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作者:西奧多·賽德

譯者:王亦男

<h3>時間的流動</h3>

鑑於時間對於我們的經歷而言如此不可或缺,質疑時間的本質就顯得怪異了。還在孩童時期,我就思索魚類對於水是否有意識,抑或只是如我們感知呼吸的空氣一般,其體驗毫無意識。較之空氣和水,時間甚至更加無所不在:每種想法和經歷都發生在時間中。因而,探尋時間的本質令人暈眩。

然而,這樣的探尋仍然是值得的。你一旦開始思考,時間的一般概念就似乎毫無意義!因為我們通常感受的時間,是某種運動的事物。“時間逝如流水。”“時間前進不止。”“時光飛逝。”“時間流逝。”“往昔一去不復返。”“時不我待。”“時間靜止不動。”——這些俗語反映出我們偏向於如何看待時間。時間是移動的,而我們則被捲入其不可阻擋的洪流之中。這種認知方式的問題在於,時間是定義運動的標準;那麼時間本身又怎麼能運動呢?這是典型的形而上學。仔細看看這個世界,連最平凡的事物也會彰顯其神秘和精彩。

讓我們藉助與普通物體運動的比較,更加仔細地來驗證時間運動或流動的觀點。說到一輛火車移動代表什麼意思?簡單來說,火車在某一時刻是處於一個位置的,之後的時刻則位於其他地方。

<img src="/uploads/allimg/200617/1-20061F05U5A0.jpg" />

<b>圖示城市依次為:波士頓、紐約、費城、華盛頓</b>

在t1時刻,火車在波士頓。隨後的t2、t3、t4時間,火車位於更加靠南的地方:紐約、費城、最後是華盛頓。火車的移動參照時間來定義:火車透過在不同時間處於不同位置來實現移動。如果在任一時間火車都停在同一個地方——比如說波士頓——那麼我們會說這趟火車沒有移動。

普通物體相對於時間來運動。因而,如果時間本身運動,其一定相對於另一種時間來運動。但是另一種時間又會是什麼?

讓我們來更加具體地研究一下。時間看似在運動的方式是透過現在時刻的移動。起初現在時刻是中午。不久現在就成了下午三點鐘。再過一會兒就是下午六點鐘,之後是晚上九點鐘,依此類推。既然運動是參照時間確定的,那麼如果現在時刻在移動,一定在這四個時間點處於四個不同的位置,t1、t2、t3和t4,正如移動的火車在四個不同時間有四個不同的位置一樣。

<img src="/uploads/allimg/200617/1-20061F05U6338.jpg" />

<b>圖示移動的為現在時刻,四個不同時間點分別為中午、三點、六點、九點</b>

然而圖示卻令人困惑。其中提到中午、三點、六點、九點的時間點,但同樣提到了另外四個時間,t1、t2、t3和t4。這些就是現在時刻運動所參照的時間。這些另外的時間是什麼?時間本身的移動是在什麼樣的時間內進行的?

一種可能是,t1、t2、t3和t4都是一種不同種類的時間的一部分,可稱為“超時間”。正如火車相對於其他事物(時間)來移動,時間本身也相對於其他事物來移動(超時間)。大部分運動的發生遵照我們熟悉的時間線,但時間本身的移動則是相對於另一條時間線,即超時間。

超時間是一個糟糕的設想。你無法就此止步:你需要超、超超、超超超時間。超時間被認作一種時間。所以倘若通常意義的時間會移動,超時間顯然也會移動。因而,超時間也必須遵循另一種時間規律,即超超時間。這種時間同樣必須移動,這又引入了超超超時間概念。如此往復。我們只能認定不同型別時間的系列沒有窮盡。這稍微有點複雜。我沒法證實這無窮盡的系列並不存在,不過顯然還有更好的選擇。讓我們來看看是否在什麼地方走錯了方向。

或許t1、t2、t3和t4只是普通時間的一部分,而並非屬於超時間。尤其t1、t2、t3和t4可能只是代表中午,下午三點,下午六點,晚上九點。根據這種觀點,時間是相對於自身來移動的。這看起來是否合理呢?

儘管能擺脫超時間的概念是件好事,這張圖也還是有奇怪之處。並不是說這不真實,中午時間確實出現在中午,下午三點也確實出現在下午三點,均為如此。然而這些事實看上去無關緊要,並不足以捕捉到時間真正的流動。這個問題可以透過比較時間與空間,以及比較現在和這裡來彰顯。考慮一下從波士頓到華盛頓的火車軌跡的各個空間定位。在波士頓的任何人可以如實地說“波士頓就在這裡”。同樣地,任何一個在紐約的人也可以說“紐約在這裡”。對費城和華盛頓來說也是一樣。所以波士頓是指“這裡在波士頓”,紐約是指“這裡在紐約”,以此類推,正如中午出現在中午,下午三點出現在下午三點,也是同理。但是空間並沒有移動。空間中連線波士頓和華盛頓的線是靜止不動的。某個序列的組成部分位於自身所在位置這一不爭事實並不會造成這一序列本身的移動,不論這個系列由時間節點還是空間地點組成。

<h3>時空理論</h3>

時間的運動令我們都混亂不清。或許問題在於這個觀點本身。根據一些哲學家和科學家的看法,我們對時間如同河流般流動的通常概念簡直是混亂得無可救藥,鑑於時間與空間類似,這樣的概念必須被時空理論所取代。

<img src="/uploads/allimg/200617/1-20061F05U6123.jpg" />

高中物理的運動圖表展示出的時間正像是與空間維度相當的另一維度。這一圖表(“高中物理圖表”)描繪的是一顆粒子在某個空間維度中沿時間發生的運動。這個粒子在初始時刻1從空間座標2出發,然後向空間座標3移動,至時間刻度2減速並停止,最後在時間刻度3回到空間座標2的位置。這個二維圖表中的每一點代表一個時間t(水平座標)以及一個在空間p的位置(垂直座標)。如圖所繪的曲線代表這個粒子的運動。當曲線經過一個點(t,p),就意味著粒子位於地點p和時間t。

以下是一個更加複雜的圖示,沿兩個空間維度來展示時間(如果能用三維來展示會很好,但是這會要求一個四維圖示以及一本造價昂貴得多的書):

<img src="/uploads/allimg/200617/1-20061F05U6447.jpg" />

這些更加複雜的圖示被稱為時空圖解。(甚至高中物理圖示都是較為簡單的時空圖解)時空圖解可以用於展示所有的歷史,凡是曾經發生或將會發生的事情都能套入某個時空圖解。本文中這一圖解展示的是一隻遠古時期的恐龍和一個出生在公元2000年的人類。這些物體在圖示中水平延伸,是因為其在現實中跨越了時間,而時間在圖示上是水平軸:各個物體沿著水平時間軸存在於不同節點。其也在圖示的另外兩個維度延伸,是因為恐龍和人類在現實中佔據了空間:這些物體沿著垂直空間軸存在於不同節點。

除了恐龍和人類本身,其一些時間片段也在圖解中表現出來。一個物體在時間中的片段是這個物體的時間橫截面;也就是該時的該物。考慮下這個公元2000年人類的時間片段:<img src="/uploads/allimg/200617/1-20061F05U6406.jpg" />。這個物體在空間體積上與這個人在2000年完全一致。但是其時間片段和這個人的時間長度卻並不一樣;這一時間片段只存在於公元2000年,而這個人在隨後的時間也依然存在。這個人自身是她所有時間片段的總和:<img src="/uploads/allimg/200617/1-20061F05U6357.jpg" />。注意下這個人是怎樣演變的:早期的時間片段[1](在圖示上的左邊的那些)比之後的要小一些。這表明這個人隨著時間推移的成長。

與時間不斷移動或流逝的通常概念相反,時空理論認為現實是由單個統一的時空組成的,包括所有事物的過去,現在和未來。時間只是時空維度之一,和三維空間維度相當,正如其在時空圖解中展示的那樣。時間並不流動;時間和空間類似。

誠然,時間和空間又並非完全一樣。其一在於,空間有三維,而時間卻只有一維。並且時間擁有特定方向性:從過去到未來。空間則沒有這種方向性。我們確實有詞語來形容某些空間方向:上、下、左、右、北、南、東、西。但是這些並非建立在空間本身之上。毋寧說,這些詞語指出的不同方向取決於誰來敘述。“上”的意思是在一條經過敘述者的直線上遠離地球中心;“北”的意思是從敘述者向北極,“左”所指的不同方向取決於敘述者面朝哪邊。相反地,從過去到未來的方向對於每個人來說都是一樣的,不論他或她的位置或方向如何;這似乎是時間本身的一個內在特徵。

不過,根據時空理論,時間和空間在很多方面仍然十分相似。茲列以下三點:

首先,就現實而言。遙遠空間之中的物體(其他行星,恆星等等)顯然和地球這裡的事物一樣真實。對於遙遠物體我們可能不如周邊的事物一般如此瞭解,但這並不使得遙遠物體更加虛無縹緲。同樣地,在時間裡遙遠的物體也和現在存續的物體一樣真實。除了現在時段的物體以外,過去的物體(例如恐龍)和未來的物體(可能是人類在火星上的基地)均存在。遙遠的物體,不論時間維度還是空間維度,都在時空中的某處存續。

其次,就部分而言。物質實體透過不同部位來佔據空間位置。我的身體佔據一定空間區域。這個區域一部分被頭部佔據,另一部分由軀幹佔據;其他區域部分則由我的四肢佔據。這些可以被稱為我的空間部分,因其在空間上比我本身要小。時間也與此相類,一個物體在一段時間記憶體續的方式,也是藉由在這一期間內以其不同的部分佔據不同的時間片段。這些片段便是上面所述的時間部分。這些時間片段和我的空間部位一樣是真實物體:我的頭部,胳膊和雙腿。

第三,就此處和此時而言。假若我在電話上對一個加利福尼亞的朋友說“這裡正在下雨”,然後她回覆“這裡陽光燦爛”,我們中哪一個是正確的?真正的此處是哪裡,加利福尼亞還是新澤西?問題顯然已誤入歧途。沒有“真正的此處”。“這裡”一詞僅僅是指說話之人恰好處於的任何位置。當我說“這裡”,就是指新澤西;當我的朋友說“這裡”,就是指加利福尼亞。如果從客觀的角度而言,那麼兩個地方都不是這裡。加利福尼亞是我朋友的此地,新澤西對於我來說是此地。時空理論闡述的關於時間的情況與此相類:正因為沒有客觀的此地,所以也就沒有客觀的此刻。如果我說“現在是2003年”,而在公元1606年蓋伊·福克斯[2]說“現在是1606年”,這兩種陳述都是正確的:

<img src="/uploads/allimg/200617/1-20061F05UB04.jpg" />

<b>加利福尼亞在這裡、新澤西在這裡</b>

<img src="/uploads/allimg/200617/1-20061F05U6143.jpg" />

<b>福克斯、現在是1606年、我、現在是2003年</b>

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