果籽書齋 | 想《天能》能不能?重溫Rovelli超過癮的時間物理

蘋果日報 2020/09/12 00:03

果籽書齋二喬物理學Carlo Rovelli時間天能

不含劇透,因為未睇。以下劇情都係靠估,估錯唔好鬧。
電影《天能》鋪天蓋地的宣傳,加上預告片中那種時間倒流倒轉rewind的現象,總覺得裏頭的特異功能,是煞有介事賣弄一個小朋友的倒帶玩意。過去科幻穿越甚麼,大都是時光倒流,好似Avengers咁鬥快回到起點,攞返隻Infinity Gauntlet救返晒你發神經咁「啪」走咗嘅好人,再來一次,然後就輪到我哋啲好人「啪」走你啲壞人,完。
這個概念跟倒帶不同。倒帶是明明比人掟雞蛋,但就會望住隻爛雞蛋倒帶,變返隻唔爛嘅蛋。有冇可能? 首先要知道乜嘢係「時間」。
empty
《The Order of Time》探討歷代物理學家詮釋時間這個迷,哲學味濃。
看過意大利物理學家Carlo Rovelli的書,你會知道我們實在太年輕,對時間還是一無所知。都已經到了後愛因斯坦年代,但思想還是停留在牛頓的時間刻度,依然相信跟着打卡鐘上班下班,才是永恒。這怪不得我們,像Rovelli等物理學家會說,各處鄉村各處例,不同國度時間快慢不一,瑞士名錶都看不到,要精密到原子鐘的程度,才能證實愛因斯坦的定律,醒覺到「黑洞方一日,世上數千年」的電影情節沒有騙你(見路蘭的《星際啟示錄》),只是人類太渺小摸不透而已。時至今日,大家都理解到沒有一成不變的時間,個鐘唔係絶對已是物理學共識,不過大家唔係超人冇乜機會去黑洞,衣食住行都要遵循日出日落按時作息,對着格林威治時間校錶準時交稿,就很對了。
empty
出版社找奇異博士男神Cumberbatch 靚聲短片推介《The Order of Time》作招徠。(網上圖片)
Rovelli佢老人家今年2月造訪香港大學,網上都見到有視頻講書。不過我誠意推介兩年前他在英國皇家科學院The Royal Institution大講堂的演說(The Physics and Philosophy of Time - with Carlo Rovelli),他操流利英語,物理盲如我都覺得自己聽得懂,不停地點頭。一小時的演講解釋時間物理的核心,「現在」只是一個不存在的概念,聽得意猶未盡的可看他另外兩本暢銷書《The Order of Time》和《Reality is Not What It Seems》,都是英文譯本,Rovelli迷是必看的。內容不算艱深,科普的程度,薄一薄的書大一大的字很對脾胃。
empty
《Reality is Not What It Seems》多基楚知識,最好跟《The Order of Time》對讀。
《Reality is Not What It Seems》是物理啟蒙,由牛頓力學、愛因斯理相對論,以至量子力學觀和熱力學第二定律都有介紹。讀完起碼有個概念,書中說時間不是客觀獨立的存在,不是先有了時間,事情才會發生。愛因斯坦發現了引力扭曲時空,時間就是引力的作用,因此「時空」根本就是一個東西,沒有兩樣。不過人的錯覺依然停留在牛頓階段,時間還是時間,空間還是空間。後來Rovelli在《The Order of Time》更集中探討歷代物理學家怎樣詮釋時間這個迷,雖然哲學味濃,但有碗話碗,實驗證明了的就說證明了,未證明的就跟你剖析,哪一個理論比較合理。
大家可能會問:初中化學都學過的熱力學第二定律,說來幹嗎?還記得以前上堂,老師會解釋這定律,就是由序到亂的過程,過程之中會釋放能量。等於你間房本來井然有序,但你唔執就只會越來越亂,這個由序到亂的過程為Entropy(熵)。這常識可以用統計學計算出來,用幾個比喻比較容易理解。
empty
Rovelli通希臘文,寫了一部古希臘哲人阿那克西曼德(Anaximander) 的傳記。(網上圖片)
Rovelli指一副啤牌,假如一邊26隻黑一邊26隻紅,洗牌只會越洗牌越亂,不會越洗越多同花順和一條龍之類,除非你出千。又例如,用統計去計、或然率去計,一杯熱茶慢慢冷卻的可能性,一定大過自己無情白事熱起來的可能性。這個你說小學生都懂的道理,厲害之處,就是可以計算出來。Rovelli說這熱力學第二定律,也可以用來解釋時間的方向,為何時間只會向一個方向走而不會反方向走,這可以說是兩書最引人入勝的理論之一。要把時間倒帶,等於要逆Entropy而行,要有賭神出千的本領,把那副啤牌洗到一邊26隻黑,一邊26隻紅。說真的係冇乜可能,但科幻就是不會掃你興,在那些「不是全無可能」的境界中去FF。
姑勿論電影怎麼逆Entropy而行,用序到亂的過程來演繹時間,不須靠FF倒帶,就足夠有十個趣。可惜小弟悟性低,有時睇字睇唔明,都要靠睇片幫一幫。關於序到亂的講解,有兩片可參考,PBS Space Time的《逆熵》(Reversing Entropy with Maxwell’s Demon)和The Royal Institution的《甚麼是第二熱力學》(What is the Second Law of Thermodynamics?)都言簡意賅,十分清楚,看見不少給《天能》搞到氹氹轉的影迷都有留言觀摩,說不定有點啟發。根據這個原理,宇宙的成住壞空,都是由序到亂的過程,或準確一點講,是「冇咁亂」(低熵)到「勁亂」(高熵),我們遲早有玩完一日,從頭洗牌,不過也許到時我已經投胎n次了。
empty
《The Order of Time》裏還介紹很多哲人和藝術家,包括用印象派畫家Seurat來解釋時空的單位如「粒狀」的道理。(網上圖片)
最後得說一說,由於Rovelli是量子重力學派別中Loop Quantum Gravity的翹楚,兩書內容都有很大的篇幅解畫。這是一個嘗試結合量子力學和愛因斯坦的時空的理論,作家認為這個比時下最熱門的「弦理論」更合理,但時至今日,他亦承認兩派理論嚴謹,但苦無實證,最後都可能被下一個理論推翻也未可知。科學家的命運就是如此,永遠跌跌碰碰,後人的否定,就是對他們的肯定。

撰文:二喬
攝影:周旭文
編輯:鄒仲安

-----------------------------
7個港人技術移民個案分享 剖析7大定居城市好與壞
《移澳搶分手冊》 逐步部署
-----------------------------
英文版已登錄新版《蘋果》App按此下載/更新
-----------------------------
支持蘋果深度報道,深入社區,踢爆權貴,即Like蘋果專題及調查組FB專頁