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时间与人类

2010-08-10 22:08 来源:未知 点击: 文字:T T  转播到腾讯微博  分享至新浪微博 | 注册并投稿

作为一门科学,时间涵盖了三个范畴:人文时间、科学时间和哲学时间。

人文时间涉及人对于时间的感觉、意识、以及人对于时间的心理学、生理学、病理学特征。

科学时间涉及作为基本物理量的时间的定义和测量,以及自然科学其他学科发展揭示的时间的各种特性。

哲学时间则涉及对于时间本质的认识和概括。

本报告题为“时间与人类”,主讲三个问题。

一、人类的时间意识

时间长河托起人类生命之帆。人在时间的长河中诞生、成长,也在这条长河中衰老、死亡。人生中的重要经历:童年、婚嫁、事业上的失败、成功。无不以时间来划分。

时间长河川流不息,一去不返。“岁月匆匆,时不我待”。时间的这一特性造就了人类时间意识的三大特征:恐惧、憧憬、支配欲。

1、恐惧时间流失

恐惧躯体的衰老,恐惧生命的终结。这是人类对于时间流失感到恐惧的最普遍的表现形式。

时间的不可抗拒的流逝,决定了人生的一次性:有限的生命只有一次,不可以重复。人类个体的衰老和死亡是不可逃避的。无论是侯王将相,还是乡野村夫,无论是白领老总,还是蓝领工人,在终有死亡这一点上是绝对平等的。因此,人们对于时间流逝天生的怀有心里上的恐惧。

“对酒当歌,人生几何?譬如朝,去日苦多。”这是古人曹公对于时光易逝,人生短暂的感叹。

但是,恐惧不是坏事。对于时间流逝不感到恐惧,漠然处之,让时间白白的流去,那到不是好事。

恐惧的另一面则是珍惜,恐惧可以转化为珍惜。

“百川东到海,何日复西归,少壮不努力,老大徒伤悲。”正是恐惧之后的醒悟。于是就有了“一寸光阴一寸金,寸金难买寸光阴”的警示,以及“三更灯火五更鸡,正是男儿读书时”的劝告。同时也就有了以屈原为代表的正确态度:

“我匆忙的就像赶路一般,

怕的是如箭的光阴将我抛弃,

趁着年少将知识求兮,

待为国为民献出所有的力。”

2、憧憬未来

时间不断的将现在抛向过去,这使人们对时间流逝产生恐惧,但是它又把新奇的未来接纳到现在。尽管人们对于新奇的未来有时也怀有恐惧感,但正是因为它新奇,从而使人更多的怀有憧憬。

憧憬未来是人类时间意识的第二个特征。这一特征的突出表现是规划未来。

一个国家,一个学校,无不有自己的近期、中期、长期规划。一个个体的人,总是自觉或是不自觉的规划着他的未来。作为学生来说,踏进校门,你就会有要达到什么目标的设想;学期伊始,你会有本学期要作那些事的打算。这就是对未来的憧憬。

憧憬未来是人类的一个美德。

憧憬可以激发人们奋发向上,可以促使人们珍惜现在,踏实苦干。3、支配欲望

人类时间意识的第三个特征,是对时间的支配欲望。

对于一个个体的人来说,自由支配时间是拥有时间的保证。对于一个群体来说,支配时间就是权利的象征。这对于有文化形态的时间而言都是正确的。谁控制了时间体系、时间的象征、和对时间的解释权,谁就控制了社会生活。中国古代的皇帝和欧洲中世纪的教会,对天文历法的垄断,就显示了这一真理。他们通过垄断天文历法,从而垄断对人与自然、人与上帝的关系的解释权。

对于时间的支配欲望,引发现在社会中各式各样时间体制的实行,使现代社会的人养成了遵守时间体制的习惯。

学校是现代社会中实行时间体制的榜样。在一个学校里,所有人,无论是教师还是学生,全都加入有铃声、作息表、课程表等组成的交响乐曲之中。这些各式各样的时间表,除了保证教学、生活的有序性以外,还隐藏着教育学上的一个秘密:它培养学生承受时间约束的心理能力。只有具备这种承受能力,人们在现代社会中生活才不至于感到别扭。因为在现代社会,任何人都不能摆脱时间的约束。

任何人都不能摆脱时间的约束,但时间又不是天然的属于那一个人。因此,时间被精心的分配和计算。在现代社会中,时间被严格的分成“工作时间”和“业余时间”。在工作时间,人们紧张的从事符合自己社会角色的、但不一定是自愿干得工作。从时间心理学角度上说,人们有不重视工作时间的心理倾向。因为它不属于自己。相反,对于8小时以外的“业余时间”(家庭生活时间),人们却本能的格外重视。

因此,在不同的社会群体,就出现了各种时间安排策略,各种效率手册,还有所谓的新兴的时间管理学。所有这些都服务于对时间的分配,服务于对现代社会更好的适应。它们的目的,就是要把群体成员编织进严密的时间控制网中。

时间的可支配性赋予了时间价值性。这是商业社会固有的特征。“时间就是金钱”,这是大家都熟悉的一个口号。在商业社会,时间不仅是商品价值的标准,它本身也可以作为商品进行交易。因此,时间的价值可以以货币方式出现。这样,时间就像货币一样,不再具有属人的性质,而变得到处通用。人们可以出卖自己的时间而获取报酬。所有的报酬都标时间量,譬如应聘授课报酬:50元/每学时。

时间具有价值,促使人们更加珍惜时间,有时甚至诱使人们去出卖本来属于自己的“业余时间”,以获取报酬。这样一来,人们就显得更加忙碌,不得轻闲。这就是时间意识从一个侧面揭示的商业社会中人们的生活画面。

忧乎?喜乎?

二、时间与科技进步

在讲这个问题之前,我想介绍一下世界科技史研究中的所谓“李约瑟难题”。

这个问题是以研究中国科技史而文明的英国学者李约瑟提出的。他提出的问题是:

中国在中古时期的科学技术远远领先于世界各国,为何近代科学革命在欧洲发生而没有在中国发生?

这个问题一经提出,立刻在科技史界引起热烈的讨论。观点纷繁,莫衷一是。于是人们称它为“李约瑟难题”。

其中有一派学者认为,缺乏一个纯粹的时间体系是中国未诞生近代科学的重要原因之一。

在这里,我们不去评论李约瑟所提问题的价值,也不评论这一学派观点正确与否,我只想指出,这个解释的提出,从一个侧面说明时间与科技进步的密切关系。

试想,如果没有17世纪机械钟表的进步,欧洲18世纪的航海事业的大发展和工业革命能够发生吗?

过去一般认为,蒸气机的发明和使用是欧洲工业革命的动力。但是,现在不少西方学者认为(见Lewis Mumford,《Technics and Civiligation》),“工业时代的关键机械不是蒸气机,而是钟表。机械钟把时间从人类活动中分离出来,帮助人类建立了独立的科学世界的信念。是钟表即时间测量技术开创了18世纪欧洲的工业革命。”

在当代,如果时间测量精度不能突破微妙量级(即百万分之一秒)的限制,就不可能有今天的全球导航定位系统,地球物理学将很难获得今天空间测量所提供的精细信息,当然也就不可能有今天这样准确的卫星气象预报,和精密制导的远程武器系统。因为利用卫星定位,1微妙的时间测量误差,导致的地面定位误差大约是3米。

现代通信系统、计算机网络系统、高速数据传输系统,它们都依赖于精密时间测量。这其中的关系,作为工科大学的师生,你们比我们了解的更清楚。

以上说得是时间与技术进步的关系。

时间与科学理论的发展的关系也是密切的。

我们都知道,现代物理学革命,以爱因斯坦相对论的确立为标志。爱因斯坦从研究时间的同时性入手,在1905年提出了狭义相对论,提出运动的时钟会变慢的论断。他在1916年又提出广义相对论,指出在引力场中,时空会发生弯曲。

运动的时钟会变慢,引力会使时空发生弯曲。

这是打破传统感念的创新性理论。但是,在没有经过实验验证的情况下,物理界不予承认。直到1938年,有两位叫做伊维斯(H.Ives)和史迪威(G..Stilwell)的物理学家通过实验,测得运动时钟确实变慢。1971年,美国海军天文台利用飞机环球飞行,测得机载原子钟的变慢量,与理论计算值一致,从而证实了相对论的正确性。在微观量子力学研究中,时间测量亦具相当重要作用。一个明显的例

子是:对量子力学基本方程,即薛定萼方程的验证。理论上,该方程具有非线性的性质。在实践中,能否作为线性方程来用?

用氢原子钟作实验,得到的结论是肯定的。

三、我国时间工作现状

建立并保持高精度时间标准,通过一定手段(当代一般为无线电手段)把标准时间信息发播出去,供用户使用。这一整套工作,在国外叫Time Service,在我国叫“授时”。

我国的授时工作,由设在临潼的中国科学院国家授时中心承担。

国家授时中心利用一组原子钟,建立并保持着我国的高精度时间标准,通过长波电台、短波电台、卫星等多种手段,发播我国的标准时号。

目前,我国的原子钟标准的准确度优于,稳定度达到几乘量级,它与国际原子时标准的偏离不超过50纳秒(千万分之一秒)。

目前,我国的授时工作,无论在质量上,还是手段的多样性上,都有效地保障着我国各类时间用户的需要,并跻身于国际先进行列之中。

 

讨论

问:时间是什么?

答:这个问题提得很好。时间是什么这个问题,在人类认识论的发展史中,一直是作为一个基本问题,被各个历史时期的思想家们所关注。但是,直到今天,还没有一个为各个学派接受的完善的解答。

唯心派的理论家们,认为时间是人的先验直觉。唯物派的理论家们视时间为安全观存在,它与空间一道,是物质存在和运动的基本形式。

大约在两千年前,古希腊的思想家奥古斯丁说过一段有名的话:

“时间究竟是什么?没有人问我,我倒清楚;

有人问我,我想说明,便茫然不解了。”

时至今日,尽管人们能够探测150亿光年之外的遥远天体,也可以洞察物质内部微观粒子的运动规律;可以制造出各种巧奇天工的器具去计量时间的流逝,也可以以百万分之一秒、千万分之一秒的精度去测定时间的历程,但是,关于对时间本质的认识,即时间是什么?恐怕当今的人们,仍然如两千年前的奥古斯丁一样:“茫然不解”!

这就是令当今各派哲学家都 深为尴尬的哲学时间研究的现状。

问:有些文章上讲,人可以作时间旅行,可以回到过去。这是怎么回事?

答:这是一个非常有趣的问题。想来这位同学可能看过霍金的《时间简史》这本书。

常识,或者说经典物理学告诉我们,时空是平直的,时间是单向流动的。时间流逝如同滔滔江水,一去不返,所谓“逝者如斯夫”。时间不可能倒流。

但是,广义相对论认为,引力会使时空发生弯曲,这个论断,已经在1919年的一次日食观测中得到验证。时空弯曲理论为科幻作家和活跃的理论物理学家们提供了广阔的想像空间。于是就出现了“虫洞理论”。所谓“虫洞”,就是说,在一定的引力条件下,时空能卷曲起来,能把几乎平坦的相距遥远的时空区域连结起来。就像我手中的这张白纸,它代表着一个时空区域。我们在纸的一端开个洞,在与之相对的另一端再开一个洞,一个洞代表“现在”,另一个洞代表 “过去”,我们把纸卷起来,这两个洞就会靠得很近,甚至可以重合。这样,“现在”就可以“过去”。就是说,虫洞允许人们向过去旅行,可以回到过去。

这是理论家们的推论。这个推论能否实现,也就是时间旅行的可以性如何,用霍金的话说:“我不准备为之打赌”。

问:您在报告中说,现在我们国家的时间标准是原子时。什么叫原子时?

答:时间是一个流逝的物理量。对于它的计量,必须观测适当的物质运动过程。

历史上,人们曾经选择地球自转运动和公转运动作为标准去计量时间,得到所谓的天文时间标准。由于理论上和测量实践上的原因,天文时间的精度不高,大约只能达到几毫秒,即千分之一秒。它满足不了现代科技发展的需要。上个世纪50年代,世界上发明了原子钟,即利用原子的跃迁的振荡频率做成的时钟。原子跃迁振荡频率十分稳定,原子钟精度很高,可以达到百万分之一秒,甚至千万分之一秒。由一组原子钟,通过适当组合,得到的时间,就叫做原子时。国际上,从上个世纪60年代末开始,决定采用原子时作为时间计量标准。国家授时中心在1970年建立了我国的原子时标准。所以,现在我们国家的时间标准,是国家授时中心建立并体提供的原子时标准

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