E.xcuse我，但是时间是什么时候？“我猜你就像我一样，犯了犯了这个问题，就好像很明显就有这样的东西这时间。然而，你可能从未接近过陌生人并问道对不起，但是这是什么？”。如果你绝望地迷路了，你可能会说这样的话:对不起，但我在哪里？“从而承认你没有询问空间的财产，而是对自己的财产。同样，当你要求时间时，你并没有真正询问时间的财产，而是谈论你的位置。
但这不是我们通常如何考虑的。我们的语言揭示了我们对空间和时间的看法有多么不同：第一个作为静态阶段，第二个是流动的第二个。然而，尽管我们的直觉，时间流动是一种幻觉。爱因斯坦教导我们有两种等同的思考我们的物质现实：作为一个称为三维的地方空间，事情随着时间的推移而变化，或者作为一个称为四维的地方时空简单地存在，不变，从未创建过，永不摧毁。
我认为这两个观点是关于青蛙和一只鸟可能需要的现实的不同观点。这只鸟从高“以上的现实景观调查，类似于物理学的等式的研究的物理学家研究时空的数学结构。另一方面，青蛙生活在鸟类调查的景观内。随着时间的推移抬头看着月亮，青蛙看到了像正确的面板图，“月亮的轨道”：每次在不同位置时的月亮的空间的五个快照。但这只鸟看到一个不变的螺旋形状在Spacetime中，如左图所示。
对于鸟类和物理学家来说，过去和未来都没有客观的定义。正如爱因斯坦所说:“过去、现在和未来之间的区别只是一个顽固的、持久的错觉。”当我们想到现在时，我们指的是时空中的时间切片，与我们产生那个想法时的时间相对应。我们把未来和过去称为时空的上下两部分。
这类似于您对这些条款的使用在这里，在我面前， 和在我后面指相对于您当前位置的时尚的不同部分。The part that’s in front of you is clearly no less real than the part behind you—indeed, if you’re walking forward, some of what’s presently in front of you will be behind you in the future, and is presently behind various other people. Analogously, in spacetime, the future is just as real as the past—parts of spacetime that are presently in your future will, in your future, be in your past. Since spacetime is static and unchanging, no parts of it can change their reality status, and all parts must be equally real.
Spacetime的想法比教我们重新思考过去和未来的含义。它还向我们介绍了一个人的想法数学宇宙。Spacetime是一种纯粹的数学结构，即它除了数学属性之外没有任何属性，例如第四个，其尺寸数。在我的书中我们的数学宇宙我认为，不仅是时空，实际上我们整个外在的物理现实也是一个数学结构，根据定义，它是存在于时空之外的抽象的、不可变的实体。
空间管最有趣的财产不是其散装形状，而是其内部结构，这是非常复杂的。
这到底意味着什么?首先，它意味着一个可以用数学完美描述的宇宙。几个世纪以来，随着证据越来越多，我们的宇宙也越来越清楚地证明了这一点。这一领域最新的胜利是希格斯玻色子的发现，它就像海王星和无线电波一样，最初是用铅笔用数学方程预测出来的。
我们的宇宙大致描述通过数学意味着一些但并非所有属性都是数学。那是是数学的意思是它的所有性质都是数学的;除了数学性质，它没有任何性质。如果我是对的，这是真的，那么这对物理学来说是个好消息，因为如果我们足够聪明和有创造力，我们的宇宙的所有属性原则上都可以被理解。这也意味着我们的现实比我们想象的要大得多，包含了一系列遵从所有数学上可能的物理定律的宇宙。
这种观察Spacetime和它中的东西的新方法意味着一种观赏自己的新方式。我们的思想，我们的情绪，我们的自我意识，以及这种深深的存在感觉“我是——在我看来，这一点也不像数学。然而，我们也是由构成物理世界中其他一切事物的基本粒子组成的，我认为这是纯粹的数学。我们怎样才能调和这两种观点呢?
第一步是考虑我们如何看起来像空间结构。宇宙学先锋乔治·格拉姆题为他的自传我的世界线这个短语也被爱因斯坦用来指穿越时空的路径。然而，严格地说，你自己的世界线不是一条线:它有一个非零厚度，它不是直线。大约1029.基本粒子（夸克和电子）通过时空形成管状形状，类似于月球轨道的螺旋形状（“月亮轨道”）但更复杂。如果您在游泳池中的游泳圈，那部分空间管的形状具有锯齿形，如果您使用的操场摆动，那部分空间管的形状具有蛇形的形状。
然而，空间管最有趣的财产不是它的散装形状，而是其内部结构，这是非常复杂的。虽然构成月球的颗粒以相当静态的布置粘在一起，但是许多颗粒相对于彼此恒定运动。考虑，例如，构成红细胞的颗粒。随着你的血液通过你的身体循环来提供所需的氧气，每个红细胞通过时空追踪自己独特的管形状，对应于复杂的行程，虽然你的动脉，毛细血管和定期返回你的心脏和肺部。These spacetime tubes of different red blood cells are intertwined to form a braid pattern as seen in the figure “Complexity and Life” which is more elaborate than anything you’ll ever see in a hair salon: Whereas a classic braid consists of three strands with perhaps thirty thousand hairs each, intertwined in a simple repeating pattern, this spacetime braid consists of trillions of strands (one for each red blood cell), each composed of trillions of hair-like elementary-particle trajectories, intertwined in a complex pattern that never repeats. In other words, if you imagine spending a year giving a friend a truly crazy hairdo, braiding the hair by separately intertwining all their individual hairs, the pattern you’d get would still be very simple in comparison.
然而，与你大脑中信息处理的模式相比，这一切的复杂性都显得微不足道。你大约1000亿个神经元不断地产生电信号(“放电”)，这涉及到数以亿计的原子，尤其是钠离子、钾离子和钙离子。这些原子的轨迹在时空中形成了一个极其复杂的编织，其复杂的缠绕对应着以某种方式存储和处理信息，以某种方式产生了我们熟悉的自我意识。科学界的广泛共识是，我们仍然不明白这是如何运作的，所以公平地说，我们人类还没有完全了解自己是什么。然而，粗略地说，我们可以这样说:你是空间中的模式。数学模式。具体而言，您是Spacetime的编织物，确实是最精心的辫子之一。
有些人认为自己是一群粒子的集合在情感上是不愉快的。在我20多岁的时候，当我的朋友埃米尔称呼我的朋友马茨为“atomhög.，“瑞典人”atom堆，企图侮辱他。然而，如果有人说:我不敢相信我只是一堆原子！''我反对使用这个词“只是“：与他们的思想相对应的精心简星程编织物是我们曾经遇到过的最美妙复杂的模式。世界上最快的计算机，大峡谷甚至太阳 - 他们的时空模式都很简单。
在你的时空编织的两端，对应于你的出生和死亡，所有的线程都逐渐分开，对应于所有粒子加入，互动，最后走上自己的单独方式（如在“复杂性和生命的右侧”中所见）。这使得整个寿命的时空结构类似于树：在底部，对应于早期的底部，是对应于许多颗粒的时空轨迹的精心根系，这逐渐合并成较厚的股线，并在单管中达到厚度。就像与您当前的身体相对应的躯干（如上所述，内部具有显着的辫状图案）。在顶部，对应于迟到的时间，后备箱分裂为更精细的分支，一旦你的生命结束，你的粒子就会出现自己的单独方式。换句话说，沿着时间尺寸的生命模式在有限程度上只有有限的程度，辫子在两端分开蔓延。1
这种观点，我们自己在空间中的数学编织模式挑战我们永远无法理解意识的假设。它乐观地表明意识可以一天被理解为一种物质，这是我们宇宙中最美妙复杂的时空结构的衍生物。这种理解将启发我们对动物，无反应患者和未来超智能机器的方法，具有广泛的道德，法律和技术意义。
这就是我的看法。然而，虽然这种不变的现实的想法是尊敬的，但追溯到爱因斯坦，仍然存在争议，并且有充满活力的科学辩论，科学家们非常尊重表达一系列观点。例如，在他的书中隐藏的现实Brian Greene表示不安，让您的概念变得更改，创造为根本，写作“我部分地成为一个过程，但是暂定[...]我们可以想象产生多个人。”Lee Smolin在他的书中进一步走了时间重生，争论不仅是真实的变化，而且那个时候可能是唯一真实的东西。在Spectrum的另一端，朱利安·贝尔博在他的书中争论结束了这种变化不仅是虚幻的，而且人们甚至可以在完全不引入时间概念的情况下描述物理现实。
如果我们发现了时间的终极本质，这将回答当今物理学面临的许多最令人兴奋的开放问题。时间在宇宙大爆炸之前就已经开始了吗?它最终会结束吗?它是从某种永恒的量子模糊中出现的，最终会溶解在其中吗?我们物理学家还没有找到量子引力的数学理论来令人信服地回答这些问题，但无论这个“万物理论”最终是什么，时间将是解开其奥秘的关键。
Max Tegmark是一个麻省理工学院的物理教授，曾撰写200多篇技术论文。被称为“疯狂的最大”，为他的非正统的想法和激情冒险，他的科学兴趣范围从精确的宇宙学到现实的最终性质，都在他的新流行科学书中探索我们的数学宇宙。
本文最初发表于2014年1月的“时间”问题。
