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对时间的定性认识
历史上有不少人试图给时间下定义,但都不十分成功.
牛顿认为,时间是一种绝对的、均匀的、与任何外部事物都无关的流.这种
观点在物理学界统治了两百五十年.直到相对论问世之后,人们才知道牛顿的提
法是全面地错了.但是,我们还不能完全抛弃牛顿的提法,如果不承认时间的均
匀性,那么整个物理学就要彻底乱套了.如果允许有条件地继续使用均匀流逝的
时间,那么就应当从理性认识角度提出合乎逻辑的理由.
与牛顿同时代的哲学家莱布尼兹提出:时间是事物的序列.在我看来,这是
迄今最好的提法,但它被人们遗忘了.
我在思考时间问题时,想起了童年时代在农村碰到的一件事:邻家有人从外
地回家,天黑后走进乱坟仓,怎么也走不出来,吓得魂不附体.天明后总算是回
到了家,但发高烧、讲胡话.当天傍晚,他家请来神汉招魂.神汉装模作样,口
中念念有词:“×××回来吧!”随即用筷子将水滴入碗中.待积累了半碗水之
后,指着豆油灯的火苗在水中晃动的倒影给病人看,说:“这就是你的魂.喝下
去就没事了.”病人把“魂”喝进肚后就呼呼大睡了整整一昼夜,醒来后的第一
句话是:“我好象睡了一会儿.”但他的所谓“一会儿”实际上是24小时.二
十多年后,我向自己提出了这样的一个问题:“病人为什么会有这种错觉?”答
案是:“病人全然不知道日月星辰已经转了一圈.他只记得入睡之前是傍晚,醒
来之时仍然是傍晚,似乎一切依旧,因而感觉不到时差.”由此,我得出这样的
结论:时间实际上是物质运动的表现.如果一切都处于静止状态,那么时间就失
去了意义.于是确立了这样的观念:运动是比时间更为基本的概念.运动是人们
的感觉器官能够直接感知的,时间是对运动的抽象.
人们清醒的时候总能感知时间的存在,即使周围环境未变也还是如此,这是
因为他总还会有自己的脉搏和呼吸.这时,我们至少可以把脉搏的序列或呼吸的
序列命名为时间.但是,脉搏和呼吸都是特例.我们还可以得到更多的实例,然
后从中把共性提炼出来,作哲学的概括,用“事物”这个术语来代表一切可能出
现的事情,这样就能得到莱布尼兹的提法.这种提法的好处是:抽象的时间一旦
同直观的运动联系起来,它的实在性就不容怀疑了.
如果采用爱因斯坦的时空观,那么就会发现莱布尼兹的提法仍有历史的局限
性.各种事物之间可能有因果关系,也可能没有因果关系,莱布尼兹未能像爱因
斯坦那样把这两种不同的情况区分开来.如果没有因果关系,那么事物的序列就
不能具有确定性.因此,我把莱布尼兹的提法修改成:时间是由有因果联系的事
物构成的序列.这种提法中未说所涉及的序列是否均匀,因而仍然是定性的.但
这种提法已经明确地把时间同因果律联系起来,这就意味着肯定了时间的流逝具
有绝对的单向性.
Ⅱ.对时间的定量认识
时间的定性的定义未能使我满足.我向自己提出了“能否用逻辑方法给时间
以一种严格的定量化的定义”的问题.在探讨此问题的过程中,首先是受到热力
学中的“温度定理”的启发,认为有可能存在“时间定理”.接着是受到统计力
学中的“相空间”概念的启发,提出了“广义相空间”的概念.结果发现,利用
广义相空间的概念可以导出“时间定理”(见《述评》p.30).
时间定理表明:各种运动都能用来标定时间.但是,一旦选定了其中的某一
种序列,那么其它的序列就不能被视为时间了.该定理中所涉及的任何一种序列
都是限于由有因果关系的事件组成的,因而时间的单向性是属于逻辑必然性.
时间定理不仅揭示了“时间是物质运动的表现”这个本质,而且一开始就能
明确地否定牛顿的绝对时间