本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點。
對於一個經常開會遲到的人來說,我花了很多時間思考時間。我的職業生涯始於天體物理學,在那裡,光速的快速但有限的速度將時間和空間混合在一起。當我們抬頭仰望時,我們看到的是數百萬年前死去的遙遠星系的幽靈。那裡存在一種不對稱,讓人覺得有些不公平。我們可以看到數十億年前的過去,但在另一個方向上卻看不到任何東西。我的論文是關於時間和它以一種有趣的方式只朝著一個方向執行的。空間允許你逆轉自己,承認錯誤並重溯你的步驟。時間則不那麼寬容。它在你不同意的情況下,不可避免地把你帶入未來。
有數百億億顆其他行星,我認識的人中沒有一個住在其中任何一顆上。據我所知,這是宇宙中唯一的好地方。我確信那裡有其他文明,像我們一樣的人們向虛空中傳送資訊。當我們收到這些資訊時,他們都將已經死去。時間就是這樣運作的。
宇宙大爆炸發生後大約九十億年(當然,“大約”比任何生命存在的時間都要長數億年),地獄出現了。在它成為地球之前,它是地球上的地獄,一個沸騰的岩石和充滿二氧化碳的大氣層組成的冥古代。這對生命來說是一個不適宜生存的環境,所以生命出現了並蓬勃發展。生物死亡,它們的身體在岩石上留下印記,證明了它們的短暫生命和它們所處的深時。從宇宙的角度來看,一顆行星上的深時淺薄得令人難以置信。但它過去了,向前推進到此刻,從轉變到現在的時刻。
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我現在把生命都用來研究唯一的好地方。我的時間概念在一個方向上被壓縮,在另一個方向上被擴充套件。衛星時代大致涵蓋了我自己的生命週期;我分析基於太空的觀測,這些觀測揭示了我所經歷的氣候變化,並在一定程度上幫助導致了這些變化。我使用物理定律與各種近似值拼湊在一起,來瞥見未來,我最終將死去的星球。
當然,我的生命在人類歷史的長河中是微不足道的,在地球的存在中只是一個短暫的閃爍,在宇宙的跨度中毫無意義。我自己的深時可以追溯到三十多年前,那時我和父親在奧倫坦吉河畔度過快樂的週六,尋找化石。在甜甜圈店和克羅格超市旁邊的醜陋公園裡,有過去世界的痕跡,印刻著距今四億年前的時光。岩石時間是可見的,而時空則不是。當你觀察一個星系時,你看到的是一個處於輝煌時代的死物。當你觀察化石時,你看到的是一個死物。
我很幸運地被能夠傾聽過去的同事所包圍。死亡的事物攜帶著關於它們死亡世界的資訊,這個星球已經被翻轉、犁過,並多次被具有新生命和新氣候的新星球所取代。它們帶有板塊構造和地球軌道變化、大氣化學成分波動以及與來自太空的岩石碰撞的印記。死亡的事物、冰芯中的氣泡、沉積物層:它們共同提供了對過去景象的窺視。它們證明了大氣改變地球的力量。
大氣已經改變了很多次。我們現在正在改變它。也許上次二氧化碳濃度如此之高是在三百萬年前,當時海平面高出二十五米,地球溫度高出兩三度。也許我們已經超越了這一點,正在前往中新世(大約兩千萬年前),然後是始新世(五千萬年前),一個北極有棕櫚樹和鱷魚的時代。
我發現,研究地球過去的科學家往往對它的未來最為警惕。畢竟,他們知道地球能夠做什麼。但最終,我們所去的地方可能沒有任何真正的類似物。過去不是未來:歷史會重演,但永遠不會完全一樣。深時是一部漫長的電影,它的幀被數十萬甚至數百萬年分隔開。在這段時間裡會發生很多事情。我們將過去視為已安定平衡的快照,這些快照中的條件隨著時間的推移與施加的變化相協調。它們不是我們現在所處的短暫、動盪狀態的忠實指南。我們可能正在走向與地球整個歷史中任何事物都截然不同的境地。我們可能有能力阻止它。我們所知道的是,這一次,它將是不同的。