Contents ...
udn網路城邦
Excerpt:佛克(Dan Falk)的《探索時間之謎:宇宙最奇妙的維度》
2025/05/23 05:15
瀏覽51
迴響0
推薦2
引用0
Excerpt:佛克(Dan Falk)的《探索時間之謎:宇宙最奇妙的維度》

再沒有什麼能比時間更神秘的了。時間,無限、無聲、永不停息,時而翻滾,時而激蕩,動如脫兔,靜若處子、宛若廣納萬物的海潮,容人類及宇宙萬物浮游其上,彷彿輕煙,彷彿若隱若現的幻影:永遠是最真實的奇跡,令人啞然噤聲——無法訴諸言語。
(That great mystery of TIME, were there no other; the illimitable, silent, never-resting thing called Time, rolling, rushing on, swift, silent, like an all-embracing ocean tide, on which we and all the Universe swim like exhalations, like apparitions which are, and then are not: this is forever very literally a miracle; a thing to strike us dumb, – for we have no word to speak about it.)
——
卡萊爾(Thomas Carlyle),《論英雄與英雄崇拜》(Heroes and Hero Worship)(1840)

書名:探索時間之謎:宇宙最奇妙的維度
In Search of Time: Journeys Along a Curious Dimension
作者:佛克(Dan Falk
譯者:嚴麗娟
出版社:貓頭鷹
出版日期:2010/12

內容簡介
本書作者佛克,是個獲獎無數的科普作家。為了追尋時間的奧祕,他走訪世界,參觀愛爾蘭最古老的觀測站,也拜訪美國最先進的原子鐘;他踏上大自然留在地表的時間遺跡,也走進愛因斯坦的住所,探究這個二十世紀最偉大的物理學家,留給我們的謎題:時間真的存在,或者只是我們的幻覺?
跟著佛克的腳步,你會發現時間最豐富迷人的面貌,不管是考古、歷史、人文、哲學,或是人類學、心理學、物理學、太空科學乃至於科幻世界的時光旅行,都包含在這個宇宙最奇妙的維度裡。如果你想徹底了解時間,如果你覺得《時間簡史》過於艱澀難懂,趕快打開《探索時間之謎》吧!

Excerpt
〈虚幻和現實:物理學、哲學及時間的風景〉

時間宛若攜我前行的長河,但我就是河;好似吞噬我的老虎,但我就是虎;亦如燒乾我的烈火,但我就是火。
(Time is a river which carries me along, but I am the river; it is a tiger that devours me, but I am the tiger; it is a fire that consumes me, but I am the fire.)
——
波赫士(Jorge Luis Borges)

時間是幻覺。午餐時間更是雙倍的幻覺。
(Time is an illusion. Lunchtime doubly so.)
——
道格拉斯·亞當斯(Douglas Adams)

時間之旅進行到現在,我們從不同的角度窺探時間。有些人認為時間是絕對的,有些人認為是相對的。有人覺得時間是一條線,有人則覺得是一大塊。還有人想把時間折回原點,繞著圈圈在時間中旅行。我們也設想過最早感受到時間流動的人過著怎樣的生活,還有人學到了把一秒鐘切割成數十億份。在現代科學能夠涵蓋的範圍內,我們看到了時間的起點和終點。
但關於時間的本質,還有最基本的問題尚未得到解答。首先,時間「流動」這個麻煩的問題還沒解決。時間真的以有形的方式「流逝」嗎?這個古老的問題不是開玩笑,始於巴曼尼德斯和赫拉克利特斯彼此衝突的看法,偉大的思想家奥古斯丁、牛頓、康德和愛因斯坦都百思不得其解。時間難道是變化的同義詞嗎?會不會是更基本的東西呢?難道有了神秘的時間,才可能有變化,宇宙才有可能奠定根基?還是正好相反——我們再怎麼愛說「時間的長河」,河道有可能是乾的,流動也只是幻覺?(如果說討論流速沒有意義,這條河又怎麼能流動呢?)如果流動只是想像,「過去」和「未來」隨之乾涸,只留下一連串的「現在」,就像巴伯和其他大膽的思想家所說,每個「現在」的立足點都一樣嗎?
或許幾百萬年來的生物演化,加上數千年的文化和語言演進,引導我們想像出這種實際上不存在的流動。這個問題只能讓心理學家和哲學家來提供答案。或許就和心理學跟哲學其他的偉大問題一樣複雜和艱難,比方說「自我是什麼」和「意識是什麼」。

……

[
時間的風景]( The Landscape of Time)

很多哲學家和物理學家(尤其是愛因斯坦之後的),似乎對現狀都很滿意,他們願意接受比較靜態的時間說法。一九五一年,美國哲學家威廉斯發表了影響力深厚的論文〈時間推移之謎〉,他討論時間的方式就彷彿時間跟空間真的很類似。在時間中移動,就等於在空間中移動,反之亦然,他堅持兩者都可以很簡單地當作「有序的擴展」。我們感受到的「流動」就只是感覺,不是真實「存在」的某物。

城裡來的遊客問:「這條路不通往其他地方嗎?」鄉民說:「不,這條路就在這兒。」要說一條線會流動或景色「向西退去」,才能說時間會「流動」。也就是指有序的擴展。每個人通過時間就像籬笆前進通過農場:也就是說我們的存在和籬笆的存在分別會占據連續不斷的頃刻和點。這就是推移,不是什麼額外的東西。

哲學家帕特南也很滿意現狀:「我不相信時間還有其他的哲學問題,只有物理學的問題,要決定我們所在的四維連續體有什麼樣的物理幾何。」德國數學家魏爾也說:「客觀的世界就這麼存在,不需要從無到有。只有當我的意念定睛凝望,在隨著時間不斷變化的空間中,世界的某一塊如飛逝的幻象般甦醒過來,順著肉體的生命線往上爬。」
好吧,這個解釋夠清楚了嗎?時間不會流動,反而是「有序的擴展」、屬於四維的連續體、某人的「意念定睛凝望」的產物。我必須遏止衝動,免得諷刺的話脫口而出,畢竟這是目前物理學和哲學的主流立場。不論時間是什麼,並不是會流動的東西。可以說這是我們無中生有的特質,並非原本就「存在」的東西。
但我仍想要抗拒。時間就像風景「向西退去」般地流動?根本不是!風景會待在原處,時間的表現卻不一樣,它會把我帶著走,或者從我身旁匆匆通過。時間這片風景實在很奇特,強迫所有人緊緊跟在後面,不准停下來也不准回頭。在我的想像中,時間幾乎就等同於一片風景。
(But part of me resists. Time ows just as a landscape “recedes into the west”? Nothing of the sort! Landscapes just sit there. Time does something quite dierent: it carries me along. Or it rushes past me. Or something. It is a strange landscape indeed that forces all of us to march through it in lockstep, with no stops or U-turns allowed. Time, as I imagine it, could hardly be less like a landscape.)
伽利略的名言是,大自然就寫在數學的語言裡。但施莫林指出,數字和線條等數學的實體習慣上就靜止不動,似乎凍結住了。最近在紐約的物理學研討會上,他說:「我們體驗到的時間中的世界就像一連串的時刻。但當我們用數學表示世界時,這些時刻就消失了。」在《找物理的麻煩》中,他斷言:「我們必須找到解凍時間的方法,來表示時間,但不會把時間變成空間。我不知道該怎麼做。我無法想出用來表達世界的數學運算,而那世界並非凍結在永恆中。」
他也指出,這個問題經過好幾個世紀才形成,一有新的理論出來(包括二十世紀的重大突破),我們反而更加貼近本質上就大錯特錯的時間概念。他寫道:「我的感覺愈來愈強烈,量子理論和廣義相對論都把時間的本質弄錯了,錯得很離譜。把這兩個理論結合還不夠。還有更深的問題,或許要回歸到物理學的源頭。」
施莫林並不孤單。比方說,藍道也提過她的疑慮,最近她說過:「我希望時間是幻覺,但不巧的是感覺非常真實。」就連戴維斯也有不確定的時候。雖然寫了很多論文支持沒有時制的時間觀點(他用旋轉椅子的說法當作比擬),他也不確定我們形容時間的方法是否少了什麼。在《關於時間》的結尾,他說:

身為物理學家,我自然明白直覺很有可能引領我們偏離正道……但我也是人,我發現自己沒辦法放棄我感覺到的時間流動,和不斷移動的現在。這是我最基本的現實經驗,要說只是幻覺或錯覺,反而讓我心生厭惡。我覺得時間的某個面向非常重要,但到目前為止,我們在描述有形的宇宙時都忽略了這一面。

關於時間的本質我們有很多急欲解答的問題,或許再過幾十年就會有更滿意的答案出現。物理學家認為我們所認識的「時間」來自量子泡沫,或振動的弦,或鼓動的膜,或當大霹靂發生時的某物。好吧,但別忘了,我們需要更詳細的資訊。時間到底如何出現?又如何擁有我們所認定的這些特質?我也要問心理學家和哲學家:如果時間的確是幻覺,是心智和大腦產生的構想,也請告訴我們,這幻覺從何而來?

[
漫步普林斯頓]( A Stroll through Princeton)
……

愛因斯坦的相對論帶給世人全新的時間觀和空間觀,他雖然清楚這一點,卻也覺得有些不自在。也有人跟他陷入同樣的掙扎,到了晚年,他常跟傑出的奧地利邏輯學家哥德爾(一九〇六至一九七八年)對話,對他的想法有很重要的影響。哥德爾跟愛因斯坦一樣逃離了納粹的魔掌,搭乘火車穿越西伯利亞後,他乘船到達美國,一九四〇年跟愛因斯坦一起在高等研究院工作。他們兩人很快就變成好朋友。在每天來回研究院的路上,他們緩步而行,穿過普林斯頓住宅區覆蓋著茂密樹蔭的街道,用德語討論宇宙的奧秘,不知道是否會引起路人的注意,抑或根本沒人注意到?
哲學家尤格拉的最新著作《沒有時間的世界》(二〇〇五年出版)以兩人的友誼為主題,才引起學界的廣泛注意。在數學界,哥德爾最出名的理論就是「不完備定理」。這個定理是他在一九三〇年代早期發展出來的一組證據,為數學系統可及的範圍設下了基本的限制。但尤格拉指出,哥德爾也想過物理問題,比如說愛因斯坦的廣義相對論有什麼涵義。他仔細考慮過廣義相對論描述的「旋轉宇宙」,也率先對「封閉式類時間曲線」和時光旅行帶來的問題提出疑慮。受到相對論影響的時間概念似乎最讓他覺得困擾。哥德爾和愛因斯坦都不明白主觀的「現在」是什麼意思——假設「現在」只是另一個「這裡」。但哥德爾比愛因斯坦更鑽牛角尖,他跟巴曼尼德斯和哲學家麥塔加一樣,得出的結論是時間本身屬於幻覺。
愛因斯坦從未完全摒除時間的真實性,但他仍無法接受時間不會「流動」的概念。去掉了「宇宙時鐘」,不能用清楚明確的方法標出每一個「現在」。宇宙中所有的事件都有過去和未來,但沒有「絕對的」過去和未來。在描述二十世紀中這一對偉大的思想家時,字裡行間看得出尤格拉的憂慮。過去和未來真能和現在一樣真實嗎?
(Einstein never disposed of time outright – but he still struggled with the notion of a time that doesn’t ow; the removal of a “universal clock” that labeled each “now” in a distinct, unambiguous fashion; a universe in which every event has a past and future, but in which there is no “absolute” past and future. As he describes this mid-century pairing of luminous minds, Yourgrau’s own angst is palpable. Can the past and the future be just as real as the present?)

現在正在思索明天早餐要吃什麼的同時,我應該繼續想昨天的早餐該點什麼嗎?還是兩次點餐都該取消,因為餐點早就來了?由於現在跟過去一樣不真實,我現在正躺在我去年去過的沙灘上,為什麼我只能認同現在在寒風中顫抖的「我」?……時間中有無數的時刻,也有無數的我,果真如此,他們都是我,還只是不完整的我?
(Should I still be wondering what to order for breakfast yesterday, as I am for tomorrow, or should I cancel both orders because the meals have already arrived? And since the present is no more real than the past and I am still lying on the beach as I was last summer, why am I identifying only with the “I” that is presently shivering in the cold? … Are there as many “I’s” as there are moments in time, and if so, are they all me, or only parts of me?)

難題來了——在相對論中,所有的時刻都有同等的地位,但人性卻認為所有的時刻並不平等。笛卡兒說「我思故我在」,他其實也可以說:「我思,故我現在在。」跟人類經驗有關的事物都讓我們不得不特別在意當下這個時刻。
(Here is the crux of the problem: relativity makes all moments equal; but to be human is to declare them unequal. When Descartes said “I think, therefore I am,” he could just as well have said: “I think, therefore I am now.” Everything about the human experience demands the special attention we pay to the present moment.)

去掉「現在」的特殊地位,時間的長河就變成塊狀,每一個部分看起來都一樣。或許這時我們會想到巴伯無窮無盡的現在,還有無窮無盡的巴伯。還有麥塔加的「B系列」,其中有很多事件,但沒有事件「發生」。再來則是道伊奇的主張,「現在」只是主觀的標籤。愛因斯坦革命性的理論就把我們帶到這裡嗎?如果答案是肯定的,為什麼我們覺得自己只占據了獨一無二的現在?如果潘羅斯的說法沒錯,能了解人類的意識時,我們就有答案了嗎?難怪尤格拉衷心盼望能夠知道五十年前,愛因斯坦和哥德爾傍晚時分在空氣清新的普林斯頓漫步時究竟聊了什麼。他寫道:「當大眾(或許不包含所有的人)的心理堅持一個信念,也就是從時間的角度來說,相信宇宙和愛因斯坦博士之間一切都很順利,等於是把自信心寄託在錯誤的地方。一切其實都不順利。」
來聽聽愛因斯坦自己關於這些問題有什麼說法,應該很有趣。很可惜雖然愛因斯坦著作等身,題材廣泛,不限於物理學,也涵蓋了政治、人權、宗教等等,但他對於時間滅絕的想法卻只能看到蛛絲馬跡。我們在第七章看過,愛因斯坦提到「簡單而主觀地感覺到」時間的流動,這種感覺「讓我們能夠整理印象,判斷某件事比較早發生,另一件事則比較晚。」另一個或許非常重要的線索來自生於德國的哲學家卡納普(一八九一至一九七〇年)。納粹掌權後,卡納普設法儘快離開德國,在高等研究院與愛因斯坦短暫共事,然後移居到加州,接受加州大學洛杉磯分校的職位。在一篇自傳性的論文中,卡納普提到一九五〇年代早期他跟愛因斯坦的一段對話:

愛因斯坦曾說過,「現在」的問題令他非常困擾。他解釋說,「現在」的經驗是人類特有的,實質上跟過去及未來不一樣,但這項重大的差異不屬於物理學,也不可能用物理學解釋。無法用科學來領會這種經驗,他只得痛苦地放棄,但是也無可奈何。

卡納普接著說,物理學當然能夠解釋自然界中一切事件的結果,但要靠心理學才能解釋「和時間有關的人類經驗有何特別之處,包括他對過去、現在和未來的不同態度。」愛因斯坦聽了,最後他對卡納普說:「不落入科學領域的『現在』才是重要的精華所在。」
內心充滿懷疑的愛因斯坦如是說,至少他是這麼反應的——理應全力支持自己所有理論的愛因斯坦,或許仍猶豫他的理論是否還有未盡之處。但作家和傳記作者喜歡引述另外一段話,在每本跟愛因斯坦有關的書裡,幾乎都會出現這三句話。字字切中主題,感覺就像另一個人的聲音,這個人出力創造了一個奇異的世界,或許出人意外的是,他聽起來比真正的愛因斯坦對這個世界更有自信。這三句話來自愛因斯坦晚年寫的一封信。之前和他在專利局一起工作的好友貝索過世了,愛因斯坦寫了慰問信給他的家人,日期是一九五五年三月二十一日,不到一個月後愛因斯坦也離開了這個世界。
「現在,他比我早一步離開這個古怪的世界,」愛因斯坦如此描述好友的去世,「這不代表什麼。我們是有信念的物理學家,過去、現在和未來的差別只是揮之不去的幻覺。」
(“Now he has departed this strange world a little ahead of me,” Einstein wrote of his friend’s passing. “That signies nothing. For us believing physicists, the distinction between past, present, and future is only a stubbornly persistent illusion.”)


有誰推薦more

限會員,要發表迴響,請先登入