不可逆的,因为总有一部分能量要作为热散失。于是,力学的时间对称性(可逆性),与热力学的时间有序性产生了抵触,导致了“不可逆性佯谬”。为了跨越这一鸿沟,科学家使用统计力学(概率计算),来描述一个复杂系统从混乱无序达到平衡态的过程,在这一过程中,无数微观粒子的信息被统合为热力学参数,最终实现不可逆的能量转移。