7.20.2010

時間只是幻覺嗎?

在圖書館翻了翻這期的科學人,看到一篇有趣的文章:「時間只是幻覺嗎?」(你可以在這裡看到前面幾段),這篇文章介紹科學家對時間的討論,重點放在我們該如何把「時間」這個概念,安置在由「原子」、「力」、「質量」等概念組成的統一物理理論中。有趣的是這篇文章的作者並不是科學家,而是加州大學的哲學教授Craig Callender,專門研究科學哲學、物理學哲學和形上學。

可以想像科學家對於時間會感到好奇:直覺上,時間就像物體的大小、質量和能量一樣,是這個世界的基本性質,但是當科學家用「原子」、「力」、「質量」這些科學語詞寫成一個描述世界的理論,卻不知道該把時間以什麼形式放在這一堆公式的哪裡。然而,令我感到興趣的是文章裡提到科學家的一種主張,認為時間其實不存在,只是一種用來描述事件(或動作)之間的關係的方便用語。支持這個主張的一種說法把時間和價值拿來做比較:
假設甜不辣5元、雞排35元、生魚片350元,我們可以說一塊雞排等於七條甜不辣、一客生魚片等於10塊雞排。在這裡「5元」、「35元」等價錢所標示的價值其實不存在,當我們說某個東西值多少錢,我們其實是在說這個東西等於多少其它東西。

同樣地:假設綁鞋帶需要一分鐘、打一次手槍需要十分鐘、玩一場魔獸需要五十分鐘,我們就可以說玩一場魔獸可以打五次手槍、打一次手槍可以綁十次鞋帶。時間其實不存在,當我們說做某件事情需要多少時間,我們其實只是在說,做這件事情一次等同於做其它特定事情多少多少次。
這種想法的初衷大概是化約論(reductionism),秉持這種動機,科學家企圖用比時間更簡單的概念化約時間,使得我們不需要使用時間這個概念,也可以表達任何我們原來可以表達的東西。我不確定我有沒有記錯上面的說法,不過,至少針對我轉述的這個版本,我不覺得科學家成功地把時間這個概念化約到任何其他東西。

一樣,從「價值」開始說起。科學家說,當我們說某個東西值多少錢,我們其實是在說這個東西等同於多少其它特定的東西,因此,關於價值的概念可以被化約成關於東西之間的關係的概念。問題是,這樣的化約真的是成功的嗎?

根據科學家的說法,甜不辣5元、雞排35元,因此一塊雞排等於7條甜不辣。但是這裡的「一塊雞排等於7條甜不辣」是什麼意思?它們是在什麼面向上相等?重量?體積?接起來的長度?吃下去會死掉的機率?

科學家的這種說法其實可以用到很多其它概念上,例如我們可以說,其實不存在「重量」這種東西,當我們說甜不辣10克、雞排120克,我們其實就是在說一塊雞排等同於12條甜不辣。問題是,「相等」這個概念是歧義的,兩堆東西可以在重量上相等,也可以在體積、長度、含毒量、價值,以及其它有的沒的一大堆不同面向上相等,如果不說清楚他們是在哪個(些)面向上相等,你根本就不知道「A和B相等」是在表達什麼。然而,要是我補充說,他們是在重量上相等,或者他們是在價值上相等,我就正好承認了「重量」和「價值」沒有辦法被東西之間的相等關係化約,因為要是我想把這種相等關係說清楚,我依然需要用到重要和價值這些概念。

時間也是一樣的。「打一次手槍等於綁十次鞋帶」這個句子不夠清楚:到底是在什麼面向上等於?爽度?花費的卡路里?在途中猝死的機率?要把話說清楚,我一定得用「打一次手槍花費的時間等於綁十次鞋帶」或者「平均而言,要是在我開始打手槍的同時你也開始拼命重複綁鞋帶,我打完的時候你應該剛好綁完第十次」這類句子,然而這類句子卻不能不預設一些關於時間的概念,例如「...花費的時間」、「當...的同時」。

14 comments:

  1. 因為相對論時間的非同時性,所以造成不能所有的時間拿來相比的問題,只有非常非常接近的座標系才能相比,稍微離開就不行了...

    非同時性並沒有簡單的類比,所以也沒有什麼好解釋的..... 總之每個人都各走各的調,時間並不相同

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  2. 「一塊雞排等於七條甜不辣」的意思是, 如果你用一塊雞排跟別人交換七條甜不辣, 妳們彼此不會覺得有所損失。(當然這是理想的狀況, 實際上物價是變動的, 甜不辣跟雞排的保存時間不同, 而且根據個人喜好價值也會變動。)

    「打一次手槍等於綁十次鞋帶」的意思則是, 如果你只打一次手槍, 並且你每次綁鞋帶(拆鞋帶)的中間不能做任何事情, 則不存在一個情況:你在打手槍的時候你沒在綁鞋帶, 並且你在綁鞋帶的時候沒在打手槍。當然, 你不可能同時打手槍又綁鞋帶, 但是這只是技術問題, 你只要把其他穩定移動(震動)的中繼物拿來做參照就好了。

    時間和其他物理量有一個決定性的不同, 他是建立在「變化」上面的。如果沒有變化, 時間就沒有意義。「力」或是「質量」, 「感覺上」則是比較實在的東西, 因為只要有物質, 他們就存在。我們可以想像一個沒有變化的世界 -- 比如熵寂的時候一切達到平衡的狀態, 或是大霹靂 -- 時間之前的狀態。在這些時候, 時間都沒有意義。簡單的說, 時間是一個人類為了量測變化而假設的東西, 他本身是不能量測的。至於跟相對論的 time dilation 有關的實驗, 都是 1. 假設物理定律在慣性座標下不變, 2. 用運動去反推時間(如用原子震盪週期等)。與其說這是測定「時間」, 我覺得更像在測定空間的性質。

    不過時間是不是「幻覺」畢竟不是一個科學問題, 更像是一種哲學偏好。但我認為愛因斯坦的一句名言也許可以代表很多科學家的想法:「對於我們篤信物理的人來說, 過去、現在、未來的區別, 終是虛妄。」

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  3. 做不成定時炸彈了呢~

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  4.   現在時間的計算,最「準確」的計算是使用原子的衰變,如⊆∀⊥⊻ιN所言,是與物理狀態的改變有關,在沒有改變的時候,時間是沒有意義的。
      說時間是幻覺,個人認為是我們以為「時間」存在,但實際上是不存在這樣的意思。相對論中預測加速度等於重力,而在不同的加速度狀態中時間的流動並不一樣,可以解釋成為在加速度的狀況下會影響到物理狀態的改變,而時間只是我們在一個加速度狀態下對改變的記量方式而已(對於一個物體的變化,如我們的手錶、或是原子的衰變,我們認為自己和其是在同樣的加速度環境下應該和其一同變化)。「打一次手槍等於綁十次鞋帶」是以變化量來計算的,但是這些都是我的行為,是相對於另一個東西的變化,像是我的錶,來算的,所以我們必須假設「時間」;若我說「我打一次手槍,我哥綁了10次鞋帶」,並不需要假設時間,也沒有什麼「等於」的問題,而且其實「我打一次手槍的時間等於我綁十次鞋帶的時間」也沒有什麼意義,那是我把變化換成某個量(相對於我的錶)再比較數字是否相等而已。文章中的說法是說,並不存在這種時間:「打一次手槍等於綁十次鞋帶」,這句話根本就沒有意義,是幻覺沒錯;只有「我打一次手槍,我哥綁了10次鞋帶」、「地球繞太陽M圈,O原子衰變了N次」而已。
      科學人那篇說的「時間」的幻覺應該是針對把「時間」當作一個維度的用法;當時間是一個維度,我們應該可以在一個維度上移動,而有「時空旅行」的可能性等。但是如果今天不存在這種維度,「時間」作為事物改變的變化量,這樣的概念是成立的。時間作為變化量而非一個維度,而當我們在加速度的環境中加速度愈接近光速時我們的變化會愈趨近於0,也就是(對於如地球的這個加速度環境)我們的錶幾乎沒在走、原子幾乎沒有衰變。

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  5. 清蒸小靜:

    可是「打一次手槍的時間可以綁十次鞋帶」,這句話的確有意義(不然那些比賽誰先打完手槍、綁完鞋帶的青春高中生是在幹嘛?),而其意義也明顯和「打一次手槍、綁十次鞋帶」不同(後面這個甚至不是一個句子!)。

    如果你覺得這個例子不夠顯眼,可以試試「我打完手槍之後,過了十分鐘,然後我開始綁鞋帶」這個也明顯具有意義的句子,看看你能不能不使用涉及時間的概念把它表達出來。

    說:「在我的理論之下,某句話沒有意義」其實並不是在主張那句話沒有意義,而是在主張你的理論的表達力比自由語言弱。

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  6. Kris

    我想物理學家主張的時間不存在
    應該是主張時間只是一個如同量詞或是描述事件的概念的方式
    實際世界中並沒有這個東西

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  7. 相對論中預測加速度等於重力
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    間作為變化量而非一個維度,而當我們在加速度的環境中加速度愈接近光速時我們的變化會愈趨近於0,也就是(對於如地球的這個加速度環境)我們的錶幾乎沒在走、原子幾乎沒有衰變。
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    實在不懂 不過速度越大 重力越大 (到最後會不會變成黑洞) 如果是那在黑洞是沒有時間囉 (因我們的錶幾乎沒在走、原子幾乎沒有衰變。)

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  8. 因為時間是線性固定地進行,因此設定時間屬於一種虛位劃分,以數字的概念執行一致性。可是,時間的質是沒法量化的。我用在XY軸來說說,好像在「打一次手槍花費的時間等於綁十次鞋帶」,這個說法已假設「打一次手槍」和「綁十次鞋帶」,從哪一點開始和結束,是處於Y軸以(長度)為單位而量度的,可是X軸的單位卻無從量化。情況也等同如何界定三時態,過去是什麼﹖未來是什麼﹖都是以現在的一點來推翻或推展線性的長度,可是過去的質是什麼﹖未來的質是什麼﹖我們連現在的質都難以說明,我們無法抽離於時間的線性規定。

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  9. 時間 真的不存在

    現在 仔細想想以前的歷史 蘇美人 為了防止水患 六十進位法 才因此誕生

    存在的 意義 只是為了 在水患前 做好準備 也就是現在 沿用至今的時間

    從以前的 以物易物 貝殼 交子 白銀 銀票 到現在的 法定貨幣 塑膠貨幣

    出現的意義 只是為了 滿足 慾望 需求 生活 甚至到了現在的 炫燿

    不管是 時間 或是 貨幣 發展到現在的 經濟

    也只是方便 計算 事物的機會成本 絕對成本

    意義則是 如何 從中 拿到最好的利潤

    結論

    就是 因為不存在的時間 貨幣 時間 方便計算
    (國三淺見 哈哈 )

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  10. 實在不懂 不過速度越大 重力越大 (到最後會不會變成黑洞) 如果是那在黑洞是沒有時間囉 (因我們的錶幾乎沒在走、原子幾乎沒有衰變。)

    黑洞中的時間沒有意義

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  11. 我一直很好奇一個問題:

    根據二樓的想法,沒有變化就沒有時間。
    A君在宇宙外面,測量到宇宙靜止了十秒,又繼續運行。
    不管世界暫停多久再繼續播放,任何生物都無法察覺。換言之,上一瞬間,世界可能已經暫停了無限多秒。
    但對A君來說,世界確確實實靜止了十秒。如果沒有變化就沒有時間,那麼那十秒算什麼?
    有人可能說,還是有變化啊,因為A君在宇宙外面,只有A君可以移動。但如果連A君都不能移動呢?那十秒的靜止還確實地存在嗎?

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  12. 看來時間的存在與否,關鍵似乎只在於,是否存在一個「絕對不會停止變化的東西」。

    如果有這樣的東西,不論萬物有沒有變化,時間都會不斷往前跑。
    如果萬物有可能全都靜止,時間也就跟著靜止的話,時間就是幻覺。

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  14. 時間是否為維度的問題,還關係到,所有物體皆否有能力100%精確地回到它曾存在過的位置上?

    如果答案是肯定的,我把茶杯從A處移動到B處,再利用儀器100%精準地將它移回A處、並修改它的分子結構回原本在A處的模樣,如此一來就是「茶杯這物體單獨地時空倒流至過去了」。

    但根據量子力學,不可能有物體有辦法一奈米不差地回到原位。因此時間是不可倒流的,只是人類記錄的工具,不能作為維度、實際存在的法則。我想原文會將時間類比為金錢(不禁讓我想到"時間就是金錢"),純粹只因時間與金錢就像"置留權"、"無理數",都是人類定義出來的概念,而非事實上原本就存在於世的概念。

    除非有上帝,像製作動畫般,拷貝這世界每一瞬間的一切。愛因斯坦說光有在記錄就有點推給上帝的意味。

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