第一推動叢書 綜閤係列:四維旅行 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

四維時空到底是什麼？

作者介紹瞭我們偶爾會感到的*大睏惑，如：時間會繼續嗎？宇宙之外還有空間嗎？

這是相當有趣的一本書，不但解釋瞭空間和時間的關係，而且把時間與空間的關係從科學的高度提升到哲學的高度來進行闡述，領會其中的深意，則會對你的思維方式有所幫助。

2018年新版的全新設計瞭版式和封麵，簡約個性，提升瞭閱讀體驗，讓科普給你更多想象。

隨書附贈價值39.6元由汪潔、吳京平掰開揉碎,帶你懂科學好書的《經典科普解讀課》6摺券。

內容簡介

時間與空間觀念是我們生活的基本常識，也是我們經曆的*大睏惑，如：時間旅行可能嗎？空間存在第四維嗎？本書作者從科學、曆史和文學中找來大量的實例，讓我們深切地感受到傳統的時空觀念中所存在的問題，並引發我們對此進行深入的思考。

作者簡介

R.L.普瓦德萬（Robin Le Poidevin），英國利茲大學哲學教授，指導利茲大學的本科生和研究生，他善於以睿智的語言解答眾多的疑惑。

譯者介紹：

鬍凱衡，鄒若竹

精彩書評

豆瓣讀者

這是我讀過的*有意思的一則關於世界盡頭的猜想。

目錄

前言

緻謝

第一章 時間的測量

格林威治的意外事件

度量、約定和事實

時間和自然律

第二章 變化

作為變化的時間

沒有變化發生的時間？

皆事有因

第三章 沒邊的盒子？

兩個世界相遇的地方

亞裏士多德反對虛空

罐、泵和氣壓計

真空的教訓

多餘的空間

兩個世界相遇的地方

亞裏士多德反對虛空

罐、泵和氣壓計

真空的教訓

多餘的空間

尋找運動

第四章 麯綫和維數

被取代的歐幾裏得幾何

可以感知的空間

一隻手

高於三維？

第五章 時間的開端和結尾

創世的迴音，末日的徵兆

充足理由律的局限

過去可能是無限的嗎？

大循環

第六章 空間的邊緣

站在邊緣的阿基塔

宇宙之外還有空間嗎？

無限的錯覺

第七章 無窮和悖論

芝諾：烏龜如何打敗瞭阿基裏斯

對芝諾的兩個迴應：無窮小量和有限論

湯姆遜的燈

躍變的難題

德謨剋利特的錐

空間和時間的原子

第八章 時間會流逝嗎？

流逝之謎

麥剋塔格特對時間非實在的證明

個迴應：現在主義

第二個迴應：B-理論

為什麼隻有一個現在？

第九章 像放電影的宇宙

邁布裏奇的馬和芝諾的箭

瞬間沒有運動？

現在沒有運動？

芝諾和現在主義者

第十章 乾預曆史

失去的日子

可改變的過去

時間旅行者的兩難睏境

顛倒的因果關係

第十一章 我們之外的時間和空間

概率和多元宇宙

分支的空間

反駁和結果

第十二章 時間箭頭

隱藏的路標

三個箭頭，事物為什麼會解體

意識的過去

時間的種子

平行的原因

時間順序隻是局部的嗎？

原因可以和它們的結果同時嗎？

無方嚮的宇宙中方嚮的意義

綜述

鄧恩的夢和其他一些問題

進一步的讀物

參考文獻

索引

譯後記

精彩書摘

第10章 乾預曆史（部分）

不用害怕過去。如果人們告訴你，它是不能改變的，不要相信他們。
——王爾德（ Oscar Wilde），《獄中書》
失去的日子
《紳士雜誌》是一本綜閤瞭新聞、書評、菜譜、忠告和詩歌的有趣的月刊。1752年9月的那一期刊登瞭一封很不尋常的信。信的作者講述瞭他剛剛經曆的一件令人不安的事情：
昨晚我上床睡覺前是 9月2號星期三。而今天早上我頭一個看見的就是你們報紙的刊頭。上麵的日期是 9月14日星期四。
然後作者解釋，直到這件事提醒瞭他，他纔意識到前不久議會最終同意在西印度群島把老的儒略曆換成新的格裏曆。這個改變需要跳過11天，所以，1752年9月3號到9月13號就沒有存在過。通信者繼續說明這産生瞭一些有趣的後果：
我過去常常取笑我認識的一個人，說他每三年纔過一次生日，因為他的生日是 2月29日：某個晚上他跟我打瞭一個胸有成竹的賭，說我肯定會在某一年失去一個生日以懲罰我對他的嘲笑。他和我打賭時他喝醉瞭。但我絲毫沒有想到我會活著看到它應驗。先生們，我正是齣生在 9月 13號。接著語氣變得很苦惱（雖然是在半開玩笑）：
但是我必須嚮你坦白很重要的一件事。先生，這五個星期以來我一直嚮最可愛的她哀求做一次愛。她很長時間好像隻是在嘲笑我，雖然我的財産也就是她的財産。最後，先生，她定下瞭 9月10號那一天，並且為這件事給瞭我1萬英鎊的保證金。我已經谘詢過我的律師。他現在正和我共進早餐：他說不可能放在下一年，因為已經是定在瞭1752年的這天。所以，我的 1萬英鎊現在也值不上10個便士。先生，一個很好的事例， Mackmaticians（原文如此）和製定曆書的人一起使得一個男人被他的妻子欺騙瞭，在他擁有她之前：真是一種新式的離婚。
另一封信，是寫給約翰遜（Samuel Johnson）的期刊《隨筆》（1751年3月26日）的，作者看見瞭日曆的改變帶來的可能發生的趣事：
我認為新的日曆是一件令人高興的事情；因為我的媽媽說當我16歲的時候我就可以去宮廷瞭，並且如果他們能經常設法一下子就跳過11天，那麼還差的 11個月也就會很快結束。奇怪的是，在對付時間的種種陰謀詭計中，以前他們怎麼就沒想到用議會的法案來去掉它呢。親愛的先生，如果你可以投票或者有興趣，讓他們一次就減去 11個月吧，那麼我就和某些已婚的夫人一樣大 ……確實沒有什麼東西像混亂的一年時間一樣使我感到高興，那時我就不用這個小時固定要寫字，下一個小時固定要做針綫活，或者這一天在傢裏等著舞蹈教師，下一天又要等音樂教師；而是玩遍所有的球類運動，敲遍所有的鼓；不用做什麼，不用解釋什麼，隻是盡情地玩，齣門也不用說去什麼地方，迴傢也不用考慮有規定時間或者傢裏的規矩。
我是，先生您卑賤的僕人普羅普安蒂亞不是每個人都能用這麼輕鬆的心情來對待這種變化。歐洲的其他一些國傢根據格利高裏（Pope Gregory，新日曆正是以他的名字命名的）的推薦，比這早170年就采用瞭新日曆。要不是坎特伯雷（Canterbury）大主教反對的話（他竭力抵製天主教徒的所有影響），在伊麗莎白女王的支持下英格蘭也會在同一時間使用新日曆。當新日曆最後被采用時，就像1582年曾在法蘭剋福發生過的一樣，倫敦和布 裏斯托爾（英國西部的港口）發生瞭騷亂。其他地方的示威要溫和些。
一些人在這些劇變中確實丟瞭生命。這些示威者好像有一種共同的感受，感到發生瞭一些根本的、不受歡迎的變化。它不僅是某一日子的名字從9月3日變成瞭9月14日，而是有11天被去掉瞭。現在會是在錯誤的時間慶祝聖徒節嗎？人們被公然騙去瞭工資嗎？他們的生命縮短瞭嗎？不管它是隻對一個慣常的日期係統的一種修正，還是對曆史（的確也是對時間本身）的一種真實乾預，對於這種改變實際上等於什麼，確實有著越來越多的睏惑。如果我們傾嚮於認為這些事件隻是局限於一個頭腦簡單的年代，那麼我們應該記得就在最近的20世紀下半葉，美國中西部的一群農民反對采用夏令時，因為他們認為多瞭一個小時的日照時間會把草曬死。
當然，我們不能通過改變日曆或者時鍾來影響時間。但我們能通過其他方法來乾預它嗎？

可改變的過去
人們會簡單地反駁說我們不能對已經發生的東西施加任何影響，也就是說影響過去就會改變它，而改變過去就會陷入一個邏輯上的矛盾。舉個例子，比如說昨晚我在輪盤賭中下瞭一筆昏瞭頭的大賭注，結果（當然）輸瞭。我自然感到後悔，一心想取消這件事情，想讓它從來沒有發生過。我懊悔得有點精神失常瞭，相信自己確實能夠撤銷昨晚的事，並且開始念著相關的咒語。我有成功的希望嗎？假設我成功使得昨晚我沒有參加賭博。既然我撤銷這件事情的原因是我下瞭注並且輸瞭，那麼顯然可以推齣昨晚我在輪盤賭中既輸瞭一大筆錢又沒
有輸。這明顯是個矛盾，所以可以推齣我不能改變過去。不過，如果我不能改變過去，那我也不能影響它。因為如果影響某件事情不是指改變它的話，它又是指什麼呢？我影響瞭我坐著的墊子，使它嚮下陷。茶壺影響瞭廚房裏的空氣，使得它稍微濕潤些。房子外麵的落葉堵塞瞭排水溝而影響瞭房子的狀態，使得排水溝裏的水下雨時溢齣來，弄濕瞭牆。影響好像就是改變。我不能改變過去。所以我也不能影響過去，不然就會有矛盾。
對於這個論證還是有些擔心。如果我們對將來提這個問題，從錶麵上看我們能，結論也不會使人更滿意多少，因為我們能否改變將來就意味著已經給將來定好瞭一條要走的路。否則的話，可以說將來沒有什麼東西可改變的。比如說，我明天要乘坐10 : 05從史其普頓到卡萊爾的列車。這件事對現在來說是真的，但在最後那一刻我決定不去瞭。那麼，我改變瞭將來嗎？如果是，那麼現在的情況就是我將乘坐又不會乘坐這趟列車。我不能說“現在來說我將乘坐這趟列車是真的，但明天早晨它將不是真的”來避免矛盾。因為如果明天我不坐這趟列車是將來的事實，我將在最後一刻決定不乘坐這趟列車也是現在的事實。我無法改變將來，不然就會産生矛盾。但是，如果影響某件事情也就是改變它，那麼我也不能影響將來。這就意味著將來發生什麼和我現在的決定無關，而我就像命運手中的一個無助的小卒子。
一些人已經發現這種推理的思路很有吸引力，可是為瞭謹慎起見，我們需要尋找抵製它的方法。一種方法是拒絕承認將來和過去一樣也存在真實的事件。所以，雖然上周在艾爾河榖有過暴風雨在現在是真的，但是根據這種觀點，下周在艾爾河榖有次暴風雨在現在既不是真的又不是假的。存在過去的事實，不過，沒有將來的事實，並且沒什麼能判定關於將來的斷言的真假。可以把將來想象成有多種的可能，它們僅僅在“現在”移動到那一點的時候纔變為實在，非常像一根拉鏈。這就是第8章裏考慮過的A-宇宙的一種，它抓住瞭許多人想到的過去和將來之間的不對稱性。根據這個觀點，將來隻在一種意義上纔是可以改變的：它能夠被我們的行為所決定。這不是說已經存在一個我們能隨意編造的關於將來的事實：這顯然是荒謬的。更確切地說，我們不知道將來怎麼成為現實，但當將來變成現在後，我們的行為將部分決定是什麼事件成為現實。
這就是在第8章裏給我們帶來很多睏難的觀點。如果過去是真實的，並且這解釋瞭我們不能像影響將來一樣影響過去，那麼過去的事實是存在的。但這些過去的事實和現在的事實不相容。這就是麥剋塔格特悖論的關鍵。既然我們已經提齣，有兩種方式可以擺脫麥剋塔格特的矛盾（也許有第三個，但那是什麼呢？）：B-理論和現在主義。所以，讓我們看看從過去和將來的可變性或可影響性這兩個觀點能得到什麼樣的推論。
在B-宇宙中，時間沒有流逝，並且沒有唯一的、獨立於意識的現在。所有的時間因此都是同樣地真實。所以，如果我做瞭一個關於過去的陳述（“今天早上公交車來晚瞭”），這個陳述就有個確定的真假值，因為實在包含瞭能判斷它為真或為假的更早一點的事實。過去（即在你讀這個之前發生的東西，見第8章）因此不能改變，不然就存在矛盾。但同樣的是，如果我做瞭一個將來的陳述（“電工將在下午來這裏”），因為實在包含瞭能判斷它為真或為假的更晚的事實，所以 這個陳述已經有個確定的真假值。將來（即在你讀這個之後發生的東西，見第8章）因此不能改變，不然就存在矛盾。現在這使得我們迴到早先遇到的問題。如果過去的不可改變解釋瞭為什麼我們不能影響它，那麼，假如將來同樣是不可改變的，那我們也不能影響它。這樣，我們的擔心是B-宇宙剝奪瞭我們作為被動者的角色，但我們不必馬上得到這個結論。
B-宇宙的支持者堅持認為，重要的是區分兩種不同的改變：一種是事物本身的改變，比如一棟建築物被拆毀瞭；另一種是事實的改變。我們舉一個事實改變的例子，“公共圖書館在2001年11月21日星期三上午11 : 30被拆毀”。我們能改變事物，但不能改變事實。我的行為可能是公共圖書館被拆毀的原因，因而改變瞭這棟建築的狀態，但是我不能改變圖書館在11 :30被拆毀的事實。所以，閤理的說法是，隻有在我們談到的改變是第一種改變，即事物的改變而不是事實的改變時，影響世界纔意味著改變世界。（值得指齣的是，某些影響也許涉及的是阻止變化。比如，我影響瞭一隻剛從壁爐架上不小心被碰到的花瓶，在它被摔得粉碎之前我抓住瞭它。）
因此，沿著這個思路，如果我能使一個東西在某個時刻具有某種屬性，另一個的時刻是另一種屬性，可以說我能影響它，而這種屬性隨時間的變動正是物體變化的一種。但是，這不意味著我能改變物體在這一時刻具有這個屬性，而在另一時刻具有另一個屬性的事實，也就是我們能影響將來的事實而不改變它們。雖然這是一個好的觀點，但是難道它就不能得齣我們也能影響過去嗎？而這一點是與因果和經驗相違背的。因為如果我們能夠影響將來而不改變它，那麼過去的不可改變性也不再是我們能影響它的障礙。好的，根據影響和改變的
區彆，我們也許會允許影響過去的這種說法，但我們肯定不會接受它。
因為影響是一個因果的概念，並且因果關係是單嚮的，或者說是邏輯不對稱的（見第5章），所以，a是b的原因和b是a的原因是不能同時成立的。還可爭辯說，因果關係在時間上也是不對稱的（下一章裏討論），所以一個原因始終發生在它的結果之前。現在，B —理論者可以利用因果關係在時間上的不對稱性：影響事物的某個屬性是導緻這個屬性的原因。但因為原因早於它們的結果，所以我隻能影響事物在以後怎麼樣，而不能影響它之前怎麼樣。因此，雖然我也許可以影響將來，但是無法影響過去。
B-理論者關於影響過去的看法就隻有這些。那麼，認為隻有現在是真實的現在主義呢？好像它不僅允許過去的可影響性，而且也允許它的可改變性。考慮第8章提齣的問題：如果隻有現在是真實的，那麼是什麼使關於過去和將來的陳述為真的呢？假設需要具體的事實來判斷這些陳述，那麼很容易得齣結論，是現在的事實使它們為真。那麼，假定現在發生什麼肯定是在我們能改變的範圍之內，根據現在主義的觀點，我們通過改變關於過去陳述的真假不就可以推齣我們可以改變過去嗎？這個思想很好地反映在從奧威爾的《1984》中節選的一段情節中。這段情節裏陰險的奧布賴恩正在審問英雄溫斯頓：
奧布賴恩的手指間夾著一張剪報。它在溫斯頓的視綫範圍內大概齣現瞭5秒鍾。毫無疑問它是一張照片。它是那張照片，是黨在紐約的負責人瓊斯，阿倫森和拉瑟福德的閤影的一張復製件。這張相片溫斯頓11年前就見到過，並立即把它毀瞭。它隻是在他眼前晃瞭一下，然後又看不見瞭。但他以前看到過這張照片，他絕對看到過它。他使勁地做瞭個毫無希望的、極度痛苦的動作想扭動上半身，但身體在任何方嚮想動個1厘米都是不可能的。這一刻他甚至忘記那個儀錶瞭。他唯一的念頭就是想把那張照片再抓到手裏，或者至少再看上一眼。
“照片還在！”他叫喊著。
“不，”奧布賴恩說。
他穿過房間，在對麵的牆上有個記憶孔。奧布賴恩升起瞭柵欄。溫斯頓看不見易燃的紙片在熱流上翻捲。它正被火焰吞噬。奧布賴恩轉身離開那麵牆。
“紙灰， ”他說，“甚至不是能辨認齣來的紙灰，灰塵，它不存在，它也從來沒有存在過。 ”“但是它存在過！它還存在！它存在記憶裏。我記得它，你也記得它。 ”“我不記得它，”奧布賴恩說。
奧布賴恩為什麼會說照片從來沒有存在過呢？答案在於他對過去的看法。審問繼續著：
“黨有條口號是關於控製過去的， ”他說，“勞駕把它復述一遍。”“誰控製瞭過去就控製瞭將來；誰控製瞭現在就控製瞭過去，”溫斯頓馴服地說瞭一遍。
“誰控製瞭現在就控製瞭過去， ”奧布賴恩邊點頭贊許
邊說道。“溫斯頓，在你看來，過去是真實的存在嗎？”
無助的感覺又一次突然襲擊瞭溫斯頓。他的眼睛瞟瞭下儀錶。他不僅不知道“是”和“不是”哪種迴答可以解救他的痛苦；而且也不知道他相信哪個答案是真的。
奧布賴恩不察覺地笑瞭笑。“你不懂形而上學，溫斯頓， ”他說。“在這刻之前你從來沒有思考過存在的意義。我來把它說的更準確些。過去是真實存在空間中嗎？是不是在某個地方，一個由真實可靠的物體組成的世界裏過去依然正在發生？”
“不是。”“如果是的話，那過去存在什麼地方呢？”“在人們的記錄裏。它被寫下來瞭。 ”“在記錄裏。還有——？”“在大腦裏。在人的記憶裏。 ”“在記憶裏。那麼，很好。我們，黨，控製瞭所有的記錄，我們也控製瞭所有的記憶。那我們就控製瞭過去，不是嗎？”

我們用正在考慮的兩種對時間的觀點來解釋奧布賴恩令人不安的看法：像 B —理論者所做的那樣，把過去看成是和現在同樣真實的存在會導緻荒謬的結論，即過去依然在某個地方繼續著。這就意味著它終究不是過去而是現在。這顯然是錯誤的，所以我們轉嚮現在主義。現在主義否定過去的所有實在性，除瞭因為因果關係而留在現在的痕跡，比如記錄和記憶。也就是關於過去的陳述，隻有藉助於現在的事實憑據纔知道真假。既然這種憑據可以被銷毀、調換，或者篡改，這就可 以推齣發生在過去的東西也同樣可以更改，也就是曆史本身（即事件，而不僅僅是記錄）能被乾預。以奧布賴恩的現在主義觀點來看，過去是可改變的。
但是，奧布賴恩的現在主義是一種非常極端、不閤情理的現在主義。首先，它把決定過去陳述真假的現在事實的範圍，局限於現在事實的憑據，即我們易於識彆的、用來確定或者推測過去發生瞭什麼的痕跡。所以，因為從燒瞭的報紙裏的照片上看不齣是什麼東西，因而它不能再作為憑證，也不能再用來證實任何有關照片在過去存在的陳述。對奧布賴恩來說，失去瞭這樣的憑證就意味著照片真的從未存在過。奧布賴恩最後認為憑證可以被更改就意味著過去可以有不同的真相，也就是說過去不僅可以被刪除，也能無中生有。但是，現在主義不承認這樣的令人不安的結論。第一，判斷過去陳述真假的現在事實不必局限於我們能識彆為憑證的東西。為什麼我們的觀察能力和推理能力要相應呢？過去留下痕跡和這些痕跡能否為人發現又有什麼關係呢？並且，如果我們不必非得找到使得過去的陳述為真的事實，那麼我們能夠刪去過去留下的所有痕跡也是不對的。比如，如果能證明隻有一個曆史是和宇宙的現在狀態是相容的，那我們對現在為真的過去事情沒有一點影響。第二，即使過去留下的痕跡也是可以刪除的，以前為真的過去陳述也不一定現在為假。假設奧布賴恩銷毀瞭照片留下的所有痕跡，也不能推齣有充分的憑據證明它沒有存在過。也就是說，現在主義者認為“照片存在過”既非真也非假。第三，僞造的憑證也許還帶有它原來痕跡的信息。因此，也許僞造的憑證也不足以虛構關於過去的另一種真相。
對奧布賴恩觀點的最後一個評論是：認為過去的觀點真的隱含著過去還在繼續著是有失偏頗的。認為過去是真實的和認為過去是空間的另一個區域，這兩者是不同的（雖然它在某些方麵和空間的一個區域有點類似）。過去不是還在繼續著，因為根據定義它是發生在現在之前。隻有一個隱含的假設 ——唯有現在纔是真實的 ——纔能得到結論說，過去是真實的唯一條件是它現在在繼續著。但考慮到B-理論的含義，這樣的假設是不閤理的。
於是，我們的結論是，雖然現在主義的某些流派聲稱過去是可以更改的，但這不是這個理論的所有流派的必然推論。無論一個人對時間采取什麼樣的觀點，都可以有理由抵製過去能改變的觀點。但有一個假說好像能實現改變過去，即我們現在要關注的時間旅行的假說。

前言/序言

小時候我傢裏有一部七捲本的，20世紀30年代早期齣版的兒童小百科全書 ——《紐恩圖文知識庫》。這幾本書是我母親的，它們伴我度過童年的許多時光。每捲書的後麵都有一篇令我特彆著迷的文章，一頁頁地翻過去就可以看見牡蠣、青蛙、犬薔薇、蜜蜂（特彆可怕）和許多彆的生物的內部構造圖。修道士培根的故事齣現在講述著名的科學傢和發明傢的那捲裏。書裏

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質量非常好，與賣傢描述的完全一緻，非常滿意,真的很喜歡，完全超齣期望值，發貨速度非常快，包裝非常仔細、嚴實，物流公司服務態度很好，運送速度很快，很滿意的一次購物

心儀已久的圖書，終於入手瞭，正版圖書，印刷精美，價格還算閤理。

安靜是生産力，思考是行動力。

第一推動叢書收瞭二十幾本瞭。都滿意。開眼開腦。

《復雜的引擎》內容廣博，思想深刻，清晰易讀，是對進化的信息本質的*佳解讀，並且清晰易讀。還沒來得及讀。

書的質量非常不錯，印刷也非常的精緻。

很好很好很好很好很好很好，618，雙十一買京東圖書很劃算。和宇宙的結構一起。

全部到貨瞭，書還可以，沒有擠壓變形的情況，其他有待觀察

不錯不錯不錯不錯不錯不錯不錯