胡志平
时间本质特征之三之四――物质运动轨迹的逻辑性和一维性。依照之前体例,应该两个特征一起阐述,继续这样。也继续认为:说清楚其中一个特征,另一特征的谜团会自然化解。
时间是客观的,也是主观的。纯客观时间及其时间尺度,人类至今没有发现和掌握,未来也只能做到更近似客观,无法做到纯客观。以我们最常用的地球绕太阳一周即“一年”为例,地球自转365圈并在同等时间所完成的“公转”轨迹,是否就是地球绕太阳一周的绝对时间?不是,365天只是一个相对科学的时间尺度。另一方面,科学大前提一旦设定,接续而来的人脑思维就要以既定前提为“科学准绳”进行推理和演绎。所以,物质运动轨迹和这种轨迹的周期律,它一旦被我们经常使用为时间概念或时间尺度,也就难免要融入人性和人脑的一些东西,这就是“时间”既含有天时客观性也含有人的主观性的道理。在这里,客观性是天体运行的自然法则,主观性是人脑遵循自然法则的应用逻辑。
在时间四大特征中,除了“一维性”这种自然法则无法抗拒也无法延伸出主观逻辑外,其余周期性、无限性以及逻辑性本身,均可做到有序有理地延伸或“接续”出人为的“逻辑时间”,即延伸出属于应用逻辑的时间定则。
追求“天人合一”是中华民族薪火相传的精神,其中包含了天时与作为的合一,历法与农耕的吻合。不过,在封建帝王时代,还包含“天象”与政治的对应,这是需要淘汰的糟粕。警言说,灭国先灭史。尽管中国文化史和中国革命史两者比较,最难磨灭的是前者,但是让文化糟粕泛滥起来,使整个民族失去优秀文化的传承方向则常有可能。“天人合一”是一个既艰难又崇高且无止境的科学发现过程,今天,它又直接关系到民族传统文化融入现代化的进程。
人类文明史开创以来,一直就在天时问题上探索不止。霍金所著《时间简史》中,已经涉及到了时间应用的逻辑性问题,用的是非专业语言。尽管不熟悉逻辑学,但他确实直觉到了类似想法。被他自觉发现和列出的有关时间的逻辑性问题有三个,他解释清楚了其中一个,搅浑了两个。笔者列出七个时间的逻辑性问题,冀望用最简单方法说清楚七个问题。
例证一:时间周期的应用逻辑。
地球自转“一天”的周期是自然法则,而把一天平均切分为24时、把1小时均分为60分、把1分均分为60秒、把1秒均分为……则是以自然法则为大前提条件的人脑逻辑思维的延伸。一方面,它适应了在地球赤道轨迹的线性距离上可以实现阶段距离和时间节点平均切分的客观性,另一方面,也表现了人脑以自然法则为前提在时间应用过程中可遵循思维延伸的逻辑性。
把一天24小时的通用周期,在地球上区分为“北京时间”、“莫斯科时间”、“格林威治时间”……等等,既反映了地球球面迎接早晨第一缕阳光的客观运动轨迹,也表达了各国为了凝聚本国时间观念的应用逻辑界定。这种分时区确认一天起点的主观逻辑不可避免与阳光运动轨迹存在时间缝隙,如:北京人6点钟看到一轮红日冉冉升起,乌鲁木齐在同一时间地球球面上不能见到相同景象。同样,如果在宇宙深空其他星系里,真的存在相似或超越地球人智能的“外星人”,就更不能保证其所应用的“逻辑时间”可与我们相同。
时间周期的客观性与地球人适应天时周期的应用逻辑,两者之间不可实现无缝对接,时间“缝隙”普遍存在。目前,现代人适应天时周期调整“时间缝隙”能做到的手段,主要是从历法编制的大余量上加以理论调整。还有许许多多“缝隙”甚至没有发现,即使发现了也无从下手解决。
当然,不论是自然周期还是应用逻辑,时间均表现为线性轨迹。在这个线性轨迹上,时间拥有同一方向的“一维性”是不可改变的。地球自西向东的“自转”与地球“公转”处于同一方向,这仅仅是小周期上的同一性表现。这种表现,还不能完全说明时间同轨同向的“一维性”。
例证二:时间无穷的应用逻辑。
人们针对“时间无穷”的应用逻辑,从另一角度验证了时间指向的“一维性”。这种逻辑方法表现为累计增量法。时间无穷,是不能证伪的客观存在。以此为科学的大前提设定,科学家们才能够逐步准确地推断:文明史前地球曾所经历的累计时间、从文明史开创直到今天的累计时间,接着,又把历法编制成“万年历”,可以直接指向未来时间周期的无穷……
人类无法确认时间起源于何时,但可以确认时间积累总是越来越多。以考古断代为例,即便是考古发现可以面向过去把人类的史前岁月不断推向久远年代,也只能证明人类的起源累计至今的岁月越来越多,而不是越来越少。这种岁月累计增量的日日月月年年的持续验证,其所证实的正是时间轨迹及其指向的“一维性”。“天增岁月人增寿”正好表达了时间延伸方向。
在小尺度上,分分秒秒、时时天天、月月年年、世纪轮回可以无限积累,数字越来越大;在大尺度上,星系的“时间史”也可以同脉相传,从奇点膨胀到黑洞收缩,再奇点膨胀到再度收缩――霍金探索的不是地球历法而是“宇宙历法”――目前只是一个“雏形”。时间,所以能够在客观上理论上实现无穷积累,道理只有一个,物质运动轨迹的无穷周期是统一指向未来的,时间“一维性”的延展方向是未来,不是过去。如果把宇宙星系演变的时间周期缩小分析,就恰如地球自转一周,白天代表宇宙膨胀期,夜晚代表宇宙收缩期,而奇点爆发则是新的一天重新开始。也恰如人的个体生命――人不可能越活年龄越小,只能越活年龄越大;当今孔子第74代子孙不可能倒回到孔子“两代同堂”的岁月,孔子传宗接代的辈分数码只能增大不能变小。
例证三:时间指针的应用逻辑。
自然的物质运动轨迹没有指针,时间指针是人的发明。如果说这种发明有客观依据,霍金为其提供了重要参考:“时间是宇宙事件顺序的度量”。这一定义客观描述了时间轨迹的箭头,它明确指向未来不是既往。时间轨迹包含事件顺序的自然法则,使时间指针只能设定“顺时针”方向。
常用时钟的“顺时针”设计,适应的就是宇宙事件有先后顺序的运动轨迹,可以联系理解为地球演变“纪”的依次推进线索,还可再贴近理解为人类从古至今重大事件发生发展的历史线索。时针的应用逻辑,只有与时间自然轨迹的延伸方向吻合,我们认识事物的线性过程才不会颠倒和混乱。
在《时间简史》中,霍金是用“热力学”来启发读者“度量”奇点爆炸与膨胀如何造就宇宙事件先后顺序的。理论上判断,奇点爆炸的热力,可在超短时间内频繁造就宇宙新星,也在短短时间内喷发并扩张为一个星系。不论时间多么短暂,新星的诞生和星系的加速膨胀均有先后顺序。如果允许笔者采用最幼稚的简单梳理,那就可以把星系加速膨胀看作一个大事件,把星系膨胀减速看作接续的另一大事件,再把恒星衰老、塌陷、黑洞形成以及星系的收缩、奇点的再度形成和爆炸的新一轮膨胀,看作是后来接续发生的事件顺序,于是,即可知道:不论宇宙“时间史”包含的事件是否重复以往,所有宇宙事件都是在热和力的不断作用下接续发生的,所有时间也是在事件顺序指向中形成了面向未来的无穷轨迹。这也正是“时间指针”指导人类日常生活的应用逻辑。
例证四:时间尺度的应用逻辑。
时间尺度,是指用于度量同一时间内运动轨迹长度的标准运动物。这种“运动物”应同时兼有速度和长度双重标准。人类常用的“时间尺度”,主要有地球,以及对应地球运动速度和赤道长度(昼夜)而制作的时钟,还有一种是我们需要重点阐述的,即大尺度“丈量”宇宙深空的时间尺度:电磁波和光波。
在外层空间,电磁波传播速度等于光速。目前,地球人探测宇宙天体最先进的时间尺度和影像技术主要寄托在电磁波上。常用工具为射电望远镜。
首先,作为时间尺度的应用逻辑,它与时间轨迹永远指向未来的“一维性”箭头是背反方向的。时间尺度针对未知和正在寻找其是否存在的宇宙天体,它只能度量已经发生过的时间轨迹,不能度量尚未发生的运动轨迹。即时间尺度用于探索发现的实证方向只能面向宇宙事件的过去,而非朝向未来。同时,受限于目前的科技手段,其探测指向也做不到度量深空天体的今天。
其次,依靠宇宙深空电磁波反射“看”到的天体,并非是物质实体的当前真相,而是对应物质实体以往年代连续发射的电磁波幅中对其某一片段电磁波的捕捉及其数据成像。射电远望技术的“观察”角度,很难与未知天体构成相向对应关系或直角对应关系,因此,捕捉遥远天体的电磁波常常只能“浮光掠影”且稍纵即逝。其所获得的影像,反映物质实体的光度、形态均存在掠影角度的显著疑问。不恰当的比喻:就好像前面的汽车已经跑得无影无踪,你却在后面通过收集汽车尾气来实证汽车的存在和汽车的大小。
其三,至今为止,地球人并不知道地球在银河系中所处的准确位置,更不知道银河系与其他星系的时空对应关系。求证他物准确的时间轨迹和空间距离,必须自我准确定位的基本条件尚不存在,在此过程中,一些大偏角的电磁波收集与跟踪很可能会把时间轨迹较短的天体判断为相距更多光年的遥远天体。
其四,通过电磁波反射“看”到的星云、星团和恒星,全部是真实天体已经过去多少万光年之后的电磁波数据成像,这些影像资料所对应的天体,其过去的真实状态早已时过境迁或者湮灭,其现实的本来面目全部深藏不露,其未来的发展态势只能理论推测还不能做到实证知晓。
所以,依靠现有科技手段所提供的时间尺度,我们即便是热切期望它能够与宇宙深空星系的今天和明天的时间轨迹并肩同行――这才是理想的时间尺度,但目前却做不到。现有时间尺度的应用逻辑,总是与“实时间”不同轨迹不同指向,这并非是对时间含义的补充,而是科学的麻烦和遗憾!
例证五:时间心理的应用逻辑。
我们再把时间问题的焦点转移到“个体人”的身上:在以“个体人”为前提条件下,过去的时间轨迹和未来的时间虚线被分别界定为两条线段,两条时间线段以“人”的立足点为间隔,被延展在两端,又处在同一直线上,所有人的立足点都是“今天”。
有趣的是,人们对时间的心理感觉,总是把过去的时间轨迹和未来的时间虚线,从应用逻辑上看成同一指向,两条线的时间箭头朝向一致。过去的时间轨迹从过去指向今天,未来的时间虚线从今天指向未来。
人的时间心理感觉,从不把既往时间的箭头指向既往。所有时间都是从过去走来,从身边流失的;也是说直到今天为止,过去的时间才又增加了一天。时间荏苒,白驹过隙,岁月流逝,时光一去不复返……都是立足今天而叹惜的时间心理感受。反映时间逝去方向的最经典名句,出自古词中“逝者如斯夫”一句,诗人在江河泛舟时指着滔滔江水说:“时间流逝就像这眼前的流水……”也是自西向东。人的时间心理是服从生命有限时光短促的应用逻辑。
所以,人的时间心理视时间轨迹和指向为“一维性”。
例证六:时间隧道的应用逻辑。
当我们对权威产生迷信和崇拜时,他的论著也随之破碎,对其各种观点的系统定位已经失去意义。我们只记住了其中一句,并且开始放大。
应该说,“时间隧道”到目前为止仍然是“科幻”。它在理论上被热炒的时代背景,先是前沿科学探索领域推测到超光速粒子的可能存在,以及现有科技手段在昂贵代价下可以实现准光速粒子发射;另有需要破解的难题是,依靠射电望远镜探索深空进展缓慢,零距离接触外层空间实体更有迈不过的“一道坎”,这一切都取决于能否通过时间提速并缩短空间距离。
霍金的《时间简史》七分科学三分科幻。当他想象宇宙“黑洞”可大可小,也可类似于小得看不见的“虫洞”且遍及空间和人间时,他也同时想象到了若能把人们身边看不见也找不着的“虫洞”扩张亿万倍,即可成为现代人从现实回到过去的“人工时间隧道”。接着,他进一步设想把与“实时间”成直角方向的另一时间箭头判定为时间的虚方向,认为在“虚时间”里,没有使科学定律失效的“奇点”。于是,构建光速时间通道,跨越奇点吞噬险境,任意到达某一星球的科学幻想,即成为一种至少在目前还不现实的热衷方向。
所谓“虚时间”,是不同于宇宙自然运动轨迹的人造轨迹。它之所以要与“实时间”成直角方向,因为脱离宇宙星系自然力运动轨迹,取直角是捷径。“虚时间”如果梦想成真,它就是“时间隧道”,被寄望的运载速度可以达到光速。不过,这里要询问:“时间隧道”如果成真,是不是就否定了时间轨迹和指向的“一维性”?用时间延伸方向“是宇宙事件顺序”这一自然法则来度量,它处在宇宙自然事件顺序的“小插曲”中,而且,其时间指向反而更突出显示了人类面向未来,期待超越时空和自然事件顺序的“捷径超前”的心理箭头,其时间指向仍然是朝着未发生的事件延伸。疑问只是:这种服从应用逻辑的人造轨迹,它与宇宙自然热力运动轨迹所造就的时间尺度,谁是本原?谁是自然的常态的时间轨迹?谁来度量谁?
例证七:时间轨迹的应用逻辑。
假如你第一次从物理学中读出这样一句:“空间是弯曲的”,能否释然?熟知空间与时间辩证关系的哲学爱好者,都会感到很自然,因为辩证唯物论早就定义空间是物质的空间。大型天体都有“球面”,实体有弯曲面,空间也就弯曲,时间轨迹也会弯曲。我们在大尺度上所用的时间尺度是光粒子运动轨迹,简称为“时光轨迹”或“时光飞逝”,计算为“光年”。光越过天体时,在引力相互作用下,光子运动流会自然弯曲。辩证唯物论最基本的智慧,就是引导人脑坚持依赖实体关系探索和认知天地人间的各种复杂现象。提到空间弯曲,你若不能想到实体引力相互作用,思维就会茫然或陷入长期混乱。当代物理学的创新责任绝非是终于证实了“空间是弯曲的”,而是应该以科学态度进一步探索这种弯曲率有没有可能包容宇宙?实证时光轨迹究竟是波浪式弯曲还是专为宇宙弯成“一个圆”?实证这种弯曲率指标究竟是无数还是唯一?
但是,广义的时间并非只有“时光飞逝”一种轨迹,而是指所有运动物自身的运动和变化轨迹。如果我们把时间轨迹仅仅理解为光粒子运动轨迹,就磨灭了“地球时钟”、“月亮时钟”、“生物时钟”、“年轮时钟”等等丰富多彩的时间轨迹。世界万物都有各自的运动或变化轨迹,也都有各具特色的“时钟”和“指针”。宇宙空间有无穷无尽的恒星、行星和粒子,它们既有自我运动轨迹的“一维性”,也有同一运行轨迹的“一维性”。
运动物的运动轨迹和变化轨迹均属于时间轨迹。分别看,这么多的时间轨迹,虽然它们各自顽强表现出了各自的“一维性”,但相互比较看,它们似乎没有“同一”的时间箭头,运动力向不一,一维指向各异,而且速度差异巨大,给予人脑的时间概念在其应用逻辑上带来了诸多不便。所以,又必须确认“同一”的时间轨迹做尺度,还需要确认“统一”的时间指针定方向,两者都要在富于代表性、可见整体性的客观运动物中确认。于是,光粒子运动轨迹便在大尺度上显示了它的尺度意义;于是,霍金提醒热力学的膨胀收缩原理可显示宇宙事件顺序统一指向未来之延伸。它们所显示的,都是客观的时间轨迹和指针,也同时符合人脑应用逻辑。说明:时间轨迹的“一维性”不仅在个体运动物上分别有各自的实证表现,而且在宇宙万物整体运动轨迹中也有充足实证依据。
在哲学领域,时间、意识、信息是三个涵盖深广、逻辑表现错综复杂的概念。时间――先后被人类文明史定义了数千年,意识――也定义了数百年,信息――定义了半个多世纪。哲学的基本概念,深度牵涉到人的精神支柱能否动态扶正和科学思维方法是否避免狭隘,它们的清晰、准确和客观,需要科学家和思想家的耐心、坚韧和求实。
(完)
胡志平,
(允许高等院校教师授课讲义引用,引用请注明出处)