当代物理学家是如何描述时间的起源和本性的？ 第1页

爱因斯坦说，时间是时钟测量的东西/Time is what a clock measures。时钟可以是任何正在经历不可逆变化的事物，是一种热力学装置。

• 绝对准确地计测时间，需要无限的能量，并产生无限的熵^[1]。
• 在量子力学中，时间是量子力学方程中一个平滑变化的参数，用于衡量可观测物体的演化。基本粒子上没有可以通过测量读取的“精确的、固有的时间戳”。时间的方向可以是暧昧的（Rubino, G., Manzano, G. & Brukner, Č. Quantum superposition of thermodynamic evolutions with opposing time’s arrows. Commun Phys 4, 251 (2021). https://doi.org/10.1038/s42005-021-00759-1）。
• 在爱因斯坦的广义相对论中，时间是时空的第四个维度。
• 试图协调上述二者的理论，例如宇宙学全息原理，试图将四维时空结构解释为由量子信息构成的全息图，时间类似空间。
• 霍金-哈特尔无边界条件下，宇宙涌现时，时间的举动类似空间。这个宇宙的时间不能追溯到“宇宙大爆炸之前”，大爆炸也不能有“大爆炸奇点”，因为霍金-彭罗斯奇点定理显示时空无法从一个点里平滑而稳定地展开。
• 至少在可观测宇宙的范围内，“时间的起源”是宇宙涌现相关的量子事件。

当代有些学者认为时间并不存在，或至少不像我们以为的那样“有方向性、平滑、不可逆”地存在。

人们有时会误以为“普朗克时间”是时间的最小单位，其实并非如此。在普朗克时间内发生的事件是无法通过已知的物理原理进行观测的，但霍金辐射之类假说依赖那些事件。量纲分析建议，对于普朗克时间之内发生的事件，量子力学与引力的效应都有很大的影响，需要完善的量子引力理论。

• 如果普朗克时间是时间的最小单位、普朗克长度是空间的最小长度单位，那么量子泡沫的涨落应当让哈勃空间望远镜之类观测到的极遥远的天体呈现模糊不清的状态，与观测事实不符^[2]。有几种模型能将上述模糊效应压缩 10^15 到 10^30 倍来强行兼容现在的观测事实^[3]。

参考

1. ^ https://www.quantamagazine.org/the-new-science-of-clocks-prompts-questions-about-the-nature-of-time-20210831/
2. ^ https://arxiv.org/abs/astro-ph/0301184
3. ^ https://arxiv.org/abs/astro-ph/0302372