「光锥之内就是命运」这句话的出处？如何理解这句话？

热心的小回应 · 2021-1-3 20:28:20

很久以前答过的答案，最近得到了很多赞，以这个答案的水平能拿赞还是很惶恐的，希望行家不要见笑，并积极指出错误...
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出自刘慈欣的系列小说《三体》第二部《黑暗森林》：

“光的传播沿时间轴呈锥状，物理学家们称为光锥，光锥之外的人不可能了解光锥内部发生的事件。想想现在，谁知道宇宙中有多少重大事件的信息正在以光速向我们飞来，有些可能已经飞了上亿年，但我们仍在这些事件的光锥之外。”
“光锥之内就是命运。”
林格略一思考，赞赏地冲斐兹罗连连点头，“将军，这个比喻很好！”
“可是智子就能在光锥之外看到锥内发生的事。”
“所以智子改变了命运。”斐兹罗感慨地说。

先来理解光锥，在一个二维坐标系内，假定原点O是一个光源，x轴表示观察者到光源的距离，y轴则表示从光源点亮开始后经历的时间。
而我们知道，光的传播速度是有限的，如果你离得比较远（x坐标比较大），那么在比较短的时刻上（y坐标值比较小），你是看不到光源发出的光的：

从图中可以看到，随着时间的前进，光线的传播范围（两条红线之间的区域）越来越大；
在A点，物体m的时间坐标为1秒左右，距离坐标为50万公里左右，很显然这一刻光线传播不到m所在的位置；
直到时间前进到B点，因为m的距离坐标没有变，也就是说它没有动，仍然离光源50万公里，但时间已经过去了2秒多，我们看到B已经进入到了光锥内部，表示B已经能看到光源啦~而两线的交点就是光源到达物体m的那一刻

注：上图为闵氏几何空间，即两点之间直线最长，并且相对原点O所在惯性系来讲，物体在平面上任意两点间通过不同路径所经历的时间是一样的，但物体自身经历的时间随路径长度而变化

这就是光锥的概念，因为看起来是一个倒立的锥状。

PS：这图描述的是平坦的空间，如果是在大质量天体附近，第一象限的红线会被扭曲得更靠近y轴，如果是在黑洞视界内部，这条线干脆也跑到第二象限去了，也就表现为光线无法逃出被黑洞扭曲的时空，它在光锥之内的所有路径都是通向黑洞内部的~

而我们又知道，任何有效的信息都不能超光速传播，也就是说，如果一件事连它发出的光都还没有被我知晓，那么我就没有任何其它的途径来获知这件事，这件事也没有任何方式能够影响到我，那么我们就可以认为：它根本没有发生！

而光锥之内就是命运，是说如果你处于一件事的光锥之内，就可以肯定这件事已经在一段时间（不管是几纳秒还是几千年）之前发生了，你看到的只是它过去的影像，你只能接受它的发生，这是命运的安排，因为——在我们这个三维空间+一维时间的世界里，上图中在第一象限内，不可能出现某物体沿时间轴逆行的情况，说白了，物体的时间不能倒流，甚至连停止都不可能（即上图中出现平行于x轴的时间线）。

结合《三体》这部小说来讲，在恒星际尺度的空间上，我们只能接受已经发生的事，发现三体舰队达到光速的时间与它们真正达到光速的时刻相差4年，发现187J3X1被摧毁的时刻也在它真正被摧毁那一刻的50年之后...

光锥之外的事你无力掌控，甚至无力发现，你只有接收光锥之内传进来的信息，怎么应对是你的事，但传进来什么都是命运的安排....

热心的小回应 · 2021-1-3 20:28:21

我再补充一点，即过去光锥的概念。我们在《时间简史》等科普书中看到的“光锥”往往是有两瓣的，如图（from wiki）：

@王硕的答案中说的是未来光锥，即“现在对未来的事件的影响”，还有一瓣是过去光锥，即“对现在发生影响的过去的事件”，即：只有在“过去光锥”内发生的事件，才会对现在产生影响；在“过去光锥”之外的其他的过去事件，由于光速的限制，还来不及对现在产生影响。二者在逻辑上是一致的。从“过去光锥”的意义上来说，“光锥之内就是命运”这种宿命论更明确——我们面前的所有现状，都是过去光锥的事件导致的，而过去的事件已经发生，我们无能为力

热心的小回应 · 2021-1-3 20:28:22

结局早已先我们抵达。

光锥与命运，或是光锥与“未来”；

避免谈得太抽象，先举个科学尺度的例子：
你抬头望望夜空，有颗比金星木星微暗，但比大多数天体都闪耀的恒星叫做参宿四。它是颗发着橙红色光，已经演化到晚年的红超巨星，距离我们约600光年。许多假设预测参宿四即将超新星爆炸，这个“即将”在宇宙尺度里可能是数千年里的任何一刻。那如果我们假设，参宿四在此时此刻超新星爆炸成为白矮星，那么会对地球产生的，我们肉眼可见的影响之一可能是它释出的高能伽玛射线及宇宙粒子会让地球各处极光漫天~
但是，这颗星星距离我们至少600光年，以宇宙为尺度这距离不过瞬息，但以人类视角，以光速的有限性来看，就算参宿四的爆炸此刻已存在于光锥事件，也就是我们的命定的未来中；甚至就算它在百年前已经超新星爆炸，但地球上的我们此时此刻看到的却还是它死亡之前发出的光，且在几百年后，才会看到这个过去光锥里既定的命运。
宇宙太大，它的无限对比光速的有限，光锥这个意象就显得非常耐人寻味。
（这也是为什么狭义相对论相信如果有一种速度能超过光速，便能窥探未来）

所以，光锥和命运，这答案其实可以简化为数字：299792458m/s
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这句出自科幻小说，说完science，再谈谈fiction的人文意味吧。
最近重看了遍李安的Bill Lynn，
比利说起自己对战争死亡的恐惧，老兵回答他的这句话，与光锥和命运似有相同暗示。
如果子弹注定会射中你，那么这一枪此刻已经开了
If a bullet's going to get you, it's already been fired

后来老兵提到毗湿奴，看来他信仰印度教，这话确实也非常有宗教感。
子弹已经射出，光锥之内是命运。
比利选择回到战场，并不是回溯重复过去，选择再一次把自己置于危险中去送死。其实，根本没有回与不回的“选项”，人生处处是战场，他知道这颗子弹已经被射出且无法避开，士兵只能被子弹推着自己的人生进往前走。他是个荒谬的英雄，球赛是荒谬的，战争是荒谬的，国家也是荒谬的，球场或战场，其实都一样，并不是选择一个所谓“对”的选项就能避开的。
我们恐惧死亡，恐惧不幸，恐惧由自身选择所滋养出的未来和命运，但很多时候却不得不承认世事如此。
除了以科学尺度坐标去衡量光锥，衡量宇宙的事件视界以外，这句的哲学意识和生命意识非常强，像老兵对比利说的那样：
子弹已经射出，你只需要以超然的态度履行自己的使命。
所有的困惑，往时间深处走，都会有答案。

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更；

最近和大学一群朋友筹备话剧《夏洛特烦恼》，谈起剧里每个角色的slogan：

“如果能重来，我一定要......”

莫名就想到答过的这题，多写几句，谢谢剧组那群早就出现在我光锥视界内线内的人。

玩笑下倒也可以用戏剧形式比喻~

话剧舞台上，定点灯光下角色走向已经被编剧设定好，灯光一开，光锥之内就是他的命运，是脚本上写着的他已知且不可逆的结局；而那些隐于黑暗中，等待下一幕被照亮的演员，对于观众来说是于光锥之外，并未进入他们视界事件里所以并不存在的人物。

“舞台上戏子的既定命运”这主题，有部非常非常棒的戏剧作品，英国剧作家Tom Stoppard戏仿的《哈姆雷特》中两个龙套角色创作的新故事，叫作《君臣人子小命呜呼》Rosencrantz and Guildenstern Are Dead，关于戏中戏与被命定好的死亡。

这部诗剧大概是对光锥和命运最好的人文诠释。（被翻拍成电影拿过奥斯卡，Stoppard也是《莎翁情史》的作家）

至于《夏洛特烦恼》

“如果能重来”的主题不算新奇，非常多作品讨论过，且大部分故事的处理手法都是在结局道出个白日梦泡影下的殊途同归。

夏洛从屌丝变成人生赢家，功成名就却伴随着一切得非所愿。最后他求那傻子：我把一切都给你，你把马冬梅还给我，好不好？

这就是人生最吊诡的地方，就算能回到过去重来一次，该遇到人的该发生的事，依旧不来不去。你会回到同样的地方，还如一梦中。

“你以为一切都是没选好，得到的和想要的对不上号”

剧里那英唱的插曲，一切无关选择。

人有时候做着白日梦，但更深的潜意识却认同一个道理：世事就特么是这副德行，根本没有平行宇宙的选项，结局早已先我们抵达。

宗教把这定义为原罪：“your sin will finally find you”；而科学又解释这受制于光速在宇宙尺度里所产生的光锥。

光锥之内是命运，你假想的可能性已经被光速这道墙阻隔于光锥之外；别再望向光锥内命定的结局，你求而不得的人或事；转头看看身旁正和你并肩处于原点事件的那人，向前走，不要回头。

「闲章歪理公众号：此在Dasein」

热心的小回应 · 2021-1-3 20:28:23

出自, 大刘写小说最喜欢把物理现象冠以人文属性或者作为情节冲突,
达到其独一无二的"意料之外物理之中"的风格. 下面模拟一下大刘的风格:

先找一个物理定义:
光锥是闵可夫斯基时空下能够与一个单一事件通过光速存在因果联系的所有点的集合

接下来是科普定义:
光锥简单解释就是因为没有任何东西(包括信息)可以快过光,所以一件事发生
后沿着时空画一个光锥,光锥之外的任何东西都跟光锥里没任何关系,光锥外的任何东西
也不能观测到光锥中发生的任何事.

然后添加文学修饰:
在你没有进入光锥的时候,你甚至不知道这件事其实早已发生.而它却正在以全宇宙最快的速度
接近你.反之, 在你进入光锥的那一刻,无论光锥顶点发生的那个事件离你距离多远,比你早多少年发生,你都会受到这个事件的影响. 无论你在空间里逃跑还是在时间上逃跑,光最终都会追上你.光锥之外,一无所知, 光锥之内,无处可逃.

这不叫命运,什么叫命运???

PS: 比什么"宇宙之内就是命运"不知高到哪里去.

热心的小回应 · 2021-1-3 20:28:24

看看霍金的《时间简史》，里面以光速为界将以时间为轴，空间为平面的3维坐标系画出一个双锥体，锥体顶点为事件发生的时间空间，锥体内的区域就是受事件影响的区域，其中与时间轴方向相同的锥体属未来光锥，覆盖范围内的时空均受事件影响。
小说中地球目前处于光锥外，故无法观测到事件，但必将要进入光锥，受到事件的影响。相关
HTTP://www.phil.pku.edu.cn/personal/wugsh/sources/time/sjjs05.htm

热心的小回应 · 2021-1-3 20:28:25

如果从遥远的星球观测地球，(星球名字为TYEG9761)它距离地球十万光年。上边的智慧类人生物，阿杰。通过光观测到了地球的毁灭。
观测者阿杰，痛心疾首的说到，‘’啊，那个美丽而又摧残的星球毁灭了！他们的智慧生物人类是多么伟大而独特！‘’
但其实它感到痛心的时候，地球人已经毁灭了十万年之久。一切都已经无法挽回了。
如果有人，能超越光速，与毁灭赛跑，二者同时从地球出发。最终他比这毁灭之光，更早的逃到TYEG9761！他比光快了10秒先到达了TYEG9761！优雅落地。然后他拍了拍阿杰的肩膀。说到，我已经可以预测未来了。你观测的那个星球，十秒钟之后就会毁灭。他随之一停，叹了一口气，望着异星的天空，等待着命运里的光影重现。
果然，十秒后。阿杰痛心疾首的说道：‘’啊，那个美丽而又摧残的星球毁灭了！他们的智慧生物人类是多么伟大而独特！‘’

而此刻，在刚才不是已经发生过了么？阿杰不是已经感慨过了么？为何他又感慨第二遍？难道命运注定阿杰该有此叹？就是阿杰的命运么？

热心的小回应 · 2021-1-3 20:28:26

各位看官不好意思，我只是有这个想法，没有仔细去考证是我不对。
说明一下，一般子弹的速度是比音速要快的，我的这个比喻有点粗糙，不好意思，大家看的懂我想表达的意思就好了。。。

。。。以下是原答案。。。。

我是这样理解的，什么是命运，就是你无法改变的！

设想有一颗子弹飞向你，你能不能躲开(理论上)？

能，因为子弹的速度是没有声速快的，你完全可以在听到子弹发出的声音，而子弹还没击中你之前，躲开子弹。

那如果子弹飞得比声音还快呢？
依然可以，因为子弹还是比光速慢，你完全可以在看到子弹射出，而子弹还没击中你之前，躲开子弹。

那如果子弹飞得跟光速一样快呢？
那对不起，你永远不可能躲开，因为在它击中你之前，你甚至都不知道有一颗子弹的存在，你在事件光锥之外，你无法改变，这就是命运了。

热心的小回应 · 2021-1-3 20:28:27

放开我，让我先黑一个

热心的小回应 · 2021-1-3 20:28:28

光锥之内就是命运，质子可以跳出光椎，所以某一程度来讲他可以改变命运——简单来讲就是预知未来。
但是这个东西要在大尺度的宇宙空间上才能实现。
比方说一颗超新星这距离地球五十光年的地方爆炸了，然后他的一切辐射以光速向地球传来，但是地球上的人并不知道，因为他看到的超新星就是五十年前的样子，等到地球人看到超新星爆炸的场景时，超新星的辐射已经到了——这就是我们理解的命运，事情已经发生了只是我们不知道，其实已经注定了灭亡的结局。
但是如果这时候质子出来说，超新星爆炸了，你们赶快跑。人类用光速飞船逃离地球，拯救了自己。
在这个过程中，质子就是，改变命运，预知未来。
逻辑上有不通的地方请大家指出来，撒花…

热心的小回应 · 2021-1-3 20:28:29

光速限制总让人觉得这是个虚拟世界，在事件发生后，可以有足够的时间控制它的传播。

「光锥之内就是命运」这句话的出处？如何理解这句话？

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