时间的计算观
时间是人类经验的核心特征。但它到底是什么？在传统的科学描述中，它通常被表示为某种类似于空间的坐标（尽管由于某种原因该坐标总是系统地增加）。但是，虽然这可能是一个有用的数学描述，但它并没有告诉我们任何关于某种意义上的时间“本质上是什么”的信息。
一旦我们开始用计算的方式思考，我们就离这个目标越来越近了。因为这样我们就很自然地认为世界的连续状态是通过某种计算规则的渐进应用从上一个状态开始计算出来的。这表明我们可以将时间的进步等同于“宇宙不断进行的计算”。
但这是否仅仅意味着我们用“计算步数”取代“时间坐标”？不。因为计算不可约性现象。根据传统的时间坐标数学思想，人们通常会想象这个坐标可以“设置为任意值”，然后就可以立即计算出系统当时的状态。但计算不可约性意味着这并不那么容易。因为它说，通常没有比明确地追踪系统演化的每一步更好的方法来了解系统将做什么。
在左边的图片中，存在计算可简化性，人们可以很容易地看到任意数量的步骤t之后会是什么状态。但在右边的图片中，（大概）存在计算不可约性，因此判断t步骤之后会发生什么的唯一方法是有效地运行所有这些步骤：
这意味着，从这些计算术语来看，时间具有一定的鲁棒性。没有办法及时“跳跃”；找出未来会发生什么的唯一方法是通过不可简化的计算步骤来到达那里。
有一些简单的理想化系统（比如具有纯粹的周期性行为），其中存在计算可简化性，并且没有任何关于时间进程的可靠概念。但关键是，正如 计算等价原理所暗示的那样，我们的宇宙不可避免地充满了计算不可约性，这实际上定义了时间进程的稳健概念。
观察员的角色
那个时间是反映宇宙计算进展的一个重要起点。但这还不是故事的结局。例如，这是一个迫在眉睫的问题。如果我们有一个计算规则来确定系统的每个连续状态，那么至少原则上可以知道系统的整个未来。既然如此，为什么我们对未来的体验只能“在发生时展开”呢？
这从根本上来说是因为我们作为观察者的方式。如果底层系统在计算上是不可约的，那么要计算出其未来的行为就需要不可约量的计算工作。但像我们这样的观察者的一个核心特征是我们在计算上受到限制。因此，我们无法完成所有不可简化的计算工作来“了解整个未来”，相反，我们实际上只能与系统本身一起进行计算，永远无法大幅“向前跳跃”，只能看到未来“逐步展开”。
因此，本质上，我们体验时间是因为我们作为观察者的计算有限性与宇宙中潜在过程的计算不可约性之间的相互作用。如果我们不受计算限制，我们就可以“一口气感知整个未来”，并且我们根本不需要时间概念。如果没有潜在的计算不可约性，就不会有我们与时间体验相关联的那种“未来的渐进揭示”。
我们日常感知时间的一个显着特征是，它似乎“只朝一个方向流动”——因此，例如，记住过去通常比预测未来容易得多。这与热力学第二定律密切相关，热力学第二定律（正如我在其他地方详细论证的那样）再次是基础计算不可约性和计算有界性之间相互作用的结果。是的，微观物理定律可能是可逆的（事实上，如果我们的系统很简单并且可以在计算上简化），那么这种可逆性就可能“闪耀”）。但关键是，计算不可约性在某种意义上是一种更强大的力量。
想象一下，我们准备一个具有有序结构的状态。如果它的演化在计算上是不可约的，那么这个结构将被有效地“加密”到计算有限的观察者无法识别该结构的程度。考虑到潜在的可逆性，该结构在某种意义上不可避免地“仍然存在”，但计算有限的观察者无法“访问”它。结果，这样的观察者会察觉到从准备好的有序到观察到的无序的明确流动。 （原则上，人们可能认为应该有可能建立一种“反热力学行为”的状态，但要点是，这样做需要预测一个计算上不可约的过程，而计算上有界的观察者无法做到这一点。）
关于时间本质的长期困惑之一与其与空间的“数学相似性”有关。事实上，自相对论早期以来，谈论“时空”似乎很方便，其中空间和时间的概念捆绑在一起。
但在我们的物理项目中，事情根本不是这样运作的。在最低层次上，宇宙的状态由超图表示，它捕获了离散“空间原子”之间的“空间关系”。 时间则对应于该超图的渐进重写。
从某种意义上说，“时间原子”是发生的基本“重写事件”。如果一个事件的“输出”需要为另一个事件提供“输入”，那么我们可以认为第一个事件在时间上先于第二个事件，并且这些事件是“类似时间分离的”。一般来说，我们可以构建一个因果图来显示不同事件之间的依赖关系。
那么这与时间和时空有何关系呢？正如我们将在下面讨论的，我们对时间的日常体验是它遵循一条单一的线索。因此，我们倾向于将基本事件的因果图“解析”为一系列切片，我们可以将其视为对应于“连续时间”。正如在标准相对论中一样，通常没有一种独特的方法来分配一系列这样的“同时性表面”，结果是存在不同的“参考系”，其中空间和时间的标识是不同的。
完整的因果图将我们通常认为的空间与我们通常认为的时间捆绑在一起。但最终，时间的进步总是与“在计算上相互基础”的连续事件的某些选择有关。是的，由于存在不同选择的可能性，情况变得更加复杂。但时间进程作为“计算的进行”的基本思想是非常相似的。 （从某种意义上说，时间代表宇宙中的“计算进展”，而空间代表“其数据结构的布局”。）
与第二定律（或从分子动力学推导流体力学）的推导非常相似，从超图重写的底层因果图推导时空大尺度行为的爱因斯坦方程取决于我们在计算上受到限制的事实观察员。但即使我们在计算上受到限制，我们仍然必须“内部发生一些事情”，否则我们不会记录或感知任何“时间的进展”。
正如我最近的观察者理论所捕捉到的那样，这似乎是像我们这样的观察者的本质，我们将世界的许多不同状态等同起来，以得出我们对“外部发生的事情”的内部感知。在某些粗略的层面上，我们可能会想象，我们正在感知时间流逝的速度，以及我们添加到这些内部感知中的速度。如果我们不增加感知，那么时间实际上就会停止——就像我们睡着了、麻醉了或者死了一样。
值得一提的是，在某些极端情况下，导致感知时间停止的并不是观察者的内部结构，而是观察者的内部结构。相反，它是宇宙本身的基础结构。正如我们所提到的，“宇宙的进步”与底层超图的连续重写有关。但是，当“超图中的活动过多”（物理上大致相当于过多的能量动量）时，最终可能会出现“无法进行更多重写”的情况，因此实际上宇宙的某些部分无法再前进， “时间在那里停止” 。这类似于传统广义相对论中类空间奇点（通常与黑洞相关）发生的情况。但现在它有一个非常直接的计算解释：到达一个“固定点”，不再需要进行任何计算。所以没有及时取得进展。
时间的多线程
我们强烈的人类经验是，时间像一条线索一样前进。但现在我们的物理项目表明，在底层，时间实际上是多线程的，或者换句话说，宇宙遵循许多不同的“历史路径”。仅仅因为我们作为观察者对事物进行采样的方式，我们才将时间体验为单一线程。
在特定底层超图的级别，要点是可能会发生许多不同的更新事件，并且此类更新事件的每个序列定义不同的“历史路径”。我们可以在多路图中总结所有这些历史路径，在多路图中我们合并出现的相同状态：
但考虑到这种基本结构，为什么我们作为观察者相信时间以单一线程的方式前进呢？这一切都与鳃空间的概念以及我们在鳃空间中的存在有关。许多历史路径的存在导致了量子力学的出现。我们作为观察者最终只能感知到一条路径，这一事实与量子力学中传统上相当神秘的“测量”现象有关。
当我们上面讨论因果图时，我们说我们可以将它们“解析”为一系列与瞬时“空间状态”相对应的“类空间”切片——由空间超图表示。通过类比，我们可以类似地想象将多路图分解为“瞬时切片”。但现在这些切片并不代表普通空间的状态；而是代表普通空间的状态。相反，它们代表了我们所说的鳃空间的状态。
普通空间是通过更新对其他事件有因果影响的事件“编织在一起”的，这些事件可以被认为是“位于空间的不同位置”。 （或者，换句话说，空间是通过不同事件的基本光锥的重叠编织在一起的。）现在我们可以将鳃空间视为通过更新对最终在不同分支上的事件产生影响的事件来“编织在一起”的历史。
（一般来说，普通空间和分支空间之间存在密切的类比，我们可以定义一个多路因果图，其中包括“类空间”和“类分支”方向——分支方向支持的不是光锥，而是我们所说的纠缠锥.)
那么，作为观察者，我们如何分析正在发生的事情呢？关键的一点是，我们不可避免地成为我们所观察的系统的一部分。因此，整个系统中正在发生的分支（和合并）也在我们身上发生。因此，这意味着我们必须问“分支思维”将如何感知分支宇宙。下面，有很多分支，还有很多“历史的线索”。还有很多计算不可约性（甚至我们可以称之为多重计算不可约性）。但像我们这样受计算限制的观察者必须对大部分细节进行等效，才能得到“适合我们有限思维”的东西。
我们可以用气体中发生的情况进行类比。在下面，有许多分子在四处弹跳（并且以计算上不可简化的方式表现）。但是像我们这样的观察者与分子相比是巨大的，并且（受计算限制）我们无法感知它们的个体行为，而只能感知它们的聚合行为——从中我们提取出一组薄薄的计算可简化的“流体动力学水平”特征。
这与空间的底层结构基本上是相同的。在下面，有一个由离散的空间原子组成的精心变化的网络。但作为大型的、计算有限的观察者，我们只能对聚合特征进行采样，其中许多细节已被等效，并且其中空间往往看起来是连续的并且可以基本上以计算可简化的方式描述。
那么鳃空间呢？嗯，这基本上是同一个故事。我们的思想是“大”的，因为它们跨越了历史的许多单独分支。而且它们在计算上受到限制，因此它们无法感知所有这些分支的细节，而只能感知某些聚合特征。在第一个近似中，随后出现的实际上是历史的单一聚合线索。
通过足够仔细的测量，我们有时可以看到“量子效应”，其中历史的多个线索是显而易见的。但在人类的直接层面上，我们似乎总是将事物聚合到我们所感知的只是历史的单一线索——或者实际上是时间进展的单一线索。
这些“聚合”是否有效并不是立即显而易见的。我们在气体中感知到的重要影响可能取决于单个分子水平的现象。或者说，为了理解空间的大尺度结构，我们必须不断地思考空间原子的详细特征。或者，类似地，我们永远无法保持“一致的历史观”，相反，我们总是不得不追踪许多单独的历史线索。
但关键的一点是，对于我们来说，作为计算有限的观察者，我们必须只挑选出计算上可简化的特征，或者实际上描述起来非常简单的特征。
与我们的计算有限性密切相关的是我们做出的重要假设，即我们作为观察者具有一定的持久性。在时间的每一个时刻，我们都是由不同的空间原子和多路图中的不同分支组成的。然而我们相信我们仍然是“同样的我们”。关键的物理事实（必须在我们的模型中推导出来）是，在正常情况下，这样做没有不一致之处。
因此，结果是，即使在最低级别有许多“时间线程”（代表许多不同的“量子分支”），像我们这样的观察者（通常）仍然可以成功地将其视为单个一致的感知时间线程。
但这里还有另一个问题。说单个观察者（例如单个人类思维或单个测量设备）可以感知历史并遵循单个一致的线索是一回事。但是不同的人类思维或不同的测量设备又如何呢？为什么他们应该感知任何一致的“客观现实”？
我认为，本质上答案是它们在鳃空间中都足够接近。如果我们考虑物理空间，宇宙不同部分的观察者将清楚地“看到不同的事情发生”。 “物理定律”可能是相同的，但附近的恒星（如果有的话）会有所不同。然而（至少在可预见的未来）对于我们所有人来说，附近总是同一颗恒星。
鳃空间大概也是如此。我们人类——有着共同的起源——存在于其中的一小片土地上。大概是因为这个斑块相对于整个鳃空间来说很小，所以我们所有人都感知到了一致的历史线索和共同的客观现实。
这其中有很多微妙之处，其中许多尚未完全解决。在物理空间中，我们知道效应原则上可以以光速传播。在鳃空间中，模拟是效应可以以最大纠缠速度传播（我们不知道其值，尽管它通过普朗克单位转换与基本长度和基本时间相关）。但为了维持我们对宇宙的共同“客观”观点，至关重要的是我们不要都以光速朝不同的方向前进。当然，这种情况没有发生的原因是我们的质量不为零。事实上，非零质量可能是我们这样的观察者的一个关键部分。
在我们的物理项目中，大致是超图中事件的密度决定了物理空间中能量（和质量）的密度（及其相关的引力效应）。类似地，多路图（或鳃图切片）中的事件密度大致决定了鳃空间中的作用密度（相对论不变的能量模拟）（及其对量子相位的相关影响）。尽管目前尚不完全清楚这是如何工作的，但当有质量时，效应似乎不再只是“以最大纠缠速度向各个方向传播”，而是停留在附近。
“呆在同一个地方”、相信自己是持久的和计算受限之间肯定存在联系。但这些似乎是我们将时间视为单一线程的典型观点所必需的。原则上，我们可以想象观察者与我们非常不同，比如具有能够体验许多不同历史线索的思想（就像理想化量子计算机的内部）。但计算等效原理表明，此类观察者的门槛很高。它们不仅需要能够处理计算不可约性，还需要能够处理多重计算不可约性，其中包括计算新状态的过程和等价状态的过程。
因此，对于“任何像我们一样”的观察者来说，我们可以预期时间将再次趋向于我们通常经历的那样，遵循单一线程，在观察者之间保持一致。
（值得一提的是，所有这些仅适用于像我们这样的观察者“在像我们这样的情况下”。例如，在黑洞的“纠缠视界”处——多路因果图中的鳃方向的边缘被“捕获”——我们所知道的时间在某种意义上“瓦解”，因为观察者无法将历史的不同分支“编织在一起”，从而对所发生的事情“形成一致的经典思想”。）
时间在鲁利亚德
在我们到目前为止所讨论的内容中，我们可以认为时间的进步与逐渐“改写宇宙状态”的规则的重复应用有关。在上一节中，我们看到这些规则可以以多种不同的方式应用，从而产生许多不同的底层历史线索。
但到目前为止，我们想象所应用的规则总是相同的，这给我们留下了一个谜：“为什么是这些规则，而不是其他规则？”但这就是ruliad 的用武之地。因为 ruliad 不涉及这种看似任意的选择：它是通过遵循所有可能的计算规则得到的。
人们可以想象 ruliad 的许多基地。人们可以通过所有可能的超图重写来实现它。或所有可能的（多路）图灵机。但最终它是一个单一的、独特的东西：所有可能的计算过程的纠缠限制。 ruliad 中有一种“任何事情都可能在某个地方发生”的感觉。但 ruliad 结构的本质是有一种明确的（本质上是几何的）方式来排列和连接所有可能发生的不同事物。
那么我们对ruliad的看法是什么呢？我们不可避免地成为了 ruliad 的一部分，所以我们“从内部”观察它。但关键的一点是，我们对它的看法取决于我们作为观察者的态度。在过去的几年里，令我大吃一惊的是，即使对我们作为观察者的感受做出一点假设，也立即意味着我们对鲁利亚德的感知遵循我们所知道的核心物理定律。换句话说，通过假设我们作为观察者是什么样的，我们实际上可以推导出我们的物理定律。
所有这一切的关键是 ruliad 中潜在行为的计算不可约性与我们作为观察者的计算有限性（以及我们对持久性的相关假设）之间的相互作用。正是这种相互作用为我们提供了统计力学中的第二定律、时空结构的爱因斯坦方程以及（我们认为）量子力学中的路径积分。实际上，所发生的情况是，作为观察者，我们的计算有限性使我们将事物等价到这样的程度：我们仅对 ruliad 的计算可简化切片进行采样，其特征可以使用可识别的物理定律来描述。
那么时间在这一切中扮演着怎样的角色呢？ ruliad 的一个核心特征是它是独一无二的，并且它的一切都是“抽象必要的”。就像给定数字、加法和等式的定义一样，得到 1 + 1 = 2 是不可避免的，同样，给定计算的定义，得到 ruliad 也是不可避免的。或者，换句话说，Ruliad 是否存在是毫无疑问的；它只是一个不可避免地从抽象定义中得出的抽象构造。
因此，在某种程度上，这意味着 ruliad 不可避免地“作为一个完整的东西存在”。因此，如果人们能够“从外部观察它”，人们就可以将其视为一个永恒的物体，没有时间的概念。
但关键的一点是，我们不能“从外面看”。我们已融入其中。而且，更重要的是，我们必须通过计算边界的“镜头”来看待它。这就是为什么我们最终不可避免地会产生时间概念。
我们从 ruliad 内部的某个点观察它。如果我们不受计算限制，那么我们可以立即计算出整个 ruliad 是什么样的。但实际上，我们只能发现 ruliad“一次一个计算有界的步骤”——实际上是逐步应用有界计算来“穿过规则空间”。
因此，即使在某种抽象意义上“整个 ruliad 已经存在”，我们也只能一步一步地探索它。这就是我们对时间的概念，通过它我们“进步”。
不可避免的是，我们可以在 ruliad 中遵循许多不同的路径。事实上，每个头脑（以及像我们这样的每个观察者）——以其独特的内在体验——大概都遵循着不同的道路。但正如我们对鳃空间的描述一样，我们之所以拥有“客观现实”的共同概念，大概是因为我们在规则空间中都非常接近；从某种意义上说，我们形成了一个紧密的“统治群体”。
值得指出的是，并非我们可以方便地访问的 ruliad 的每个样本都对应于对渐进时间片段的探索。是的，这种“时间的进展”是我们身体体验的特征，也是我们描述它的典型方式。但是我们的数学经验又如何呢？
首先要指出的是，正如 ruliad 包含所有可能的物理学一样，它也包含所有可能的数学。如果我们从超图构建 ruliad，那么节点现在不再是“空间原子”，而是形成数学表达式和数学定理片段的抽象元素（通常我们称为 emes ）。我们可以认为这些抽象元素现在不是布置在物理空间中，而是布置在某些抽象的元数学空间中。
在我们的物理经验中，我们倾向于保持局限于物理空间、鳃空间等。但在“做数学”时，我们更像是在元数学空间中逐渐扩展，开辟出一些“我们假设为真的定理”的领域。虽然我们可以确定某种“扩展路径”来定义时间的某种类比，但这并不是我们探索 ruliad 的方式的必要特征。
ruliad中的不同地方在某种意义上对应于使用不同的规则来描述事物。类比物理空间中的运动概念，通过将一组规则完成的计算转换为另一组规则完成的计算，我们可以有效地从规则中的一个地方“移动”到另一个地方。 （是的，甚至拥有“纯粹运动”的可能性也是不平凡的。）但是，如果我们确实保持在 ruliad 中的本地化（并且可以保持我们所认为的“连贯的身份”），那么很自然地会想到存在一条“运动路径”，我们沿着它“随着时间”前进。但是，当我们只是“扩展我们的视野”以涵盖更多范式并将更多的规则空间带入我们的思想所涵盖的内容时（因此实际上我们是在“扩展规则空间”），这实际上并不是同一个故事。我们并不认为自己是“为了移动而进行计算”。相反，我们只是识别等价物并使用它们来扩展我们对自己的定义，这是我们至少可以近似（就像传统物理学中的“量子测量”）发生在“时间之外”的事情。但最终，发生的一切都必须是发生的计算的结果。只是我们通常不会将这些“打包”到我们可以描述为明确的时间线索中。
那么时间到底是什么？
从我们在这里讨论的范式（和物理项目的想法）来看，“时间是什么？”这个问题在某种程度上很简单：时间是当人们应用计算规则时所取得的进展。但关键是时间实际上可以被抽象地定义，独立于这些规则的细节或它们所应用的“基础”。使这一切成为可能的是计算等价原理，以及它所暗示的普遍存在的计算不可约性现象。
首先，事实上，时间可以被认为是“前进”的，实际上是在线性链中，这是计算不可约性的结果——因为计算不可约性告诉我们，像我们这样的计算受限的观察者一般不能永远“向前跳跃”；我们只需要遵循一系列线性步骤即可。
但还有其他事情。计算等价原理意味着在某种意义上只有一种（普遍存在的）计算不可约性。因此，当我们观察遵循不同的不可约计算规则的不同系统时，它们的行为不可避免地存在一定的普遍性。实际上，它们都以相同的方式“累积计算效果”。或者本质上以同样的方式随着时间的推移而进展。
这里与热有一个密切的类比。可能存在详细的分子运动，即使在大规模情况下， 在不同的材料中其作用也明显不同。但事实是，我们最终能够仅通过说它代表一定量的热量来描述任何此类运动，而无需了解更多细节。这与能够说某某时间已经过去，而不必详细了解反映时间流逝的时钟或其他系统如何实际工作的细节是非常相似的。
事实上，这里不仅仅是“概念类比”。因为热现象又是计算不可约性的结果。事实上，它有一个统一的、“抽象”的特征，这是计算不可约性普遍性的结果。
不过，值得再次强调的是，就像热一样，可靠的时间概念取决于我们作为计算受限的观察者。如果我们不这样做，那么我们就能够通过对分子过程进行详细计算来打破第二定律，并且我们不会仅仅用随机性和热量来描述事物。同样，我们能够打破时间的线性流动，要么向前跳跃，要么跟随不同的时间线索。
但作为计算上不可约过程的计算有限观察者，基本上不可避免的是——至少在一个很好的近似下——我们将把时间视为形成单个一维线程的东西。
在传统的基于数学的科学中，人们常常认为目标应该是“预测未来”——或者实际上是“超越时间”。但计算不可约性告诉我们，一般来说我们不能这样做，并且找出将发生什么的唯一方法就是运行与系统本身相同的计算，本质上是一步一步。尽管这似乎是对科学力量的失望，但我们也可以将其视为赋予时间意义和意义的因素。如果我们总是能够向前迈进，那么在某种程度上， 时间的流逝（或者说，我们的生活）根本上不会实现任何目标；我们总是能够只说将会发生什么，而无需“经历”我们是如何到达那里的。但计算的不可约性赋予时间及其传递的过程一种坚硬、有形的特征。
那么，这对于通常讨论时间的方式中出现的各种经典问题（以及明显的悖论）意味着什么呢？
让我们从可逆性问题开始。传统的物理定律基本上适用于时间的向前和向后。而ruliad不可避免地在“前向”和“后向”规则之间是对称的。那么，为什么在我们的典型经验中，时间似乎总是“朝着同一个方向运行”呢？
这与第二定律密切相关，也是我们的计算有界性与潜在的计算不可约性相互作用的结果。从某种意义上说，为我们定义时间方向的是，我们（通常）发现记住过去比预测未来容易得多。当然，我们并不记得过去的每一个细节。我们只记得“适合我们有限思维”的某些“过滤”特征。当谈到预测未来时，我们因无法“超越”计算不可约性而受到限制。
让我们回顾一下第二定律是如何运作的。它基本上说，如果我们设置某种“有序”或“简单”的状态，那么它往往会“降级”为“无序”或“随机”的状态。 （我们可以认为系统的进化有效地“加密”了我们起始状态的规范，以至于我们——作为计算有限的观察者——无法再识别其有序起源。）但是因为我们的基本定律是可逆的，所以这个当我们及时向前和向后移动时，必然会发生降级（或“加密”）：
但关键是，我们对时间方向的“经验”定义（其中“过去”是我们记忆的，“未来”是我们难以预测的）不可避免地与“热力学”方向一致。我们在整个世界上观察到的时间。原因是，在这两种情况下，我们都将过去定义为计算上有限的事物（而未来可能在计算上是不可约的）。在经验的情况下，过去在计算上是有限的，因为那是我们能记住的。在热力学情况下，它在计算上是有限的，因为这些是我们可以准备的状态。换句话说，“时间之箭”是一致的，因为在这两种情况下，我们实际上“要求过去变得更简单”。
那么时间旅行呢？如果人们想象“时间就像空间”，那么这个概念似乎很自然，甚至可能是不可避免的。但当我们以我们在这里所做的方式思考时间时，它就变得不那么自然了：作为应用计算规则的过程。
事实上，在最低层面上，这些规则根据定义只是按顺序应用，产生一个又一个状态，实际上“随着时间的推移朝一个方向发展”。但如果我们不仅考虑原始的、最低级别的规则，而且考虑我们实际观察到的其影响，事情就会变得更加复杂。例如，如果规则导致的状态与它们之前产生的状态相同（例如，在具有周期性行为的系统中发生的情况），该怎么办？如果我们将现在的状态和之前的状态等同（因此我们将两者表示为单个状态），那么我们最终会在因果图中得到一个循环（“闭合类时曲线”） 。是的，就应用规则的原始顺序而言，这些状态可以被认为是不同的。但关键是，如果它们在每个特征上都相同，那么任何观察者都将不可避免地认为它们是相同的。
但这种等价的状态真的会发生吗？一旦存在计算不可约性，状态永远无法完美匹配基本上是不可避免的。事实上，对于包含像我们这样的观察者（具有“记忆”等）的国家来说，它们基本上是不可能匹配的。
但我们能想象一个观察者（或“时间飞船”）会导致匹配的状态吗？也许它可以以某种方式仔细挑选特定的空间原子序列（或基本事件），从而将其引导至“之前发生过”的状态。事实上，在计算简单的系统中这可能是可能的。但一旦存在计算不可约性，这根本就不是任何计算有限的观察者能够做到的事情。是的，这直接类似于为什么不能有一个“违反第二定律”的“麦克斯韦妖”观察者。或者为什么人们不能拥有某种东西来小心地导航最低层的空间结构，以有效地比光更快地旅行。
但即使不存在“观察者的时间倒退”的时间旅行，“感知时间”仍然可能发生变化，比如由于与运动相关的相对论效应。例如，一种经典的相对论效应是时间膨胀，即当物体走得更快时，“时间会变慢”。是的，在给定某些假设的情况下，这种效应有一个简单的数学推导。但在我们努力理解时间本质的过程中，我们不禁要问它的物理机制可能是什么。事实证明，在我们的物理项目中，它有一个令人惊讶的直接且几乎“机械”的解释。
首先，在我们的物理项目空间中，其中的所有内容都由不断被重写的超图表示。然后，任何物体随时间的演变都是通过这些重写来定义的。但如果物体移动了，那么实际上它必须“在空间的不同地方重新创建”——这个过程需要一定数量的重写，为物体本身的内在进化留下的痕迹就更少了，从而导致是时候有效地“放慢速度”了。 （是的，虽然这是一种定性描述，但我们可以使其变得非常正式和精确，并恢复相对论时间膨胀的常用公式。）
引力场也会发生类似的情况。在我们的物理项目中，能量动量（以及重力）与底层超图中的更大活动有效相关。这种更大活动的存在会导致更多的重写，导致该空间区域中的任何物体“时间跑得更快”（对应于传统的“引力红移”）。
更极端的版本发生在黑洞的背景下。 （事实上，人们可以粗略地将类空间奇点视为“时间跑得如此之快以至于结束”的地方。）一般来说，正如我们上面所讨论的，存在许多“相对论效应”，其中空间和时间的概念混合在一起。各种方式。
但即使在更平凡的层面上，对于我们这样的观察者来说，空间和时间之间也存在着某种至关重要的关系。关键在于，像我们这样的观察者倾向于将世界“解析”为连续“时间时刻”的一系列“空间状态”。但我们这样做的事实取决于我们的一些非常具体的特征，特别是与时间相比，我们在空间中的有效物理尺度。
在我们的日常生活中，我们通常会看到涉及距离我们可能几十米远的物体的场景。考虑到光速，这意味着来自这些物体的光子在不到一微秒的时间内到达我们。但我们的大脑需要几毫秒的时间来记录我们所看到的内容。这种时间尺度的差异导致我们将世界视为由连续时刻的一系列空间状态组成。
如果我们的大脑“运行”速度快一百万倍（即以数字电子的速度），我们就会感知到在不同时间从场景的不同部分到达的光子，并且我们可能不再从总体状态的角度来看待世界连续时间存在的空间。
如果我们保持大脑速度相同，但处理规模更大的场景（就像我们在处理航天器、天文学等方面已经做的那样），也会发生同样的事情。
但是，虽然这会影响我们认为时间正在“作用”的东西，但它最终不会影响时间本身的本质。时间仍然是产生世界连续状态的计算过程。计算不可约性赋予时间一定的刚性特征，至少对于像我们这样计算有限的观察者来说是这样。计算等效原理允许存在一个独立于所涉及的“基质”的强大的时间概念：无论是我们作为观察者，日常的物理世界，还是整个宇宙。
原文： https://writings.stephenwolfram.com/2024/10/on-the-nature-of-time/