时钟时间与生存时间相反

文摘   2024-10-10 01:19   美国  

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亨利·柏格森 (Henri Bergson) 和阿尔伯特·爱因斯坦 (Albert Einstein) 在时间的本质以及如何测量时间方面存在根本上的分歧。谁是对的?


1922 年 4 月 6 日晚上,哲学家亨利·柏格森 (Henri Bergson) 和物理学家阿尔伯特·爱因斯坦 (Albert Einstein) 在巴黎的一次演讲中,在 20 世纪最伟大的知识辩论中就时间的本质发生了冲突。当时 43 岁的爱因斯坦从柏林被带到法国哲学协会 (Société française de philosophie) 发表演讲,讲述他的相对论,该理论吸引了世界并震惊了世界。对于这位德国物理学家来说,用时钟测量的时间不再是绝对的:他的工作表明,同时发生的事件仅在一个参考系中是同时发生的。结果,根据《纽约时报》的一篇社论,他“摧毁了空间和时间”——并成为了国际名人。从他到达巴黎的那一刻起,他就被摄影师追捕。那个四月的晚上,演讲厅里挤满了人。


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阿尔伯特·爱因斯坦在法兰西学院,亨利·柏格森在观众席上(第二位是白胡子男子)。巴黎,1922 年。图片由 Leo Baeck Institute 提供


坐在聚集的人群中的是另一位名人。当时 62 岁的柏格森在国际上同样享有盛誉,尤其是他的畅销书《创意进化》(1907 年),他在书中推广了基于他称之为“la durée”(持续时间)的时间和意识概念的哲学。柏格森在物理学领域接受了爱因斯坦的理论,但他不能接受我们对时间的所有判断都可以简化为对钟表测量的事件的判断。时间是我们主观体验的东西。我们凭直觉感觉到它正在传递。这是 'duration'。


他们的辩论几乎是偶然开始的。4 月召开的会议旨在将物理学家和哲学家聚集在一起讨论相对论,但柏格森来只是为了听。然而,当讨论停止时,他被迫进行干预。他不情愿地站起来,提出了他即将出版的《持续时间与同时性》(Duration and Synultaneity,1922 年)一书中的一些想法。正如吉梅娜·卡纳莱斯(Jimena Canales)在她的著作《物理学家与哲学家》(The Physicist and the Philosopher,2015)中所记录的那样,柏格森在接下来的半小时内所说的话将引发一场在整个20世纪一直持续到21世纪的辩论。它将具体化今天仍然存在的争议,关于时间的本质、物理学与哲学的权威性以及科学与人类经验之间的关系。


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柏格森首先表达了他对爱因斯坦工作的钦佩——他对这位物理学家的大部分想法都没有异议。相反,柏格森对爱因斯坦时间概念的哲学意义提出了异议,他向物理学家追问时间生活经验的重要性,以及这种经验在相对论中被忽视的方式。


尽管爱因斯坦被迫说法语,但他对法语的掌握很差,但他只花了一分钟就做出了回应。他总结了他对柏格森所说的话的理解,然后认为这位哲学家的想法与物理学无关。爱因斯坦认为科学是客观时间的权威,哲学没有特权可以权衡。在结束他的反驳时,他宣称:“现在不是哲学家的时代;只有一个心理时间与物理学家的时间不同。


但是,尽管许多人开始相信那天晚上开始的辩论,但爱因斯坦错了。还有第三种时间:哲学家的时代。

亨利·柏格森 (Henri Bergson) 于 1908 年。西班牙萨拉曼卡大学供图。通过:CC BY-NC-ND


同年晚些时候出版了《持续时间与同时性》一书后,柏格森与爱因斯坦的辩论变得更加公开和广泛,吸引了许多其他物理学家和哲学家。但随着它的传播,这位哲学家的主张开始出现裂缝。该论点表明,柏格森误解了爱因斯坦狭义相对论的一个重要技术方面,特别是关于时间膨胀(由于两个时钟的相对速度而测量的经过时间的差异)。由于这一失败,许多人不仅开始相信爱因斯坦赢得了辩论,而且持续时间哲学与物理学世界无关。柏格森开始显得与科学的前沿脱节。正如哲学家托马斯·汉纳 (Thomas L Hanna) 在 1962 年所写的那样:


爱因斯坦的理论逐渐得到了越来越戏剧性的验证,而柏格森的理论则在藤蔓上枯萎了。对柏格森令人印象深刻的失败的最好解释......[是]他对数学和物理学的观点和问题不够熟悉。


就连诺贝尔奖得主伊利亚·普里高津(Ilya Prigogine)和哲学家伊莎贝尔·斯滕格斯(Isabelle Stengers)在他们的开创性著作《混沌中的秩序》(Order Out of Chaos,1978年首次以法语出版)中同情柏格森的哲学,他们也写道,柏格森“显然误解了爱因斯坦的相对论”。


但仔细研究柏格森的著作并不能证明这些不平衡的判断。他既不与科学脱节,也不与数学脱节。事实上,他擅长数学——他赢得了一个著名的数学奖,他发表的第一篇作品是在数学期刊上。尽管他在相对论的一个技术方面是错误的,但他在更基本的事情上是正确的:时间不仅仅是时钟所测量的。它必须以其他直接借鉴我们对持续时间的经验来理解。



柏格森坚持认为,适当的持续时间不能被测量


要理解这位法国哲学家的时间观,我们需要回到 1880 年代,当时他正在撰写博士论文。这部作品于 1889 年作为他的第一本书出版——书名为《时间与自由意志:关于意识的直接数据的论文》,当时他 30 岁。这本书的主要贡献是时间不是空间的观点。我们通常将时间想象成类似于空间。例如,我们想象它布置在一条线(如事件的时间线)或一个圆圈(如日晷环或钟面)上。当我们将时间视为时钟上的秒数时,我们将其空间化为一系列有序的离散、同质和相同的单位。这是时钟时间。但在我们的日常生活中,我们不会将时间视为一连串相同的单位。在牙医椅上坐一个小时与与朋友一起喝一杯酒一个小时截然不同。这是有生命的时间。生活时间是流动和不断变化的。它是 “成为” 而不是 “存在”。当我们将时间视为一系列统一、不变的单位时,就像一条线上的点或时钟上的秒一样,我们就失去了定义现实生活的变化和增长感;我们失去了不可逆转的生成之流,柏格森称之为“持续时间”。


想想一段旋律。每个音符都有自己独特的个性,同时与前后的其他音符和沉默混合在一起。当我们聆听时,过去的音符在现在的音符中徘徊,并且(特别是如果我们以前听过这首歌)未来的音符似乎已经在我们现在听到的音符中响起。音乐不仅仅是一系列离散的音符。我们体验它本质上是持久的。


柏格森坚持认为,适当的持续时间是无法衡量的。要测量某物 - 例如体积、长度、压力、重量、速度或温度 - 我们需要根据标准规定测量单位。例如,标准米曾规定为保存在巴黎的 100 厘米长的铂金条的长度。它现在由原子钟定义,该原子钟测量在极短的时间间隔内在真空中传播的光路的长度。在这两种情况下,标准米都是长度的测量值,它本身就有长度。标准单位体现了它所测量的属性。


在《时间与自由意志》中,柏格森认为,这个过程不会持续有效。对于时钟要测量的期间,时钟本身必须具有期间。它必须举例说明它应该测量的属性。为了检查时钟时间所涉及的测量,柏格森考虑了一个来回移动的振荡摆。在每个时刻,钟摆在空间中占据不同的位置,就像直线上的点或钟面上移动的指针一样。在时钟的情况下,当前状态 – 当前时间 – 就是我们所说的 '现在'。时钟的每个连续的“现在”不包含任何过去,因为每个时刻、每个单元都是独立和不同的。但这不是我们体验时间的方式。相反,我们将这些单独的时刻一起保存在我们的记忆中。我们统一他们。物理时钟测量的是一连串的时刻,但只有体验持续时间才能让我们将这些看似独立的时刻识别为连续的时刻。时钟不测量时间;我们愿意。这就是为什么柏格森认为时钟时间以生活时间为前提。


柏格森认识到,自然科学需要精确的时钟时间。例如,要测量运动中的物体在特定时间间隔内在空间中遵循的路径,我们需要能够精确测量时间。他反对的是在我们的时间形而上学中偷偷地用时钟时间代替持续时间。他在《时间与自由意志》中的关键点是,测量以持续时间为前提,但持续时间最终无法测量。


英斯坦对时间有不同的理解。在他的论文《论运动物体的电动力学》(1905 年)中,他声称完全用客观术语定义了时间。他使用“某些虚构的物理实验”作为客观程序或测试,为“时间”、“同步”和“同时”的概念给出了定义。他写道:


我们必须考虑到,我们所有涉及时间的判断总是对同时发生的事件的判断。例如,如果我说:'那列火车在 7 点到达这里',我的意思是这样的:'我的手表小指针指向 7 和火车到达是同时发生的事件。


基于这种“虚构物理实验”的定义将继续支持爱因斯坦关于相对论的观点。对于爱因斯坦来说,事件的“时间”是“由位于事件发生地的固定时钟与事件同时给出的时间,这个时钟是同步的,并且实际上在所有时间确定中都是同步的,具有指定的固定时钟”。此定义使用本地事件和本地时钟之间的同时性来定义事件的时间。但是,什么是所谓的局部同时性,取决于一个人在一个主观的“现在”中同时感知事件和时钟的直接体验。正如柏格森在 1922 年的辩论中所指出的那样,局部同时性总是被有意识的生物所感知的。时钟不会读取自身。此外,局部同时性是相对于感知者的:用柏格森的例子来说,一个智能微生物和一个微生物大小的时钟的局部同步性与人类感知者用手表的局部同步性不同。这意味着爱因斯坦的定义并不完全客观——它们依赖于感知者对时间的主观体验来获得其意义,而不仅仅是客观程序或测试。只有有意识的观察者才能在事件和时钟之间建立同时性。要读取时钟,您已经必须知道时间是什么,而这是任何时钟都无法告诉您的。



爱因斯坦的真正错误是没有从狭义相对论中省略持续时间


柏格森承认,物理学家要测量精确的时刻(即精确识别事件的时间),他们需要简化对时间的连续体验,并从持续时间的概念中抽象出来。他并不反对这种抽象。他所反对的是偷偷地用时间形而上学中的持续时间(一个瞬息万变的无限小的时间间隔)代替持续时间。他反对爱因斯坦忘记了瞬间的概念只有作为我们对持续时间的具体经验的抽象简化才有意义。柏格森希望爱因斯坦看到,基于我们对持续时间的生活经验的直观或经验的同时性概念,隐藏在支持相对论的定义中。他提醒人们注意数学物理学经验的健忘症。


这些反对意见对爱因斯坦的影响很小,无论是在 1922 年还是之后的几年。对于物理学家来说,最终的测试只是他的理论是否有效。理解时间的生活经验对他的理论没有帮助,这就是为什么他认为持续时间无关紧要——这并没有错。他真正的错误是没有从狭义相对论中省略持续时间。相反,他认为通过时钟的测量来定义的物理时间比实际时间更基本。


一个在这一点上你可能会反对:持续时间不就是我们脑海中发生的事情吗?我们对时间流逝的体验不正是我们大脑中可测量活动产生的认知错觉吗?例如,两盏灯是同时被判断还是连续的,还是被判断为单个移动的光,不仅取决于它们之间的时间量,还取决于它们与感知者的大脑活动的关系。那么,为什么我们不能说我们对持续时间的体验只是我们的大脑对精细、细致的细节进行平滑处理的结果,以至于时间似乎在流动呢?


这把我们带到了爱因斯坦在 1922 年晚上的最后反驳:“没有哲学家的时间;只有一个心理时间与物理学家的时间不同。他所说的“心理时间”是指我们对时间的内部体验可以与外部时钟时间保持一致,这可以让专家有意义地描述我们的感知。然而,这种心理时间的概念并没有抓住柏格森提出的更基本的哲学问题:持续时间与心理时间不同。



测量时钟时间,无论是在物理学还是心理学中,总是在持续时间的生活经验的下游


当神经科学家研究时间感知时,他们将时钟时间应用于神经相关性、行为指示和生活时间的口头报告。这使他们能够了解有关人脑如何解析时间的宝贵信息。它还允许他们生成第三人称描述,将意识与作为物理系统的大脑联系起来。但这些第三人称描述不足以解释持续时间的第一人称体验。大脑和意识之间仍然存在无法解释的鸿沟。


持续时间有助于我们理解这一差距。为了做出他们的描述,神经科学家依靠他们自己的第一人称时间体验。每当他们在实验室里读取时钟和测量时间间隔时,他们都会这样做;每当他们将时钟时间应用于可观察的生物和行为过程时;每当他们推断出他们可以提取和稳定作为思考和关注对象的持续性方面时。事实上,他们所有的工作都是在生活时间内进行的。然而,他们永远无法跳出这种经历并详尽地解释它。持续时间被方便地忽略。由于这些原因,认为柏格森的持续时间概念可以被同化为爱因斯坦所指的心理时间概念是错误的。测量时钟时间,无论是在物理学还是心理学中,总是在持续时间的生活经验的下游。


爱因斯坦不明白这一点。柏格森认为,对相对论进行仔细的哲学分析会表明,可测量时钟时间的可理解性与生活时间密不可分——这就是他在《持续时间与同时性》中为自己设定的任务。不幸的是,由于他在处理狭义相对论时犯了一个错误,他的信息在辩论中丢失了。这个错误就是为什么这么多人相信爱因斯坦“赢得了”他们的辩论的原因。这也是柏格森的理论在整个 20 世纪“枯萎”的部分原因。


柏格森误解的关键在于他努力调和自己的哲学观点与爱因斯坦理论的经验现实。在《时间与自由意志》中,柏格森认为,存在一个普遍的持续时间,所有意识都参与其中。面对爱因斯坦的思想,他试图将他对单一和普遍持续时间的信念与狭义相对论的复数时间相调和。他这样做的方式是论证,多数时间应该被视为严格的数学而不是物理上的真实。


柏格森专注于时间膨胀现象。时间膨胀是两个 时钟由于相对速度而测量的经过时间的差异。较快的时钟是静止的时钟,而较慢的时钟是运动中的时钟。但是相对论中没有绝对的静止状态。任何观察者都可以将自己视为处于静止状态,而将他人(即其他参考系)视为处于运动状态。这就是为什么时间膨胀总是影响“另一个”观察者的时钟,该观察者被认为是相对于被视为静止的观察者在运动。


柏格森推断,由于狭义相对论中没有绝对的参考系(参考系不会经历加速),观察者的情况是对称的和可互换的,因此,多数时间应该被视为数学上的,而不是物理上的真实。如果许多时间被认为是严格的数学,那么它们可以与一个真实的持续时间一致。这就是柏格森误入歧途的地方。



时间膨胀仅相对于另一个参考系存在,并且只能从外部看到


他专注于所谓的双胞胎悖论,其中一对双胞胎留在地球上,而他的兄弟以接近光速的速度乘坐火箭飞船前往外太空,然后以相同的速度返回地球。根据狭义相对论,当他们比较他们的时钟(在旅程开始时是相同的构造和同步的)时,留在地球上的双胞胎已经过去了更多的时间,他似乎比他的兄弟更老。柏格森拒绝了这个想法。他认为,只要双胞胎的情况严格相同并且没有加速,返回的时钟在返回地球时就不会显示减速。在他看来,时钟时间在物理上并不是真实的。它们只是数学抽象。但事实证明,柏格森错了。狭义相对论预测的时间膨胀在 1971 年被实验证实为一种物理现象。


柏格森论证了两件事,一件是错误的,另一件是正确的。声称时间膨胀在物理上不是真实的是错误的,但他声称没有人经历过他们自己的参考系的时间膨胀是正确的。时间膨胀仅相对于另一个参考系存在,并且只能从外部看到。这意味着时间膨胀不是从自己的参考系中衡量任何人的时间。参考系是一种抽象,而不是具体的经验领域,它只能相对于另一个参考系进行指定。因此,柏格森认为每个双胞胎都只经历他自己的时间是正确的。然而,与许多其他观点一样,这一点被爱因斯坦忽视或忽视。


柏格森坚持认为,这对旅行的双胞胎不会觉得时间变慢了。为了注意到时间膨胀,他必须站在参考系之外,将时钟读数与留在地球上的双胞胎进行比较。如果没有这种比较,就不会注意到膨胀,因为他不会感觉到时间变慢了。有些人可能会争辩说,柏格森忽视了经验对大脑活动的依赖性,而大脑活动在旅行双胞胎中也会减慢,这意味着旅行者的意识流相对于他兄弟的意识流会流逝得更慢。然而,旅行者不会注意到这种减慢。较慢的通过率仅相对于地球上的另一个参考系存在,或者说是它是什么。因此,说旅行中的双胞胎经历的时间与他的双胞胎不同是没有意义的。他们都经历过持续时间,尽管他们个人的持续时间体验对他们来说是特定的。用柏格森的话来说,经历不同时间的双胞胎是“幻影”、“心理观点”或“图像”,出现在地球上双胞胎的视角中。


柏格森认为,如果时间的测量与持续时间失去了联系,那么它就不是真正的时间测量。这就是他认为狭义相对论的不同时代所发生的事情。对于柏格森来说,爱因斯坦的时间膨胀概念中没有持续时间。时间膨胀仅表现为时钟读数之间的差异,或物理学家计算的世界线(物体通过时空的唯一路径)之间的差异。但是,没有人会经历不同的通过率。这种差异不能直接体验到,因为一旦你在心理上将自己转移到时间膨胀发生的参考系,时间膨胀就会消失并重新出现在你原来的参考系中。在这一点上,柏格森是对的。


自 1922 年以来的一个世纪里,德国物理学家和法国哲学家之间的概念距离似乎已经缩小。事实证明,有一种方法可以将柏格森的思想与狭义相对论相调和——尽管辩论的各方似乎都没有注意到这一点。正如哲学家史蒂文·萨维特 (Steven Savitt) 所建议的那样,持续时间可以理解为本地或“适当时间”的流逝——由时钟在参考系内沿着物体的世界线测量的时间(例如,跟随双胞胎以光速离开地球)。换句话说,适当的时间可以理解为基于观察者在参考系内适当的持续时间的可测量时钟时间。


但这种调和意味着持续时间是许多,而不是一个,这是柏格森想要避免的事情,因为他认为持续时间是单一的和普遍的。根据这种和解,时间的流逝总是从宇宙中某个有经验的角度给出的,而不是从宇宙之外给出的。持续时间很多,因为可能的透视图和关联的世界线的数量没有上限。每个人、每只昆虫、每块岩石——每一样东西——都有自己的世界线。而这些世界线中的每一个都反映了一个独特的时间通道和可能的持续时间体验。更好的是,每条世界线都代表了一个独特的持续流动的提炼,因为世界线是一个数学抽象,而流逝(时间流逝的体验)是具体的。宇宙充满了时间和潜在的持续节奏。这意味着宇宙没有时间鸟瞰图,它飞在上面,把所有这些时间都看作一个整体。



可测量的时间和持续的节奏可能不同,但时间流逝的体验最终是不可测量的


通过这些充沛的时间和持续的节奏,我们可以看到所谓的块状宇宙理论是如何误入歧途的,它被认为是从相对论而来的。根据这个理论,时间的流逝是一种幻觉,因为过去、现在和未来都构成了四维时空中的一个块。但是,如果不采用宇宙和自然通道之外的鸟瞰(或上帝之眼)视角,就不可能想象在这样一个块状宇宙中所有事件的当代现实。调和柏格森和爱因斯坦向我们表明,不可能有这样一个时间性的宇宙鸟瞰图。没有办法看到外面和上面通过时空的不同路径和不同的持续时间节奏。


然而,尽管时代不断涌现,但正如柏格森所认为的那样,在某种意义上,持续时间也是单一的和普遍的。测量的时间总是以持续时间或时间流逝的相同的不可消除的具体事实为前提。可测量的时间和持续的节奏可能不同,但时间流逝的体验最终是不可测量的,并且拒绝用其他任何事物来解释。正如数学家和哲学家阿尔弗雷德·诺斯·怀特海德 (Alfred North Whitehead) 与柏格森大约同时期所论述的那样,我们可以挑出自然界流逝的特征,并描述它与自然界其他特征的关系,但我们不能通过从其他事物(例如时钟的时间单位)推导出来解释它。当我们测量秒、小时或其他时间间隔时,我们测量的是经过的时间,这取决于持续时间的体验。但是,正如我们所知,无法通过测量这些间隔来完全理解持续时间。


由于时钟时间以持续时间的经验为前提,因此像爱因斯坦那样声称持续时间和“现在”是一种幻觉,就切断了科学必须立足的基础。调查这一领域并获得对它的认知洞察力是哲学的职责,它超越了科学。有物理学家的时代,也有心理学家的时代。但还有一个哲学家的时代,它位于两者之下,而爱因斯坦未能抓住它。


这场始于 1922 年 4 月 6 日晚上并扩展到 20 世纪的辩论代表着错失了将我们的科学世界观超越其盲点的机会——它无法看到生活经验是科学的永久、必要的源泉,包括数学物理学中的抽象理论。回想起来,我们可以看到这场辩论是一个不幸的误会。柏格森和爱因斯坦的思想比他们一生中实现的更加一致。通过结合他们的见解,我们可以了解一些基本的东西。所有事物,包括我们,在宇宙中移动时,都体现了不同的持续时间。没有一次。柏格森试图向爱因斯坦展示一个隐藏在狭义相对论之下的持续时间世界,他继续提醒我们科学世界观中被遗忘的东西:经验是物理学不可消除的来源。


本文的部分内容改编自亚当·弗兰克、马塞洛·格莱泽和埃文·汤普森的《盲点:为什么科学不能忽视人类经验》(2024 年)。


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