24 : 01──時間的意義:我才沒有遲到,不然你去問愛因斯坦

24 : 01──時間的意義:我才沒有遲到,不然你去問愛因斯坦
我們想讓你知道的是

本文為《你那邊幾點?時間中的自我與社會》的首篇:時間究竟是甚麼?有沒有可能,我們的每一天,都能夠再多 1 分鐘?24:01,一日循環的開始,我們將從這裡出發重新梳理時間概念的起源,哲學與物理學中的過去、現在和未來,以及時間感知的神經機制和社會因子,探求其他時間的可能性,進而嘗試重構當代生活中的時間圖像。

唸給你聽
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文:意識物 Consciousness(ft. TEDxNationalTaiwanUniversity)
主筆:李文雅、陳庭榕、劉柏岑
資料呈現:胡中翰、劉子寧

現在是標準時間晚上十點整,你的期末報告只打了兩百個字,不過即使看著幾乎空白的Word頁面,你還是想先追完下一集的通靈少女或者再滑個臉書。然而當你下一次看到時鐘的時候,三個小時已經過了。「浪費時間」大概會是第一個出現在你心中的念頭。

不過如果和西非布吉納法索(Burkina Faso)的人聊這些事情,你恐怕會覺得很沒意思,而且對方臉上可能還會充滿困惑。「我生活的地方從來沒有『浪費時間』的觀念。你怎麼可能浪費時間呢?你不是在做一件事,就是在做其他的事啊。就算你只是在和朋友聊天,或者到處閒坐,那就是你正在做的事。」布吉納法索籍學生讓.特勞瑞(Jean Traore)說【註1】。

同樣的三個小時過去了,卻會被人們賦予相去甚遠的意義。那如果「時間」的概念不是普遍而適用於所有人,那時間究竟是什麼?

明天要約幾點?

早在古羅馬時代,神學家奧古斯丁(Aurelius Augustinus)就已經寫下了這樣的困惑:

「什麼是時間?如果沒有人問我,我的確知道時間是什麼!但當有人拋出這個問題,而我嘗試解釋時,我發現我根本不知道。」

但「時間」其實最初對人們來說,也許並不是如哲學上這麼抽象的一個概念。

非洲與中東的湖底邊緣沉積著最早的人科動物(hominids)【註2】所鑿製的石器,這些石器不僅可以重複使用,儲放的位置也是具有策略性的。紐約州立大學的約翰席亞(John Shea)認為,經設計的儲藏方式使石製武器唾手可得,以便危難一觸及發時取用,這顯示了遠古人類對過去與未來其實有所理解,體現了「在這樣的情況下,那件事就會發生」的時序邏輯【註3】。而在這樣的邏輯之下,人們懂得從「過去」的經驗學習,也為多變的「未來」早做規劃。

英國人類學家伊凡.普理查(Evans Pritchard)在尼羅河畔的奴爾族(Nuer)部落裡觀察到一種與生態相依存的時間概念——牛鐘錶(cattle clock)【註4】。在這裡,人們大概會說「我必須在擠牛奶的時間回家」、「我們在放牧完小牛的時候碰面吧!」沒有分秒和數字化的時間,努爾人的每個時刻都被農牧活動標誌著。

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https://www.flickr.com/photos/54729153@N07/10635510785
努爾族人與部落裡的牛隻

早期人們透過感知外在世界的持續或變化,像是觀測日月星辰的運行或生物與環境的變遷,然後把這些觀察到的現象,融合在語言和生活作息之中。反觀現在我們,都已經習慣用抽象的單位來表示時間了,如果你和朋友相約去看電影,然後對方提議要約在街燈亮的時候碰面,你一定會覺得很怪,然後接著問他那大概是在「幾點幾分?」

有賴於鐘錶等計時工具和曆法的發明,除了發展出線性的時間觀念,人類也開始更精細地切割時間。法國歷史學家馬克.布洛克(Marc Bloch)認為,時間量測的演進是個根本性的突破,因為這改變了人類對於時間的感覺,其所帶來的影響不亞於許多人類文明知識的革命【註5】。

但即使熟於用符號或器具來「掌握」時間,我們的確還是沒辦法回答奧古斯丁的問題。

如果沒有人知道時間是什麼,那你確定真的有時間這種東西嗎?

讓我們來想像一個什麼也沒有,只剩下你而且還無法動彈的世界,你不會看見指針正在移動的時鐘,你也不會感覺到自己的心跳與脈搏,更不會有石器跟小牛。這個宇宙在你看來沒有任何會變化的東西存在,那你還能感受到時間嗎?

自古以來關於時間的討論一直都和「變化」緊密關連,如果我們意識不到變化,不論是過去還是未來跟「現在」就難有區別。不過有趣的是,在古希臘的科學傳統之下,人們大部分追求著永恆與不朽,而永恆與不朽的時間觀念,也就使得後來的學者對於流變非常的抗拒。

哲學家巴門尼德斯(Parmenides)就認為時間與變化(change)都是感官欺騙自己而產生的幻覺,存有(being)【註6】是沒有過去也沒有未來的,只有現在才屬真實。所以每個「現在」對巴門尼德斯來說都像是在現實中按下截圖的按鈕,不過這樣的現在很明顯已經不是我們所認知的具有流動性的時間,流動的時間(變化)對於巴門尼德斯來說是不存在的,是我們幻想出來的,而這也就是時間的理想主義(temporal idealism)【註7】。

 巴門尼德斯
圖片來源:意識物
巴門尼德斯

不過,亞里斯多德倒是有不同的看法:

「時間是一些關於之前(before, proteron)與之後(after, husteron)的變化。」【註8】

亞里斯多德(Aristole)的時間就像是四叉貓的「四」【註9】,這個「四」其實不是一種大自然中實質的存在,卻是能夠用來描述大自然的計算系統,這樣的主張被稱為時間的關係主義(temporal relationism)。【註10】不過亞里斯多德精彩的地方在於,他分離了變化與時間兩個觀點,因為變化會有快慢,但是時間均勻流逝,所以時間並不能用變化這個概念就搪塞而過,而此後對於時間的探討,也就漸漸轉為物理學上的論辯。

相對於希臘哲學討論變化的傳統,歐洲文明的另一個主要來源——基督教傳統,則出現了所謂線性的時間觀念,時間在這個傳統之下也就成了一條有方向的數線。奧古斯丁便是為這樣的觀念奠立基礎的人,他曾經感到困惑:如果時間是由未來、現在和過去所構成,那過去就已經走了,未來又還沒到,這樣過去跟未來是於什麼意義之上存在【註11】?

因此對於奧古斯丁來說,時間應該分成過去事物的當下,也就是記憶(memory),而現在事物的當下是直接感覺(direct experience),未來事物的當下則是期望(expectation)【註12】,這些「當下」其實都是那些時候的內心狀態。奧古斯丁於是開闢出一條「將時間拉往主觀心理層面」的理路。

所以回到一開始的問題,當世界只剩下你的時候,根據奧古斯丁的說法,你還是會有回憶、感受跟期待的心理變化,而也許這就是時間的來源。

「所有的運動與變化既不是跨越它,也不是通過它,而是在它之中發生。」【註13】

——特勒蕭(Bernardino Telesio)

先別管時間是什麼了,你有聽過絕對時間跟相對時間嗎?

不過如果我們把時間推論為心理變化的話還會碰到一個問題:這個世界上要是沒有人類,時間難道就不存在了嗎?

這個問題其實是要把時間跟變化完全剝離的一種嘗試,而如此會使得另外一個關於時間的解釋出現:「絕對時間」,也就是所謂時間的「現實主義(temporal realism)」【註14】。絕對時間其實是隨著鐘錶的出現而興起,鐘錶的普及,使得人們有了普遍且相同的時間概念,而開始去質疑時間是否真的跟變化或運動有關。

「絕對時間,具有根本的本質,均勻的流動而不受外界干擾。」【註15】

——牛頓(Isaac Newton)

我們可以這樣理解牛頓所假想的宇宙:宇宙中就好像存在著一個計時器,即使全宇宙空無一物,這個計時器也不會停下來。而這個計時器的滴答聲(也就是時間)會讓所有的事件【註16】依照絕對的順序排好,所以不論觀察者是誰、身在何處,都會觀察到同樣的事實。此外,這樣的客觀時間也必須是連續的,如此才能定義出牛頓的速度跟加速度,然後你要是宣稱能夠在三個小時之內買到南投魚池鄉的超狂鹽酥雞,那我們就必須要真的能夠測出三小時這樣的區間,才能證明你講的是不是真的。

圖片來源:意識物

「絕對時間」的概念,在接下來的兩百年間一直非常強勢,但也面對不少的挑戰。而在這些爭辯之中,最精彩的莫過於牛頓友人克拉克(Samuel Clarke)與萊布尼茲(Gottfried Wilhelm Leibniz)的筆戰。這兩人的爭論,一直到萊布尼茲去世才告一段落【註17】。

圖片來源:意識物
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圖片來源:意識物
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圖片來源:意識物

所以就像各位看倌所看到的,雖然論證是奠基於和科學看似無關的神學之上,萊布尼茲卻是少數能在牛頓一派叱吒物理學界之時,看出絕對時間和空間有所侷限的人,更為後來出現的相對時間與主觀時間鋪墊了一條新的道路。而牛頓所提的絕對時空觀,後來在20世紀就面臨到相對論的強烈挑戰,也有論者認為萊布尼茲的相對時空觀,其實影響了愛因斯坦當時的一些概念發想。

我才沒有遲到,不然你去問愛因斯坦

當然絕對時間對於許多人來說確實是很直觀的一件事情,它以普遍時間的形式在生活中制約著我們。但如果有一天你的朋友跟你說:「我才沒有遲到,因為根本就沒有絕對時間!」你一定會覺得他在唬爛。不過,是,他遲到了,因為你們有約好,但在某種時間觀之下,他可能其實並沒有在唬爛。

讓我們來假想一個情境,你靜靜地在公車站牌那邊等公車,手邊剛好有一個很潮的光鐘(light clock),然後不要問我為什麼你手邊有光鐘。光鐘裡有一道光,在鏡面之間上下來回反彈,然後每來回一次鐘就會往前走一個單位。

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/www.pitt.edu/~jdnorton/teaching/HPS_0410/chapters_2017_Jan_1/Special_relativity_clocks_rods/index.html
光鐘示意圖

這個時候有一輛逼近光速的藍寶堅尼從你面前開過,然後它的擋風玻璃上很巧也有一個光鐘(還是不要問我為什麼上面會有光鐘),對於你或是那個開藍寶堅尼的人來說,在光鐘裡,光束都像一個乒乓球一樣上下反彈著。但如果以你的角度來看藍寶堅尼上的光鐘,你會發現它的光鐘除了上下反彈,還會跟著藍寶堅尼的速度一起往前。

那種感覺就像是在一列等速行駛的火車上丟球,在車上的人看到球只有垂直方向的上下運動,火車外軌道旁邊的人卻會看見球多了一段和火車一起往前的距離。所以於你而言,當你看著藍寶堅尼上的光鐘,裡面的光束會比你的光鐘裡的光束還要多跑一段距離,而如果你是同意時間絕對而且均質不變的牛頓派擁護者,那因為移動距離變長、然後光鐘時間又不變,你就會說:藍寶堅尼的光跑得比較快!

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http://www.pitt.edu/~jdnorton/teaching/HPS_0410/chapters_2017_Jan_1/Special_relativity_clocks_rods/index.html
移動中的光鐘

在1865年,馬克士威(James Clerk Maxwell)於電磁理論做出了重要的貢獻,其中包含了光是一種電磁波而且其速度為定值。然而從光鐘實驗來看,這就會與上述牛頓的物理定律互相矛盾。而許多學者甚至提出乙太(aether)這種介質來嘗試解釋,但也被一一否決。【註18】直到1905年,一個瑞士專利局的小職員告訴我們,我們不需要乙太,我們需要的是放棄絕對時間。

而他就是愛因斯坦(Albert Einstein)。

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http://www.countercurrents.org/avery060615.htm
愛因斯坦
解釋完相對論,我們就沒有時間了

提到愛因斯坦我們通常都會很快地想到相對論,而相對論也是近代物理理論中涉及時間討論的顯學之一,但相對論究竟在說些甚麼?

狹義相對論中,有兩項基本的法則:

  1. 在所有的慣性系統中,所有有物理定律保持不變。
  2. 對於所有系統中的所有觀測者,光速永遠不變,而且不是無限快的。

回到你跟藍寶堅尼的例子。既然光速是定值,再加上兩個光鐘裡的光行徑距離不同,所以唯一能變的就只剩下時間了。因此,藍寶堅尼上光鐘的時間對你來說真的比較慢。而從另外一個角度來看,你相對於它也是逼近光速後退,所以你的時間對那個開藍寶堅尼的人來說也會比較慢,這就是有名的「時間膨脹(time dilation)」【註19】,而在絕對時間觀的脈絡之下,基本上是難以出現像時間膨脹這樣的概念。

愛因斯坦的狹義相對論可說是對科學界的一大震撼,也使得許多論者放棄絕對時間的想法。然而,這樣的理論其實並不完備,「重力」的概念就像是牛頓最後的掙扎,無法與狹義相對論完全相容。牛頓的重力理論描述物體無時無刻不彼此吸引,假如太陽消失了,地球受到的引力必然會立刻受到影響。但有趣的是,地球上的你應該要在八分鐘後才會知道太陽消失的慘劇【註20】。在這樣的情況下,難道重力的改變對我們產生的影響,其實能夠比光速還要快嗎?

不過1915年,愛因斯坦的廣義相對論解決了這個問題。在廣義相對論中,重力是由時空的彎曲所造成的,而已經不只是牛頓理論中互相吸引的力。此外之後的實驗也發現,引力的速度竟然也是光速,而非牛頓宣稱的無限大。能夠造成時空彎曲的主因,則是質量與能量的分布,所以物體運動或是產生作用力時,便會造成時空的扭曲,進而影響物體自身的運動與作用力。因此時空影響事件本身,而事件本身也會影響時空。這樣的結論代表著,我們周遭的世界,可能再也無法用同樣的時間去規範,即使可以,也只適用於很小的範圍。所以很可能從1915年開始,某種意義上的「時間」,其實應該可以說是消失了【註 21】。

就沒有時間了,那我們要怎麼把它浪費掉?

「過去、現在、未來的區分只不過是幻象而已,雖然這的確是很頑強的幻象」

——愛因斯坦

對於愛因斯坦來說,時間可以是很頑強的幻象,甚至在以描述宇宙和物質內涵聞名的惠勒-德威特方程式(Wheeler-DeWitt equation)【註22】中,根本沒有時間參數的存在。

所以我們再也不會看到人擠人的跨年晚會,我們也不會因為不小心臉書滑太久,後悔自己都把「時間」浪費掉了,而且還會在新聞上看到鐘錶業者因為詐欺罪被起訴。

這些都不會發生。

其實討論至此我們大概可以感覺到,物理學家所認為的不存在的「時間」,其實似乎和我們日常生活中交談相處所提到的「時間」是不太一樣的。但對於大眾來說,如此語意模糊的時間,卻像是一個根深柢固的觀念,不論是語言、工具、制度都跟時間息息相關,甚至說是信仰都不為過。那我們為甚麼又會相信時間這個「幻覺」呢?或者,我們所相信的時間究竟是甚麼?

我們用時鐘或是手錶來量測時間,每個人的一天當然都是二十四小時。但如果現在我們把時鐘、手錶這些東西丟到一邊,然後回想一下:你是不是曾經上過一堂超級無聊、無聊到讓你覺得度分秒如年的課,然後反覆地看向時鐘想說到底離下課時間還有多久?但你也碰過台上的老師上課有趣又有內容,讓坐在台下的你都不斷地想舉手再問更多,結果下課鐘響的時候,你還覺得怎麼這堂課的時間過得這麼快?所以你可能有過這樣的疑問:為什麼在同樣的尺度下,我們有時會感覺時間快慢具有這麼大的差異?我們的心智又是怎麼在感知時間的?


TEDxNationalTaiwanUniversity_2401_年會動態主視覺再版from Huang Ching Hsuan on Vimeo.

而當你整天和同事抱怨著時間太少、時間過得太快、時間不夠用,薪水又不夠多,走進書店也可以看到教人們怎麼時間管理的書籍,長年都在暢銷榜上高居不下。你會不會好奇:從甚麼時候開始,人們的時間漸漸少到變得如此需要管理?「時間就是金錢」這句為我們耳熟能詳的俗諺,又何以能夠傳遍這個世界?

無論如何,雖然這個世界目前在物理學上,是可能被理解為沒有時間的,而上面的這些問題又一個比一個還要難解,但弔詭的是,在你現下正好奇著這篇文章何時會收尾的時候,其實就也正在體現著時間的感受還有流動,確實是在我們心中難以抹滅的概念。而既然物理學家都說時間不存在,那我們又怎麼會有機會在這裡困惑時間存不存在呢?為什麼這個我們所理解的世界似乎從一開始就已經有了時間這個元素呢?我們就在這樣的時間之中,日復一日地循環著,過著自己的人生,過著跟他人互相交織影響的人生。但有沒有可能我們的一天其實不只24個小時?有沒有可能,我們的每一天,都能夠再多1分鐘?

24:01,一日循環的開始,我們將從這裡出發重新梳理時間概念的起源,哲學與物理學中的過去、現在和未來,以及時間感知的神經機制和社會因子,並再探現代時間管理的風潮之下所隱藏的關於資本和勞動的寓含,從而在24:00之外,探求其他時間的可能性,進而嘗試重構當代生活中的時間圖像。

註解
  1. Levine, R. N. (2008). A geography of time: On tempo, culture, and the pace of life. Basic Books.
  2. 早期人類與相近物種的分類並不明確,Dan Folk 在 In Search of Time 一書中所提的 Hominids意指人科(human family),大略含括四百萬年前左右興起,以雙腳行走的靈長類。
  3. Falk, D. (2010). In Search of Time: The History, Physics, and Philosophy of Time. Macmillan.
  4. Whitrow, G. J. (1989). Time in history: Views of time from prehistory to the present day. Oxford University Press, USA.
  5. 觀念座標(2015)。「時間」的歷史。
  6. 存有 ( being ) 是哲學傳統中的一個重要概念。主要與探討存有者的本質以及存有的特性等的本體論 ( Ontology ) 這個學門有關,研究本體論者藉由探究這樣的概念而可推廣至人存有的意義及目的的了解,並兼含人與人或人與其他存有者的關係等。參見:國家教育研究院教育大辭書
  7. 這裡的理想主義是指認為時間只是主觀幻想,而且現實中並沒有實質的東西可以對應的主張。參見:Adrian Bardon, A Brief History of the Philosophy of Time, Published in 01 July 2013.
  8. 此句摘錄自亞里斯多德的《物理學》第四本 ( Physics, Book IV),原文為 ”arithmos kineseos kata to proteron kai husteron.”
  9. XXXXGAY 又稱作四叉貓、四X貓、4XGAY、四插貓、嗜插貓等等,是ptt的當紅名人。為一男同性戀鄉民,因其很開放開朗幽默的個性受到不少鄉民的愛戴。取自:ptt 鄉民百科
  10. 同註 7,P. 7,這裡的關係主義是指認為時間只是將現實中的事件彼此連結或比較的方式,而真正真實的其實是時間所描述的關係的主張。
  11. 同註 3,P. 24-26
  12. 原文英譯為:The time present of things past is memory; the time present of things present is direct experience; the time present of things future is expectation。參見 St. Augustine. The Confessions, English version; Bibliothèque de La Pléiade: Paris, France, 1998.. Available online: http://www.ourladyswarriors.org/saints/augcon10.htm ( accessed on 22 February 2013 ),P300。
  13. 特勒蕭是繼達文西之後最卓越的義大利哲學與自然科學家,他提出了物質(matter)的觀念,並認為主觀的世界也是物質的。他同意亞里斯多德說的,如果沒有對於運動的感知,就不會有對時間的知覺,但不同的是,特勒蕭主張了時間的邏輯先於運動與變化,沒有這兩者,時間也依然存在。Telesio, De rerum natura;引自 Capek, ed., The Concepts of Space and Time
  14. 同註 7,P. 7,這裡的現實主義是指認為時間真實存在而且現實中的事件都會以其為基底而進行的主張。
  15. Newton, Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica;引自註 2,P. 52。原文為 Absolute, true, and mathematical time, of itself, and from its own nature, flows equably without relation to anything external.
  16. 本文中討論的事件,並不似我們平常生所說的「發生了什麼事」所指稱的事情。在物理學的架構下,一個事件是指時空中的一個點,以及與這個點相關的狀態或發生的事,而這樣的一個點在相對論的理論中具有三維的空間座標以及一個時間座標。例如,一顆氣球破掉的事件,是發生在一個相對於我西方 3 公尺,北方 2 公尺,高 4 公尺,4 秒後的地方,這樣的座標也並非絕對而會因參考點的不同而有所變化。
  17. Jonathan Bennett, Exchange of papers between Leibniz and Clarke, First launched: March 2007
  18. 首先光鐘實驗就是第一個被提出的矛盾點,另外光具有絕對速度這個結論也和牛頓認為不可能有絕對靜止的情況的不符 ( 絕對靜止指的是在給定任何參考的座標系統下,對於該參考坐標系而言所有物體均為相對靜止,所以唯有所有物體間的相對運動皆停止,絕對靜止的概念才有可能 ),而在絕對靜止並無可能的情況下也就不會有絕對速度,光速便端賴相對的參考者而定。無所不在 ( 包含真空 ) 的光介質乙太的提出也便是為了調和此二觀點,馬克士威的光速亦是相對於乙太測量出來的,不過最麥克生 ( Albert Michelson ) 與莫里 ( Edward Morley ) 證明了乙太實際上是不存在的。參見:Stephen Hawking, Leonard Mlodinow. (2005). A Brief History of Time.
  19. 時間膨脹是愛因斯坦的相對論所處理的概念之一,為物體逼近光速而產生的特殊現象。文中所提及的光鐘實驗便是在光速為定值的前提之下,相對距離的增長使兩方的觀察者均觀察到了時間變慢的現象,因而得到時間膨脹這樣的結論。
  20. 地球與太陽之間的距離大概是一億五千萬公里,而光的絕對速度是每秒三十萬公里 ( 300000 km/s ),因此從太陽發出的光要抵達地球,就需要花上約 500 秒 ( 8 分 20 秒 )的時間,所以在地球的我們看見的其實是八分多鐘以前的太陽。而如果太陽消失了,我們也還能享受剩下八分多鐘的陽光。
  21. Craig Callender. (2010). Is Time an Illusion? Scientific American, P43.
  22. 惠勒-德威特方程式是美國理論學家約翰‧惠勒(John Wheeler)和布萊斯 ‧ 戴維特(Bryce DeWitt)嘗試用量子理論來對宇宙進行描述所提出的方程式。在這個相當複雜的數學式中,傳統物理論者所預期的時間 t 竟然並未出現。這樣的結論暗示著量子宇宙有可能是一個凍結且永恆的存在,大大的衝擊了相關大霹靂等探討宇宙源起的理論,也促使科學界重新思考甚至放棄時間的觀念。

本文經意識物 Consciousness,原文刊載於此

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:楊之瑜

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