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时间的量度

时间:2022-02-18 百科知识 版权反馈
【摘要】:只要我们不越出意识的范围,时间的概念相对而言是清楚的。因此,心理的时间应当是间断的。简而言之,心理的时间已给予我们,我们必然需要创造科学的和物理的时间。为了量度时间,他们使用摆,他们通过定义假定,这个摆的全部节拍都是相等的持续时间。换句话说,正是恒星日,即地球旋转的周期,才是时间的恒定单位。乍看起来,这是两个持续时间相等的有效定义。现象α和β是同时的,以至于结果α′和β′也是同时的。
时间的量度_科学的价值

只要我们不越出意识的范围,时间的概念相对而言是清楚的。我们不仅可以毫无困难地把现在感觉与过去感觉的记忆或将来感觉的期望区分开来,而且我们可以十分明确地知道,当我们谈到我们记忆的两个意识现象一个曾在另一个之前时,我们意味着什么;或者,当我们谈到两个预期的意识现象一个将在另一个之先时,我们意味着什么。

当我们说两个意识事实是同时的时候,我们意指它们相互之间深深地渗透,以至于分析在不肢解它们的情况下无法把它们分开。

我们排列意识现象的次序不容许任何任意性。它强加于我们,我们不能改变它。

我们想添加的意见仅有一点。对于已经变成能够在时间中进行分类的记忆的感觉集合物来说,它必须不再是现实的,我们必定会丧失它的无限复杂性的感觉,否则它将依然是现存的。可以说,它必须在观念结合中心的周围结晶,该中心将是某种类似于标签的东西。只有当它们这样丧失了全部生命时,我们才能够把我们的记忆在时间中分类,犹如植物学家把枯花排列在他的标本集中一样。

然而,这些标签在数目上只能是有限的。因此,心理的时间应当是间断的。在任何两个瞬时之间存在着其他瞬时的感觉从何而来呢?我们在时间中排列我们的回忆,但是我们知道,依然存在着空的间隔。假若时间不是预先存在于我们心智中的形式,那么此事如何发生呢?如果这些空的间隔只是由它们的内容向我们揭示出来的,那么我们怎样能够知道存在着空的间隔呢?

但是,这并非一切;我们希望不仅把我们自己意识的现象纳入这个形式中,而且也希望把作为其场所的其他意识的现象纳入这个形式中。不过,我们更希望把物理事实,即我们不知道我们用什么布满空间和意识无法直接发现的事实都纳入其中。这是必不可少的,因为没有它,科学便不会存在。简而言之,心理的时间已给予我们,我们必然需要创造科学的和物理的时间。困难就在这里出现了,更准确地说,这里有两个困难。

设想两个意识,它们像两个互不沟通的世界。我们有什么权利试图把它们纳入同一模型、用同一标准量度它们呢?这不是像人们力图用克量度长度、用米量度重量吗?而且,我们为什么要讲量度呢?我们也许知道某事实在另一事实之先,但是它在先多少,我们却一无所知。

因此,有两个困难:(1)心理的时间是定性的时间,我们能够把它变换为定量的时间吗?(2)我们能够把发生在不同世界的事实归之于同一量度吗?

第一个困难早就被注意到了;它曾经是长时期讨论的课题,人们可以说,该问题已被解决了。我们没有两个时间间隔相等的直觉。自信他们具有这种直觉的人是易受幻觉欺骗的人。当我说,从正午到一时所经过的时间与从二时到三时所经过的时间相同,这一断言有什么意义呢?

略加思索即可指出,它独自根本没有意义。只有通过确实具有某种程度任意性的定义,它才可以获得我愿意给予它的意义。心理学家能够在没有这个定义的情况下工作,物理学家和天文学家却不能;让我们看看他们如何处理吧。

为了量度时间,他们使用摆,他们通过定义假定,这个摆的全部节拍都是相等的持续时间。但是,这仅仅是一级近似;温度、空气阻力、大气压都使摆的步调变化。如果我们能够避免这些误差的来源,我们就会得到更为接近的近似值,但它还只是一种近似。迄今被忽略的原因有电的、磁的或其他的原因,它们可以引入十分微小的扰动。

事实上,最精密的记时计必须不时地校准,校准借助于天文观察来进行;可以做这样的安排:当同一恒星通过子午线时,恒星钟指示同一时刻。换句话说,正是恒星日,即地球旋转的周期,才是时间的恒定单位。通过用新定义代替建立在摆的节拍基础上的定义,人们假定地球绕地轴的两个完全的转动具有相同的持续时间。

不管怎样,天文学家还不满足于这个定义。他们中的许多人认为,潮汐像制动器一样作用于我们的行星,地球的转动变得越来越慢。这样就能说明月球运动的表观加速度,月球似乎运行得比理论所容许的更快,因为我们用以计时的地球正在变慢。

有人会说,这一切并不重要;毫无疑问,我们的测量仪器是不完善的,但是我们足以想象出一种完美的仪器。这种理想无法实现,不过可以充分地设想它,同样也可以充分设想把严格性赋予时间单位的定义。

令人烦恼的并不在于定义的严格性。当我们利用摆量度时间时,我们隐含地承认什么公设了吗?它就是,两个等价现象的持续时间是相同的;或者,如果你愿意的话,也可以说相同的原因在相同的时间产生相同的结果。

乍看起来,这是两个持续时间相等的有效定义。不过,要当心。在某一天,实验不可能与我们的公设发生矛盾吗?

让我对自己说明一下。设在世界的某地发生现象α,从而在某一时刻结束时引起结果α′。在距离第一个地点十分遥远的世界另一地点发生现象β,从而引起结果β′。现象αβ是同时的,以至于结果α′β′也是同时的。

其后,现象α在与以前近似相同的条件下重现,现象β也在该世界十分遥远的地点并且几乎在相同的环境下同时复现,结果α′β′也重现了。让我假定,结果α′明显地在结果β′之前发生。

假使经验使我们目睹了这样的情景,那么这将与我们的公设发生矛盾。因为经验会告诉我们,第一个持续时间αα′等于第一个持续时间ββ′,而第二个持续时间αα′却小于第二个持续时间ββ′。另一方面,我们的公设必须要求两个持续时间αα′彼此相等,同样两个持续时间ββ′也应该彼此相等。从经验推断出的相等和不等与从公设推断出的两个相等水火不容。

现在,我们能够断言我刚刚作出的假设是荒诞无稽的吗?它们一点也不与矛盾律背道而驰。毋庸置疑,在不违反充足理由律的情况下,它们似乎不会发生。但是,为了证明一个定义是根本的,我宁可选择其他某个保证。

但是,这并不是问题的全部。在物理实在中,一个原因并不产生一种结果,而是许多截然不同的原因共同产生它。我们没有任何办法区分每一个原因的作用。

物理学家力图做出这一区分;但是他们只能近似地做出,无论他们如何进步,他们也不能精确地做出。摆的运动唯一取决于地球的引力,这是近似真实的;但是,严格地说来,每一种引力,甚至天狼星的引力也作用在摆上。

在这些条件下,十分清楚,产生一定结果的原因只能近似地复现。于是,我们应该修正我们的公设和我们的定义。我们不应说:“相同的原因在相同的时间产生相同的结果。”我们应该说:“几乎等同的原因在几乎相同的时间产生几乎相同的结果。”

因此,我们的定义无非是近似的。而且,正如加利农(Galinon)先生在最近的学术论文中(1)十分公正地指出的:

地球旋转的速度是任何现象的一种情况;如果这个旋转速度变化,那么在这个现象复现时,就构成不再依然相同的情况。可是,假定这个旋转速度不变,就是假定我们知道如何量度时间。

因此,我们的定义还不能令人满意;当我在上面所说的天文学家断言地球的旋转正在减慢时,他们含蓄地采纳的定义肯定不是这个定义。

在他们看来,这个断言有什么意义呢?只有通过分析他们为其命题所提出的证据,我们才能够理解它。他们首先说,产生热的潮汐摩擦必定使活劲(vis viva)消灭。因此,他们祈求于活劲原理或能量守恒原理。

他们接着说,除非针对地球旋转减慢作出校正,否则按照牛顿(Newton)定律计算出的月球的长期加速度便会小于由观察推断出的加速度。因此,他们求助于牛顿定律。换句话说,他们用下述方式定义持续时间:时间应该如此定义,以使牛顿定律和活劲原理可以成立。牛顿定律是实验的真理;就这一点而论,它只不过是近似的,这表明,我们依然只有通过近似下定义。

如果现在假定,另一种度量时间的方法被采纳,牛顿定律赖以建立的实验依然具有相同的意义。只是该定律的表述不同而已,因为它被翻译为另一种语言;更不用说,它显然变复杂了。这样一来,天文学家毫无保留地采纳的定义可一言以蔽之曰:时间应该如此定义,以使力学方程式尽可能地简单。换句话说,没有一种度量时间的方法比另一种更真实;普遍采用的方法只不过是更方便而已。我们没有权利说两个时钟一个走得正常,另一个有毛病;我们只能够说,与第一个时钟的指示一致是有利的。

正如我已经说过的,刚才牵绊我们的困难经常被揭示出来;在考虑到这个困难的最新著作中,除了加利农先生的小册子之外,我愿提及昂德拉德(Andrade)的力学专题论文。

第二个困难直到现在还没有引起更多的注意;可是它完全类似于前一个;即使从逻辑上看,我也应当首先谈谈它。

两个心理现象发生在两个不同的意识中;当我说它们是同时的,我意指什么呢?当我说发生在每一个意识之外的物理现象在心理现象之前或之后,我意指什么呢?

1572年,第谷·布拉赫(Tycho Brahe)在天空中注意到一颗新星。在遥远的天体发生了大爆炸;可是,它是在很早以前发生的;至少在两百年前,因为光从这一恒星到达地球需要这么长的时间。因此,这次大爆炸发生在美洲大陆发现之前。好的,我就说此事;由于该恒星的卫星大概无人居住,因而就这个也许没有目击者的壮观现象而论,当我说这个现象处在克里斯托弗·哥伦布(Christopher Columbus)的意识中形成西班牙岛(2)的视觉图像之前时,我意味着什么呢?

稍加思索就可以充分地认识到,所有这些断言本身并没有意义。它们只有作为约定的结果才会有意义。

我们首先应该扪心自问,人们怎么会有把如此之多互不渗透的世界纳入同一框架内的观念呢。我们希望向我们自己描述外部宇宙,而且唯有这样做,我们才感到我们理解了它。我们知道,我们从来也没有达到这种描述,因为我们太无能为力了。然而,我们至少期望能够设想出可以做出这种描述的全智全能的神明,它是一种能够洞察一切、能够在它的时间中进行分类的伟大意识,就像我们把我们看到的一鳞半爪在我们的时间中进行分类一样。

这个假设的确是粗糙的、不完整的,因为这个神明只不过是半神半人而已;在一种意义上它是无限的,而在另一种意义则是有限的,由于它对过去仅有不完善的记忆;它不会有其他记忆,要不然一切记忆对它来说都是现存的,从而它不会有时间。不过,当我们谈到时间时,就发生在我们之外的一切而论,我们不是无意识地采纳了这个假设吗?我们没有把我们自己放在这个不完美的神的位置上吗?假设神存在,甚至无神论者也把他们自己置于此神之位上了吗?

我刚才所说的也许已向我们表明,我们为什么要力图把一切物理现象都纳入同一框架内。但这不能被看做是同时性的定义,因为这个假想的神明即使存在,它对我们来说也是神秘莫测的。因此,有必要寻求另外的途径。

适用于心理的时间的普通定义已不再能使我们满足。两个同时的心理事实是如此密切地结合在一起,以至于解析在不破坏它们的情况下无法把二者分开。两个物理事实也是同样的吗?我的现在对于我昨天的过去不是比天狼星的现在更近吗?

也曾有人说过,当两个事实的相继顺序可以任意颠倒时,它们应该被视为是同时的。显而易见,这个定义不会适用于发生在相距很远之处的两个物理事实,在涉及它们时,我们甚至无法理解这种可逆性是什么;此外,相继本身必须首先定义。

让我们接着试图考虑一下所谓同时或居先寓意何在,为此让我们分析几个例子。

我写了一封信;后来我的朋友读到我写给他的信。这两个事件就其发生的场所而言显现于两个不同的意识中。在我写这封信时,我有信的视觉映象,而轮到我的朋友读这封信时,他有同样的视觉映象。尽管这两个事实发生在互相隔绝的世界,但是我毫不犹豫地认为第一个事实在第二个事实之先,因为我相信第一个是第二个的原因。

我听到雷鸣,我得出结论说,发生了放电现象;我毫不犹豫地认为,该物理现象先于我的意识中觉察到的听觉印象,因为我相信闪电是雷鸣的原因。

然后,看看我们遵循的法则吧,我们只能遵循一个法则:当一个现象作为另一个现象的原因出现在我们面前时,我们认为它在前面。因此,我们正是通过原因来定义时间的;但是,当两个事实在我们看来似乎以恒定的关系结合在一起时,我们怎样辨认哪一个是原因、哪一个是结果呢?我们假定,在先的事实和居先是另一个事实的原因和结果的原因。此时,我们正是用时间定义原因的。怎样把我们自己从预期理由(3)中拯救出来呢?

我们时而说先后即因果,时而说因果即先后;我们能摆脱这种循环论证吗?

我们要考察的不是我们如何成功地摆脱循环论证——因为我们不可能完全取得成功,而是要考察,我们怎样试图摆脱它。

我实行有意的行为A,其后我感受到感觉D,我认为它是行为A的结果;另一方面,由于无论什么理由,我推断出,这个结果不是直接的,而是在我的意识之外,由我没有目睹的两个事实BC偶然发生而引起的,按这样的方式,BA的结果,CB的结果,而D则是C的结果。

可是,其根据何在呢?如果我认为,我有理由把四个事实A、B、C、D视为用因果关联相互结合在一起,那么为什么要按因果顺序ABCD排列它们,同时按时间顺序ABCD排列它们,而不按任何其他顺序排列它们呢?

我清楚地看到,在行为A中,我有主动之感,而在经受感觉D时,我有被动之感。这就是为什么我认为A是初始原因而D是最终结果;这就是为什么我把A放在链的始端而把D放在链的终端;但是,为什么把B放在C之前,而不把C放在B之前呢?

倘若这个问题提出来,答案通常是:C的原因正好是B,因为我们总是看到,B发生在C之前。当我们目睹这两个现象时,它们按某一顺序发生;当类似的现象在我们未目睹它们的情况下发生时,没有把这个顺序颠倒的理由。

可是,无疑要谨慎小心;我们永远也不能直接认识物理现象BC。我们认识的是BC各自产生的感觉B′C′。我们的意识直接告诉我们,B′C′之先,于是我们假定BC按同一顺序相继发生。

事实上,这个法则似乎是很自然的,可是我们往往不得不违反它。我们只是在乌云放电之后数秒钟才听到雷声。有两个闪电,一个远,另一个近,尽管第二个闪电的声音在第一个闪电的声音之前传到我们这儿,但是第一个闪电不能先于第二个闪电吗?

还有另一个困难;我们真有权利谈论一个现象的原因吗?如果宇宙的所有部分在某种程度上相互连锁,那么任何一个现象将不可能是单一原因的结果,而是不可胜数的原因的结果;人们常说,一个现象是在某一时刻之前整个宇宙状态的结果。适用于如此复杂的情况的法则怎样表述呢?可是唯有这样,这些法则才可能是普遍的和严格的。

不要在这一无限的复杂性中晕头转向,让我们做一个比较简单的假设。例如,考虑三个星球:太阳、木星土星;为了更简单起见,让我们把它们简化为质点,并把它们与世界的其余部分隔离开来。三个天体在给定时刻的位置和速度足以决定它们在下一个时刻的位置和速度,从而足以决定它们在任何时刻的位置和速度。它们在时刻t的位置决定它们在时刻t+h的位置以及在时刻t-h的位置。

甚至可以更进一步:木星在时刻t的位置与土星在时刻t+a的位置一起决定木星在任何时刻的位置和土星在任何时刻的位置。

木星在时刻t+e和土星在时刻t+a+e所占据的位置的集合,通过像牛顿定律那样精确、但却比它复杂的定律,与木星在时刻t和土星在时刻t+a所占据的位置的集合结合在一起。那么,为什么不把这些集合中的一个视为另一个的原因——这会导致认为木星的时刻t和土星的时刻t+a是同时的——呢?

的确,在答案中只能够有方便和简单的理由,这是十分强有力的。

可是,让我们举些不怎么人为的例子;为了理解学者隐含地假定的定义,让我们观看一下他们正在做的工作,寻找一下他们研究同时性所依据的法则。

我将举两个简单的例子:光速的测量和经度的确定。

当一位天文学家告诉我,他的望远镜此刻向他揭示出的某一恒星现象不过是在50年前发生的,我寻思他的意思,为此我将首先反问他,他是如何了解到这一点的,也就是说,他是如何测量光速的。

他以下述假定开始:光具有不变的速度,尤其是,光速在所有方向都是相同的。这是一个公设,没有这个公设,便不能试图量度光速。这个公设永远无法直接用实验证实;如果各种测量结果不一致,那么它必然与之矛盾。我们应当认为我们自己是幸运的,因为这种矛盾没有发生,可能发生的轻微的不一致能够很容易地加以说明。

无论如何,类似于充足理由律的这个公设已被每一个人接受;我想强调的是,它向我们提供了研究同时性的新法则,这个新法则与我在上面所描述的法则截然不同。

在采取这个公设后,让我们看看,光速如何测量。你知道,罗麦(Roemer)利用木星的卫星食,察看该事件滞后于卫星食预言多少。但是,这个预言是怎样做出的呢?它是借助于天文学定律做出的,例如牛顿定律。

如果我们认为光速具有与所采用的数值稍许不同的数值,并假定牛顿定律仅仅是近似的,那么观察到的事实此时不能完满地说明吗?能够说明,只不过这会导致用另一个更复杂的定律代替牛顿定律。就光速而言,数值这样来选定,以便使适合于这个数值的天文学定律尽可能简单。当航海家或地理学家确定经度时,他们恰恰必须解决我们正在讨论的问题;他们不在巴黎,但他们却不得不计算巴黎时间。他们怎样完成这一任务呢?他们携带着与巴黎时间相符合的计时设备。同时性的定性问题取决于时间度量的定量问题。我不需要处理与后一个问题有关的困难,因为我在上面已详细地强调了它们。

或者,他们观察天文现象,例如观察月食,他们假定,这个现象从地球的所有地点同时可以看到。这不完全正确,因为光的传播不是瞬时的;如果要求绝对的精确,那就应该按照复杂的法则进行矫正。

或者,他们最后利用电报。首先十分清楚,例如,在柏林接收到信号迟于从巴黎发送同一信号。这就是上面分析过的因果法则。但是,迟多少呢?一般说来,传送的持续时间被略而不计,两个事件被看做是同时的。不过,为严格起见,还应当通过复杂的计算进行一点修正;实际上并没有这样做,因为矫正完全处在观察误差范围之内。从我们的观点来看,矫正的理论上的必要性依然存在,这种必要性是严格的定义所要求的。从这一讨论出发,我想强调两件事:(1)所使用的法则是各种各样的。(2)很难把同时性的定性问题与时间度量的定量问题分离开来;无论是利用时计,还是采用像光速那样的传播速度进行计算,情况都是如此,因为若不量度时间,这样的速度也不能测量。

结论是:我们既没有同时性的直觉,也没有两个持续时间相等的直觉。假使我们认为我们有这种直觉,这不过是幻想而已。我们借助于某些法则代替直觉,我们几乎总是应用这些法则而不重视它们。

但是,这些法则的本性是什么呢?既没有普遍的法则,也没有严格的法则;几乎没有多少法则适用于每一个特例。

这些法则并未强加在我们身上,我们可能对发明其他法则感兴趣;但是,只要法则不使物理学、力学和天文学的定律阐明大大复杂化,它们就不会被抛弃。

因此,我们之所以选择这些法则,并不是因为它们是真实的,而是因为它们是最方便的。我们可以把它们概括如下:“两个事件同时,或者它们的相继顺序,两个持续时间相等,是这样来定义,以使自然定律的表述尽可能简单。换句话说,所有这些法则、所有这些定义,只不过是无意识的机会主义的产物。”

 

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(1) Etude sur les diverses grandeurs(《各种量的研究》),Paris, Gauthier Villas, 1897.

(2) 西班牙岛(the isle of Española)属厄瓜多尔,位于东经89°42′,南纬1°25′。哥伦布是在1492年发现美洲大陆的。——中译者注

(3) Petition principli(预期理由),拉丁语,逻辑术语。预期理由是一种逻辑错误,它把尚待证明的判断作为证明论题的论据。预期理由又称“窃取论点”或“丐词”。——中译者注

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