虛假或是真實?—時間的本質

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我們了解墨水可以在我們希望的材質上留下痕跡,藉此發明了鋼筆;液體會因為壓力的差異流動,所以我們可以使用吸管喝到杯中的飲料;在理解電力與磁力的關聯以後使用發電機來提供日常的電力所需。換句話說,在使用某項技術時,在背後假定的基礎是我們對發明背後的原理有著一定程度的理解、有著某些猜測,或者使用抽象的概念把現象描述出來,透過大量的推導與實驗,再替換成可見的數學公式。不過這種方式有他的缺點,那就是我們的推理是根據經驗而來的,在描述的過程中只要不符合日常的經驗,就會產生疑慮,也許是推論出了錯、也許推論的過程是正確的,只是我們遺漏了某些我們經驗不到的要素。此時希望使用這種技術的話就必須要去修正基底的理論,才能夠讓事情如我們所想的發生,在資訊及工具越來越發達的世界仍然有一項人類一直渴望掌握的概念—時間
威爾斯《時光機器》為科幻小說帶來了一股嶄新的風潮,人們開始思考如果我們能夠征服時間的話,那會是多麼偉大的創舉。想像一下,我們回到遠古的時期看看我們的祖先、到未來參加宇宙旅行、看著地球的歷史以及它將何去何從。如果這些你都不感興趣,那你也可以回到與最好的朋友吵架的那天,道個歉,就不用冷戰兩個月了;或者偏激一點,把這個月的樂透號碼記住,回到上個月去準備好成為富翁!
雖然我們不了解時間的本質,但是我們可以發現它的影子,我們知道現在盯著螢幕的我跟等一下在外頭運動的我不會是同一時刻的我,所以我們唯一能做的是把這個時間的影子具象化,我們把太陽的出現到下一次出現叫做「一天」,然後再用盡各種手段把它分得更細,好讓我們可以有個基準可以知道何時該工作、何時該休息。不過這麼做的缺點,只要看看現代人,應該不必多作解釋。如此一來,就算我們不知道時間的本質也能運用它,只不過如果想要超越當前的理解的話十分困難。技術,我們必須要先理解時間這個抽象的概念,人們總是把時間掛在嘴上,「不要浪費時間」、「我們沒有時間了」、「時間就是金錢」等……
這樣的說法幾乎都把時間比喻成一種實際存在的物體,但是事實上我們既看不到、又摸不著它,既然如此我們真的可以說時間存在嗎?
要證明時間存在是一件非常困難的任務,從古至今一直都沒有一個令人滿意的答案,試著思考一下,我們要如何去了解這沒有實體的東西呢?最好的方法當然是透過實驗,這種無形的事物要搬上實驗桌還真的有幾分困難。好比說另外一樣看不見的東西—空氣好了,我們如何研究氣體,最好的方法就是從它造成的「效應」來探討,當一陣風吹過,我們馬上就可以感覺到有某樣無形的東西劃過我們的皮膚,從螺旋下墜的樹葉也可以認識到這一點。
我們再想想還有沒有辦法找到與空氣的其他因素,我們拿著一盞蠟燭走在颳風的路上,一陣風吹來,蠟燭隨即熄滅,我們發現風能夠讓火熄滅,於是我們試著把這盞燭燈依照風量測試,風大的時候很容易熄滅,那風很小、甚至無風的狀況呢?顯然它很好的存活著,但是我們意外發現,如果為了製造無風環境而把它放在一個很小的密閉空間裡,火也同樣會熄滅,我們發現了氣體的多寡可以對火焰造成影響。
循序漸進的從我們注意到的第一個效應開始擴散,我們得知了第二個、甚至第三個與它們有關的效應,現在我們有了方法可以慢慢推理及實驗,那就可以回到時間了!
不幸的是,事情沒有我們所想的這麼單純,時間的效應我們在很久以前就已經注意到了,屋外的樹每隔一陣子(我不得已必須用時間來說明時間)就會換一種型態,春天和秋天它葉子的樣子不一樣,冬天還可能全部掉光;我們光是坐在那裡什麼都不做也會變老,這樣的效應我們再熟悉不過了,但是我們幾千年來卻一直不明白時間的本質。的確有可能是實驗的時間還不足以讓我們找到結論,但是最重要的一點是,我們所經歷的這些變化真的是「時間」這樣奇怪的東西對我們直接作用造成的結果嗎?樹的變化是由於氣候以及季節的差異造成的、老化的現象是細胞與外界作用下的反應。
看出問題了嗎?時間對我們並沒有「直接」可見的效應,它永遠是扮演間接使某種事情發生的角色,它躲在朝陽與落日間、躲在種子與神木間、躲在你我的生命當中,每當我們瞥見了它的影子,它總是匆匆逃離,就像一個膽小的小偷,在不知不覺間偷走了許多人的青春,總是選在我們沒有注意的時候前來翻箱倒櫃,還不敢露臉!我們有方法可以抓到空氣,但我們似乎永遠抓不到時間。
雖然我們不了解時間的本質,但是我們可以發現它的影子,我們知道現在盯著螢幕的我跟等一下在外頭運動的我不會是同一時刻的我,所以我們唯一能做的是把這個時間的影子具象化,我們把太陽的出現到下一次出現叫做「一天」,然後再用盡各種手段把它分得更細,好讓我們可以有個基準可以知道何時該工作、何時該休息。不過這麼做的缺點,只要看看現代人的生活,應該不必多作解釋。如此一來,就算我們不知道時間的本質也能運用它,只不過如果想要超越當前的理解的話十分困難。
幸運的是,時間與我們的故事還沒結束,定義好我們共用的時間以後,它被運用到物理學理論,逐漸化為我們的夥伴。牛頓的物理學定律中就把時間放在了它的公式裡面,把一個尚不清楚本質的奇怪東西放進我們坐飛機時要遵守的定律實在有點詭異,不過事實證明了這麼做是非常有效的,他把時間當作一種會運動的東西,從過去流向未來,不過這麼做其實是有點疑慮的,佛克(Dan Falk)《探索時間之謎》指出,定義所謂的「流動」應該要更嚴謹,因為當我們說一條河流動的時候,應該要指定一個不會動的物體(比如地面)來說這條河「相對」地面流動,不然如果地面也用同樣的速度移動的話,這條河就相當於靜止,對吧?如此一來,牛頓的定義就變得很奇怪,或許他是想說,時間相對於靜止的我們不停地流動,不過在三大運動定律中也沒有很詳細的說明這一點,我們無從探討。
我們都知道有一名非常有名的科學家推翻了牛頓的定義,愛因斯坦對於時間與空間的描述在世界掀起了驚天動地的狂風。在他的定義中,時間已經不再只是時間了,它與空間緊密相連,任何我們在空間的移動都會關係到時間,反之亦然。而且他所定義的時間已經完全不同於過去幾百年的時間了,他的時間不是等速、均勻的從過去流向未來,而是變成了如同橡皮筋一般,可以伸縮的奇怪玩意兒,我們可以在一段時間裡從這裡移動到那裡,現在愛因斯坦說,我們可以反過來,用一些手段在空間中移動,讓我們的一秒伸長或變短。好幾個世紀以來我們都沒能發現的時間的另一個性質被愛因斯坦發現了!
這個發現使我們放置許久的研究終於有了進展,我們能夠利用嶄新的素材繼續實驗了,只要掌握了相對論,我們就能夠更加貼近時間本身,雖然目前研究還在持續進行中,不過這樣全新的想法顛覆了我們的思想,如果照著某種奇特的運動模式,我們能否人為的操控它呢?如果能夠只改變一個人的時間,那也許我們就可以將他送到過去或者未來,雖然理論的完備還沒辦法確定,而且根據理論需要回到過去的方案極難實行,不過這給了我們一絲希望,也許我們透過這些資訊能夠找到與時間有關的其他性質,有一天可以對時間有更加確切的了解,去證明它是真實存在的,或者僅僅是大腦對我們施加的、無比真實的幻覺。
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時間究竟是什麼?我們無時無刻都不斷體驗著它,卻沒有辦法明確的表示,甚至連它是否真正存在都還是一個未解之謎,我們的時鐘真的是依照這種說不清楚的概念來運作的嗎?又或者只是我們自作多情了,這些所謂的工具只是用天體以及粒子的運動來束縛我們自己。
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