物理学家正重新评估佩奇-伍特斯机制，认为时间并非宇宙的固有属性，而是通过量子纠缠产生的涌现现象，黑洞可能是其终极计时器。
早晨匆忙赶路时，我们总会下意识看一眼表。时间对日常生活如此重要，但在物理学眼里，它却是一个巨大的谜团。牛津大学的 Natalia Ares 坦言，时间流逝的本质是科学界最大的悬念之一。爱因斯坦扭曲了时间，量子力学几乎无视它。现在，一个诞生于1980年代的大胆假说正重回人们视线，认为时间可能只是量子纠缠产生的幻觉。
1983年，物理学家 Don Page 和 William Wootters 提出了佩奇-伍特斯机制。他们把整个宇宙想象成一个静止不动的巨大物体，也就是一个量子波函数，里面包含了一切可能性，但本身并不随时间流逝。他们将这个结构一分为二，一半是我们要观察的物质世界，另一半则充当内部时钟。通过量子纠缠这种奇特的关联，两部分结合在一起，便产生了时间流逝的表象。
这就像一本放在桌上的书，故事的开头、中间和结尾已经写好，是静止的。但如果我们按页码顺序阅读，故事就开始流动。意大利国家研究委员会的 Paola Verrucchi 在2024年利用微型磁铁阵列模拟了这种机制。结果显示，虽然系统整体是静态的，但相对于内部磁铁时钟，系统确实表现出了类似时间变化的序列。
研究时钟的本质也是关键。维也纳工业大学的 Marcus Huber 认为，时钟并非像尺子那样的被动测量工具，而更像是一台产生热量的发动机。2017年的研究显示，计时是有代价的，时钟走得越准，产生的熵，即混乱度，就越多。他和 Natalia Ares 正试图通过原子云等量子系统，在实验室中复现佩奇-伍特斯机制，观察时间在微观层面到底是平滑流逝还是跳跃式前进。
更有趣的是，Paola Verrucchi 和 Alessandro Coppo 最近提出，黑洞可能是大自然中最完美的时钟。黑洞能量巨大且与外界隔离，任何光线都无法逃脱，但它能通过霍金辐射与外界产生纠缠。这种既孤立又关联的特性，恰好符合理想时钟的要求。
如果时间真的是一种涌现出来的现象，那它的箭头又是从哪来的？Paola Verrucchi 怀疑，这与量子测量有关。在被测量之前，量子微粒处于模糊的状态，一旦被观测，这种状态就会坍缩成确定值，且不可逆转。她认为，时间之箭可能仅仅是测量行为留下的记录。当我们在这个世界上生活、互动、进行观测时，我们其实就在通过这种坍缩创造时间。正如她所说，当你询问现在几点时，你就已经参与了时间的创造。
本文译自 New Scientist，由 BALI 编辑发布。
