爱因斯坦说:其实时间并不存在。那人变老是跟记忆有关吗?
时间是什么?是滚滚长江东逝水,还是花无重开日,人无再少年。在我们的感受中,流逝的时光决不可能再返回,时间只会跑向未来, 像涓涓逝去的流水,又像离弦而去的飞箭。时间是我们区分过去与未来的尺度,是永恒不变的真理。它像天使也像魔鬼,既推动着 社会 的发展,也让生命走向衰亡。
在牛顿的物理学中将时间定义为绝对的,由过去向未来,决不返航的单一箭头,但是在随着科学家的深入研究,对这个答案产生了质疑,甚至于对时间是否存在也有所猜疑认为是记忆所造成的假象。那么时间到底是什么? 时间是真实存在的还是记忆编织的假象?人变老也和记忆有关吗?重重迷雾之下,真相究竟如何,请看下文。
时间是什么?
时间,作为现代基本物理学七个基本量之一, 是指物质的运动和变化的持续性以及顺序性的表现。在生活中时间是单一流动的、不可逆转的,生、老、病、死皆是时间的威力造成。凡人终有一死,时间正是执行“死刑”的侩子手。许多哲学家认为时间并不存在,只是人为划分的尺度,用以区分过去与未来,莱布尼茨与康德正是其中佼佼者。
他们认为时间是一种诡计,是不存在任何维度,也不是任何会“流动”的实存物,时间只是一种心智的概念,配合空间和数可以让人类对事件进行排序和比较。但是另一些学者却有不同的看法,他们认为时间是存在于宇宙中的一个维度正是时间构成了春秋之变、岁月轮转,是推动人类前进的力量。时间的本质究竟是什么?
从古至今,无数的先贤哲人找寻时间的真理,以求见到长生的神迹 。远古时代 社会 虽然生产力低下,但不妨碍先人们展现璀璨的智慧。当时的人们虽然还不明白一天为何会有昼夜之分,光线为何有明暗之别,但聪慧的古人已经开始运用现象来分割、确立时间。最早确立时间的是,生活在美索不达米亚平原上的古苏美尔人,他们依据太阳的变换,确立了时间的间隔,将一天分作昼夜。这在古埃及人手中发扬,他们建立起高大的石柱,追逐阳光,刻画时间,这就是大名鼎鼎的日晷最初的模样。
我国古代人民尤擅观星 ,因此我们对于时间的理解从神秘高远的星河而来,天文志上将时间或时辰分成12个时辰,并以天干地支中地支来命名。以夜半时分为子时,也就是一天的起点。为了更好地计时,西周时期诞生了滴漏,汉代则将其改良并建造了圭表,即日晷共同确定时间的走向。北宋时期,时间划分更为精细,将时辰分为“初”、“正”两部。并且还诞生了关于时间的职业如更夫、巡逻队等等。
这是古人对时间的实际运用,那么古代哲学家和科学家是怎么定义时间的呢? 在古代,时间并不是一个词而是分开的。 《说文解字》载:“时,四季也。”,指春夏秋冬四季,引申为岁月日刻之用。间,隙也,简单来说就是门缝。古人研究的问题是宏观的、粗旷的,所以人们更多的针对的是时问题,看见的是时间带来的岁月的流逝、万物凋零,故而有“时不可及,日不可留”、“一寸光阴一寸金”之说。一直到后来,为了研究快速的、瞬时的对象才引入了更小的“间”这个概念把时间细分。
西方世界,虽然对时间的理解十分久远,但是由于长期笼罩在教会的阴影之中 ,凡人不得违背神灵,时间这样属于神灵的权柄更是不得沾染,因此在文艺复兴之前,都没有人讨论时间到底是什么。直到17世纪,牛顿站在诸多巨人的肩膀上,建立了划时代的物理体系,西方世界从此掀开了思想的革命。牛顿在他的经典力学中,时间成为描述物体运动状态的标量。
在《自然哲学的数学原理》一文中,牛顿提出了“绝对空间”和“绝对时间”两个概念。但却并没有定义绝对时间,只是说:绝对的、真实的、数学的时间,其本身及性质都在均匀的流动,不受任何外在的东西的干扰。由于时间和空间都是有感官来感受,因此会产生偏见,为了避免这种偏见,将时间分为绝对和相对的,真实与貌似的 。在人事方面,不能用绝对的触及运动而用相对的。
换而言之,我们感觉到的时间都是依据四季流转而感受到的相对的时间,我们不能脱离外物而直接感受到绝对的时间。 这说明了时间的一维性,时间是一把尺子,规定了事物发生的先后顺序,同时也可以衡量事件持续的期间以及事件之间和间隔长短(时间段)。 间接指出时间的本质是事件发生的先后顺序。但是在一些物理公式中时间又是相对的,能够往前也能往后,这就令人费解了。
时间并不存在?
因为牛顿物理体系中关于时间的这种矛盾,引起了人们的争议,思想界和物理学界开始前赴后继地投入到时间的研究中。
其实在自然界中,并不是完全没办法来区分过去和未来的运动, 例如:钟摆效应和地球公转之类的周期运动。这是因为它们总是在同一方向做重复运动,如果将这种运动录下来,即使是倒放也不会失去什么区别和不同的感受。然而,若是长时间观察这个运动,就会发现不同的情况,比如:钟摆会因为空气的阻力和摩擦力的影响,渐渐停止运动,变为静止。处于静止状态的钟表自然不会摆动。就行星的公转而言也是如此,只要长时间观察,就能发现过去与未来的状态差别。因此人们从自然界的现象出发,感受到时间是从过去流向未来。
但在物理世界的法则中,时间似乎是可以倒流的 ,比如我们拍摄下将一杯水倒出,而后又将水倒进杯中,之后无论是正着看还是倒着看, 水分子都是运动着的 ,那么运动方向的过去与未来的区别就不会存在。除了水分子的运动方向外,重力法则、电磁效应等物理法则都无法解释过去与未来之分。 也就是说时间是不会流动的。 但这有违常理,与现实生活背道而驰,不过许多物理法则却又证实了这种结果。直到19世纪人们才解决这个问题,通过数学人们将时间的运动方向,解释为有很大概率往一个方向走。
19世纪中叶,热力学第二定律,又名熵增定律出世, 形象的解释时间的存在和方向性。熵增定律,为一个孤立系统总是朝着更混乱的方向行进,熵就是混乱的程度。后来奥地利物理学家波尔兹曼将其扩展为,一个孤立的系统总是从概率小的状态向概率大的状态变化,从有序到无序变化,因此系统总是向着大概率的熵增变化。也就是说时间向前流动只是一个大概率事件,时间还是有可能倒流。
而19世纪末期的物理学天才爱因斯坦则这样解释时间,他认为时间与空间是相连的,它们组合在一起构成了时空,颠覆了牛顿的时间观。 在相对论中, 时空是构成宇宙的重要基石 ,将我们所在的空间提升一个维度,从三维变为四维。在相对论中时间与空间都不是绝对的,而是由观察者决定的,比如说宇航员在太空中的时间流速比地球更慢,即 钟慢效应( 时间膨胀)。
根据爱因斯坦的理论,当运动物体移动的速度越快,时间的流速就越慢,当运动速度达到光速时,时间约慢13%。这证明了时间是一种因人而异的现象。 所以有人就以爱因斯坦的:“现在、过去和将来之间的差别只是一种错觉”,说时间并不存在,实际上这是曲解了爱因斯坦的话。他所表达的是,时间在物理学中是以一个未知的逻辑运转,人们并不能在物理学中发现这个“透明的时间小偷”是什么,因此以幻觉比喻。时间并不是不存在,在客观世界里时间仍然主宰着世界的发展,昼夜的更替。
不过,有的科学家却从另一个角度,心理学来解释时间的存在是一种记忆的欺骗,那么他们是如何谈论时间与记忆的呢?
记忆欺骗了我们
有一句话叫做明天和未来你永远不知道那一个先来,我们永远无法预测时间会流向那个支流。 曾经有科学家提问:新生的婴儿也能意识到时间是从过去流向未来的吗?但随着他逐渐长大,意识到时间在无形中消磨着他的青春。在生活中,我们发现一个有趣的现象,当我们在愉快玩耍时,时间总是溜得飞快,而遇到悲伤时,时间就像裹脚布又臭又长,难以消磨。关于这种意识中的时间箭头,是心理学家研究的重点。心理学家将这种状态命名为“时间知觉”。 时间知觉 ,是人们对客观现象的延续性和顺序性的感知。人们总是通过草木枯荣、四季变换这种度量时间的媒介来感知时间。
而感知来源于我们的视觉、听觉、嗅觉器官传递到大脑的神经中枢形成,这些积累形成记忆。 霍曼凯纳将人的大脑比作一台电脑,记忆随着人的长大,无数的信息会储存在记忆中,记忆的量随着成长而增多。由此,得出一个结论:人们随着成长逐渐意识到时间内,并将记忆较模糊、数量少的方向归结为过去,而将记忆清晰数量多的方向归为未来。为了增加记忆数量,大脑还必须充电,也就是摄取更多的食物保障运行。
在这个过程中,进食的饥饿感成为一种时间信号,皮肤的老化亦是如此。变老在某种程度上可以说与记忆有关,因为在这个层面记忆成为时间的标尺。
结语
时间也许在物理法则中,并不表现出倾向性,但是在我们的生活中时间是最要的标量。沧海桑田、物换星移,生老病死都是时间存在的意义。时间使我们产生紧张感,鞭策着我们向更高、更强、更远的未来前进。假设时间不存在,就没有四季轮转,岁月变迁,朝代更迭,人类又如何发展呢?