爱因斯坦1905年提出的同时性相对论：时间可能是顽固的幻觉

在太空真空中，光以恒定且有限的速度传播。阿尔伯特·爱因斯坦于1905年发现的这一事实的一个奇特推论，是一种被称为“同时性的相对性”的现象。

想象你坐在一列匀速行驶的火车上。如果窗帘拉上，你无法察觉自己在移动。车厢中央悬挂在链条上的灯泡笔直垂下。当有人打开它时（图1，A面板），由于位于车厢中央，灯光同时到达两侧（B面板）。片刻之后，光同时到达车厢的前部和后部（C面板），因为它在四个方向上以完全相同的速度传播。

爱因斯坦想知道，从坐在火车外、不随车厢运动的人的视角来看，这一情景会如何描述（底行，D–G面板）。从这个 vantage 来看，光仍然同时到达两侧（E面板）。但如果火车向前行驶，在光到达车厢前部和后部所花费的时间里，后部已经向光源靠近，而前部则已经远离（F和G面板）。灯泡也在移动，但这无关紧要，因为光到达前部和后部取决于灯泡先前的位置（D–G面板中的淡色残影）、火车的速度、光最终到达时前部或后部的位置，以及光恒定且有限的速度。给定这四个值，我们可以计算光在旅程任一方向上传播的总距离。

光传播的速度远快于火车和其他地面物体，因此这种现象产生的差异通常对我们来说不可察觉。但这并不改变一个事实：火车上的乘客将光到达车厢前部和到达后部的两个事件描述为同时的（C面板），而另一个参考系——例如从上方俯视移动火车的悬停无人机——则认为车厢后部在光途中将其截获（F面板），然后向前传播的光才追上向外运动的前部（G面板）。

当然，快多少很重要，我们可以用数字来表示。对于一列长25米、以每小时300公里行驶的火车，无人机发现光到达后部比到达前部早约2300万分之一十亿分之一秒。这个差距与两件事成正比：两个参考系的相对速度，以及两个事件沿运动方向的距离。在一节车厢的尺度上，它太小而无法察觉（图1将火车画成光速的十分之四，比任何火车快约150万倍，以便效应可见）。在恒星之间的距离上，则并非如此。

因此，我们无论如何都会发现，由于光速恒定且有限，两个同步事件从另一个相对运动的视角来看不会被描述为同步的。

基于这一现象，有人论证说，现实中不存在客观的“现在”，时间并不流逝——时间的表面流逝甚至可能是心理上的。爱因斯坦本人在他的朋友米凯莱·贝索去世时写道：“现在他先我一步离开了这个奇怪的世界。这没有什么。像我们这样相信物理学的人知道，过去、现在和未来之间的区分只是一种顽固持久的幻觉。”

与爱因斯坦一起，物理学家和哲学家经常基于相对论论证说，现实中不存在客观的同时性——例如，如果你在当前参考系中正确地说几百光年外的一颗恒星“此刻”正在爆炸，你可以站起来走开，同样可以得出结论说它大约一分钟后才会爆炸。

这就是火车的规则应用在 vastly 更大的距离上：步行速度很小，但跨越几百光年，它会把哪些遥远事件算作与“此刻”同步改变约一分钟。这一切都与你看什么无关——无论如何，爆炸的光几百年内都不会到达你这里。它关乎的是哪些遥远事件被描述为与你同时发生。

推而广之，以不同速度（跑步、开车、飞行等）和在不同位置旅行，可以论证说，如果没有客观的现在，并且所有相对的“现在”都处于平等地位，那么也许现实涵盖了整个时空——宇宙中任何地方、整个永恒中发生过的每一个事件——而时间只不过是一种顽固持久的幻觉。有些人甚至声称时空本身存在，尽管在任何合理的“存在”定义下这都是绝对错误的——不过是科幻小说中一个最爱桥段的好素材。

但真的没有客观的现在吗？等价地说，是否不存在一个与现有空间——三维宇宙——的一个定义相对应的、持久的同时性定义，相对于它物体可以被说成是运动的或静止的，事件可以被描述为真正同时发生或不是？

从现代宇宙学的视角来看，似乎存在——但在我们理解为什么之前，先仔细看看相对论中的“现在问题”会有所帮助。

认为不存在客观空间、运动是纯粹相对现象的论证，建立在一个缺失之上。如果我们无法观察到贯穿时间持续存在的一个客观空间的存在，如果我们无法测量自己通过那个空间的运动，那么我们就无法在现实中定义客观的“现在”感。简而言之，这就是现代物理学中“现在问题”所依赖的论证。

（原文较长，此处译出前 6000 字，完整内容请点「打开原文」。）