地球人的时间观

来源: 2021/9/19 13:26:00分类:商学院
标签:时间的次序
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文 / 郑磊

据说婴儿出生时是看不到外部世界的,然后慢慢地可以看到“上下颠倒”的东西。过了一段时间,才能看到和我们看到的同样的事物。这个过程其实就是一个婴儿建立“时空”认知的过程。时间是什么?这么简单的问题,早已被一般人忽略,变成了哲学家、理论物理学家苦苦探索的宇宙基本问题。《时间的秩序》对这个问题做了有趣的讨论,这本书的作者是意大利物理学家,从人类对时空认知发展过程的角度,引者逐步深化对时空概念的思考。

当太阳照在人或者其他直立的物体上时,会留下影子,随着太阳和地球位置的变化,这个影子的长度也由大到小,再由小到大地发生变化,直到夜幕降临,伸手不见五指的深夜到来。黑夜过后,新的一天重新开始,影子又回来了,变化过程依然和前一天一样,于是先人们从中掌握了一天中时间变化的规律。

为了组织社会性活动,比如劳动或集会,有必要在部落里统一时间,于是日晷出现了,将一根柱子立在大家都能看到的地方,比如高台之上,每个人只要看到日晷的影子,就知道白天的不同时间了。夜晚没有太阳,计算时间的方法变成了钟漏,这是古人摸索出来的规律。钟漏类似巨大的沙漏,从天黑开始,当一桶水漏完,天也亮了,接着使用日晷计时法即可。

后来,古人发现每一天的时间还是有差异的,比如夏天和冬天就有明显不同,白天要比黑夜长。有人发现从某个寒冷的日子开始,白天变得越来越长,过了某个炎热的日子之后,白天的时间又开始逐渐变短,周而复始,这两天分别被称为“冬至”和“夏至”。随着农业的发展,古人注意到农作物生长在不同的日子是不同的,但是具有周期规律。于是慢慢形成了农历的节气概念,将一年的时间划分为四个季度、十二个月、二十四个节气、三十六个旬、五十二个周、三百六十五天,由此人们就有了农历。

上面所说的时间概念,是地球上人类的时间。其中具有两个重要的特征:一是与太阳密切相关,二是具有一定的“社会性”。假设在某个星球上看不到太阳,那里的人便不会有和我们类似的时间概念。或者是在粒子世界,比如量子空间,应该使用另一种时间概念,所以地球人使用的是一种“太阳时间”。另外,这种时间不是均匀变化的,不仅会有季节区分,而且每个人都有自己的“太阳时间”,也就是“生物钟”。在人类采用日晷夜漏计时之后,实际是采用了一个公用的“太阳时间”,忽略了季节和个人对时间不同的感知。这是社会生活的需要导致人类做成的自然选择。

将时间作为均匀变化的衡量标准,也是物理学家牛顿采用的方法。在牛顿力学里,t代表绝对的真实的“时间”,这个理想化、数学化的处理方式在当时受到了理论界的质疑。和牛顿同时期发明了微积分的德国数学家莱布尼茨就是这种时间观点的反对者。传说他的名字的正确拼法是Leibnitz,但他坚信牛顿的绝对时间t是不存在的,所以硬是将名字中的t去掉了。真正对“绝对”时间的颠覆性认知来自爱因斯坦。笔者一直对相对论的两个论点很疑惑:在距离地球不同的高度,时间的快慢是不一样的;运动和静止的物体,时间快慢也是不一致的。后来终于明白,爱因斯坦所说的是“太阳时间”,而我们日常生活中早已习惯使用按照均匀时间标准制造的机械式钟表。这种均匀时间变化的计时装置是14世纪的发明,而人类的历史至少可以上溯到260万年前。

现代人已经习惯了采用标准化的统一时间了。其实,在不远的过去,人们还在为此困扰。爱因斯坦年轻时在瑞士专利局工作,主要处理与各地火车站时钟同步的有关专利,并由此得到启发——不同地方的时钟本身是不同步的。这个想法就像砸中牛顿的那个苹果一样,最终引出了爱因斯坦的狭义相对论。尽管生活在世界上不同地方的人们的太阳时间是不同的,“地球村”的居民最终还是商量出了一个妥协的办法,采用时区制,在每个时区内使用统一的时间,那么同一时区不同地方的时间最多有半小时的差异,对日常生活的影响不大。

 

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