作者:西奥多·赛德
译者:王亦男
<h3>时间的流动</h3>
鉴于时间对于我们的经历而言如此不可或缺,质疑时间的本质就显得怪异了。还在孩童时期,我就思索鱼类对于水是否有意识,抑或只是如我们感知呼吸的空气一般,其体验毫无意识。较之空气和水,时间甚至更加无所不在:每种想法和经历都发生在时间中。因而,探寻时间的本质令人晕眩。
然而,这样的探寻仍然是值得的。你一旦开始思考,时间的一般概念就似乎毫无意义!因为我们通常感受的时间,是某种运动的事物。“时间逝如流水。”“时间前进不止。”“时光飞逝。”“时间流逝。”“往昔一去不复返。”“时不我待。”“时间静止不动。”——这些俗语反映出我们偏向于如何看待时间。时间是移动的,而我们则被卷入其不可阻挡的洪流之中。这种认知方式的问题在于,时间是定义运动的标准;那么时间本身又怎么能运动呢?这是典型的形而上学。仔细看看这个世界,连最平凡的事物也会彰显其神秘和精彩。
让我们借助与普通物体运动的比较,更加仔细地来验证时间运动或流动的观点。说到一辆火车移动代表什么意思?简单来说,火车在某一时刻是处于一个位置的,之后的时刻则位于其他地方。
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<b>图示城市依次为:波士顿、纽约、费城、华盛顿</b>
在t1时刻,火车在波士顿。随后的t2、t3、t4时间,火车位于更加靠南的地方:纽约、费城、最后是华盛顿。火车的移动参照时间来定义:火车通过在不同时间处于不同位置来实现移动。如果在任一时间火车都停在同一个地方——比如说波士顿——那么我们会说这趟火车没有移动。
普通物体相对于时间来运动。因而,如果时间本身运动,其一定相对于另一种时间来运动。但是另一种时间又会是什么?
让我们来更加具体地研究一下。时间看似在运动的方式是通过现在时刻的移动。起初现在时刻是中午。不久现在就成了下午三点钟。再过一会儿就是下午六点钟,之后是晚上九点钟,依此类推。既然运动是参照时间确定的,那么如果现在时刻在移动,一定在这四个时间点处于四个不同的位置,t1、t2、t3和t4,正如移动的火车在四个不同时间有四个不同的位置一样。
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<b>图示移动的为现在时刻,四个不同时间点分别为中午、三点、六点、九点</b>
然而图示却令人困惑。其中提到中午、三点、六点、九点的时间点,但同样提到了另外四个时间,t1、t2、t3和t4。这些就是现在时刻运动所参照的时间。这些另外的时间是什么?时间本身的移动是在什么样的时间内进行的?
一种可能是,t1、t2、t3和t4都是一种不同种类的时间的一部分,可称为“超时间”。正如火车相对于其他事物(时间)来移动,时间本身也相对于其他事物来移动(超时间)。大部分运动的发生遵照我们熟悉的时间线,但时间本身的移动则是相对于另一条时间线,即超时间。
超时间是一个糟糕的设想。你无法就此止步:你需要超、超超、超超超时间。超时间被认作一种时间。所以倘若通常意义的时间会移动,超时间显然也会移动。因而,超时间也必须遵循另一种时间规律,即超超时间。这种时间同样必须移动,这又引入了超超超时间概念。如此往复。我们只能认定不同类型时间的系列没有穷尽。这稍微有点复杂。我没法证实这无穷尽的系列并不存在,不过显然还有更好的选择。让我们来看看是否在什么地方走错了方向。
或许t1、t2、t3和t4只是普通时间的一部分,而并非属于超时间。尤其t1、t2、t3和t4可能只是代表中午,下午三点,下午六点,晚上九点。根据这种观点,时间是相对于自身来移动的。这看起来是否合理呢?
尽管能摆脱超时间的概念是件好事,这张图也还是有奇怪之处。并不是说这不真实,中午时间确实出现在中午,下午三点也确实出现在下午三点,均为如此。然而这些事实看上去无关紧要,并不足以捕捉到时间真正的流动。这个问题可以通过比较时间与空间,以及比较现在和这里来彰显。考虑一下从波士顿到华盛顿的火车轨迹的各个空间定位。在波士顿的任何人可以如实地说“波士顿就在这里”。同样地,任何一个在纽约的人也可以说“纽约在这里”。对费城和华盛顿来说也是一样。所以波士顿是指“这里在波士顿”,纽约是指“这里在纽约”,以此类推,正如中午出现在中午,下午三点出现在下午三点,也是同理。但是空间并没有移动。空间中连接波士顿和华盛顿的线是静止不动的。某个序列的组成部分位于自身所在位置这一不争事实并不会造成这一序列本身的移动,不论这个系列由时间节点还是空间地点组成。
<h3>时空理论</h3>
时间的运动令我们都混乱不清。或许问题在于这个观点本身。根据一些哲学家和科学家的看法,我们对时间如同河流般流动的通常概念简直是混乱得无可救药,鉴于时间与空间类似,这样的概念必须被时空理论所取代。
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高中物理的运动图表展示出的时间正像是与空间维度相当的另一维度。这一图表(“高中物理图表”)描绘的是一颗粒子在某个空间维度中沿时间发生的运动。这个粒子在初始时刻1从空间坐标2出发,然后向空间坐标3移动,至时间刻度2减速并停止,最后在时间刻度3回到空间坐标2的位置。这个二维图表中的每一点代表一个时间t(水平坐标)以及一个在空间p的位置(垂直坐标)。如图所绘的曲线代表这个粒子的运动。当曲线经过一个点(t,p),就意味着粒子位于地点p和时间t。
以下是一个更加复杂的图示,沿两个空间维度来展示时间(如果能用三维来展示会很好,但是这会要求一个四维图示以及一本造价昂贵得多的书):
<img src="/uploads/allimg/200617/1-20061F05U6447.jpg" />
这些更加复杂的图示被称为时空图解。(甚至高中物理图示都是较为简单的时空图解)时空图解可以用于展示所有的历史,凡是曾经发生或将会发生的事情都能套入某个时空图解。本文中这一图解展示的是一只远古时期的恐龙和一个出生在公元2000年的人类。这些物体在图示中水平延伸,是因为其在现实中跨越了时间,而时间在图示上是水平轴:各个物体沿着水平时间轴存在于不同节点。其也在图示的另外两个维度延伸,是因为恐龙和人类在现实中占据了空间:这些物体沿着垂直空间轴存在于不同节点。
除了恐龙和人类本身,其一些时间片段也在图解中表现出来。一个物体在时间中的片段是这个物体的时间横截面;也就是该时的该物。考虑下这个公元2000年人类的时间片段:<img src="/uploads/allimg/200617/1-20061F05U6406.jpg" />。这个物体在空间体积上与这个人在2000年完全一致。但是其时间片段和这个人的时间长度却并不一样;这一时间片段只存在于公元2000年,而这个人在随后的时间也依然存在。这个人自身是她所有时间片段的总和:<img src="/uploads/allimg/200617/1-20061F05U6357.jpg" />。注意下这个人是怎样演变的:早期的时间片段[1](在图示上的左边的那些)比之后的要小一些。这表明这个人随着时间推移的成长。
与时间不断移动或流逝的通常概念相反,时空理论认为现实是由单个统一的时空组成的,包括所有事物的过去,现在和未来。时间只是时空维度之一,和三维空间维度相当,正如其在时空图解中展示的那样。时间并不流动;时间和空间类似。
诚然,时间和空间又并非完全一样。其一在于,空间有三维,而时间却只有一维。并且时间拥有特定方向性:从过去到未来。空间则没有这种方向性。我们确实有词语来形容某些空间方向:上、下、左、右、北、南、东、西。但是这些并非建立在空间本身之上。毋宁说,这些词语指出的不同方向取决于谁来叙述。“上”的意思是在一条经过叙述者的直线上远离地球中心;“北”的意思是从叙述者向北极,“左”所指的不同方向取决于叙述者面朝哪边。相反地,从过去到未来的方向对于每个人来说都是一样的,不论他或她的位置或方向如何;这似乎是时间本身的一个内在特征。
不过,根据时空理论,时间和空间在很多方面仍然十分相似。兹列以下三点:
首先,就现实而言。遥远空间之中的物体(其他行星,恒星等等)显然和地球这里的事物一样真实。对于遥远物体我们可能不如周边的事物一般如此了解,但这并不使得遥远物体更加虚无缥缈。同样地,在时间里遥远的物体也和现在存续的物体一样真实。除了现在时段的物体以外,过去的物体(例如恐龙)和未来的物体(可能是人类在火星上的基地)均存在。遥远的物体,不论时间维度还是空间维度,都在时空中的某处存续。
其次,就部分而言。物质实体通过不同部位来占据空间位置。我的身体占据一定空间区域。这个区域一部分被头部占据,另一部分由躯干占据;其他区域部分则由我的四肢占据。这些可以被称为我的空间部分,因其在空间上比我本身要小。时间也与此相类,一个物体在一段时间内存续的方式,也是借由在这一期间内以其不同的部分占据不同的时间片段。这些片段便是上面所述的时间部分。这些时间片段和我的空间部位一样是真实物体:我的头部,胳膊和双腿。
第三,就此处和此时而言。假若我在电话上对一个加利福尼亚的朋友说“这里正在下雨”,然后她回复“这里阳光灿烂”,我们中哪一个是正确的?真正的此处是哪里,加利福尼亚还是新泽西?问题显然已误入歧途。没有“真正的此处”。“这里”一词仅仅是指说话之人恰好处于的任何位置。当我说“这里”,就是指新泽西;当我的朋友说“这里”,就是指加利福尼亚。如果从客观的角度而言,那么两个地方都不是这里。加利福尼亚是我朋友的此地,新泽西对于我来说是此地。时空理论阐述的关于时间的情况与此相类:正因为没有客观的此地,所以也就没有客观的此刻。如果我说“现在是2003年”,而在公元1606年盖伊·福克斯[2]说“现在是1606年”,这两种陈述都是正确的:
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<b>加利福尼亚在这里、新泽西在这里</b>
<img src="/uploads/allimg/200617/1-20061F05U6143.jpg" />
<b>福克斯、现在是1606年、我、现在是2003年</b>
这里没有唯一、真实、客观的“此刻”。“现在”一词只是指说话人恰巧所处的时间。
<h3>反对时空理论的观点:变化,运动,促因</h3>
我们已遭遇了两套时间理论。哪一种是正确的?时间流动,还是时间像空间一样?
时空理论避免了时间流动理论的矛盾之处;这对其有利。不过时间流动的信徒会反驳说时空理论良莠不分:其使得时间与空间过于类似。首先,她可能声称上一节提出的空间和时间之间所谓的相似性并不真正站得住脚:
过去和未来的物体并不存在:过去已经消失,未来还未到来。事物并没有时间片段:不论何时,整个物体就处于现在,而不仅是其时间片段;也没有过去或未来的部分被遗漏。并且“此时”和“此处”并不类似:此时是特殊的,不同于此处周围的空间部分。
每条这样的言论都能单独占据一整章,但受时间所限,还是让我们考虑下时间流动理论捍卫者可能用来争论时间并不像空间的其他三种理由。
首先,关于变化
拿变化和我们可以称为“空间异质性”的概念来做一比较。变化是指在不同时间拥有不同特质。一个高度改变的人起初是矮个儿,然后逐渐长高。而空间异质性,正相反,是在不同地方拥有不同的特性。一条高速公路在某些地段崎岖,在其他地方则平整;某些地段狭窄,其他地方则开阔。现在,如果时间正如空间,那么在不同时段拥有不同特质(变化)就和在不同地方有不同特质(空间异质性)如出一辙。回头看看时空图解。变化在图示上是沿着时间坐标从左到右的变量。空间异质性是沿着两个空间维度任一的变量。根据时空理论,两者彼此相似。但这并不正确!空间异质性和变化完全不同。空间异质的高速公路并没有发生改变。它就在那里。
其二,关于运动
事物可以在空间中朝任意方向移动;它们并没有被限定在特定方向内行进。但时间则并非如此。在时间中来回移动没有意义。事物只能在时间中向前行进。
第三,关于原因
任何地方的事件都可导致在其他任何地方的事件发生;我们能够影响在任一空间区域上演的事情。但是事件无法引发其他任意时间的事件:后期事件永远无法引发前期事件。尽管能够影响未来,我们无法影响过去。过去是固定不变的。
第一条反驳的正确之处在于,时空理论确实会使得变化在某种程度上接近于空间异质性。但这又如何?它们并不完全相同:一是时间变量,一是空间变量。从而变化和空间异质性某种程度上相似的主张完全合理。所以第一条反驳可以直接驳回。
第二条反驳更复杂一些。“事物在空间里来回移动,但是在时间里却不行”——这是否确实是时间和空间的不同之处?假设我们想要知道,某个关于空间的真命题,在时间上是否也能做出相似表述。美国20世纪的哲学家理查德·泰勒[3]认为,要建立与空间命题确实相似的时间命题时,我们必须谨慎小心。尤其有一点,我们必须对所有时间和空间的参数做出完全一致的颠倒,才能得出类似的命题。泰勒认为,当我们这样做的时候,会看到时间和空间比一开始看上去更具相似度。
举例说明。我们关于空间的真命题是这样的:
<img src="/uploads/allimg/200617/1-20061F05U6427.jpg" />
<b>“某个物体在空间中前后移动”</b>
我们在这个命题里颠倒时间和空间参数之前,需要定位所有这些参数,包括任何并不完全明晰的参数。例如,“移动”一词就隐藏了一个时间参数。当这些参数变得明确之时,我们的命题就变成: