时间的意义

戴榕菁

贴出《推翻狭相对广相的主要冲击》和《广义相对论看来也问题重重》一文后发现，为了让读者更好地认识广义相对论的逻辑缺陷有必要把时间的意义理清一下。

对于时间的误解是相对论造成的一大哲学混乱。一方面所谓的动钟变慢和重力场对时间的影响让人们以为时间是可以被操弄的甚至被穿越的，而另一方面在时间可以被操弄的概念基础上，时间被学者当成了公式中的数学符号，因此不但有人因为在物理公式里的时间项可以被赋予负值而认为时间可以倒流更有人以为在有些物理公式中没有时间而声称时间是幻觉是不存在的。当然，不是说这些人在生活中无法理解时间，而是当他们来到关于时间意义的理论层次时便出现困惑。这是人类理性认识活动中常见的现象。

那么时间的意义到底是什么呢？在写了上述文章之后我曾纳闷为什么爱因斯坦，庞加莱，洛伦兹，希尔伯特等等数学物理大咖会在有关时间的思想实验或数学上犯错误。但后来意识到，他们之所以会在时间的问题上犯错误是因为这不是简单的数学物理问题，它是一个深刻的哲学问题，而哲学正是过去一个世纪里科学界的最大的软肋。

遗憾的是哲学界对于时间的概念也一直是困惑不清。不但在物理界以外的康德罗素他们仅强调时间是对于事件序列及因果关系的表征，就连物理学家们也常在哲学上也忽略了时间的一个最基本的特性，那就是所有物理过程的延续性的一种共同度量，尽管在物理公式上他们显然无法忽略这一点。

牛顿的处理方式比较简单也相当合理，那就是不定义时间。爱因斯坦很关心时间的意义，但受到他的相对论观点的影响，错误地理解了时间。

离开了所有物理过程的延续性的共同度量，时间就失去了意义。首先在自然界中，作为共同度量的最基本的体现就是各种周期性的运动，不论是宇宙星际宏观的周期还是物质内部的振动周期，还是物质世界的其它形形色色的周期变化。而与这些共同周期的变化相对应的则是普遍存在的偏离周期的变化，而在偏离周期的变化中的对于生命来说非常重要的一类就是生老病死新陈代谢。而其它各种数不清的表面上没有任何周期特征的杂乱无章的变化其实也都遵循着共同的时间度量；比如，被风吹起的尘土看似混乱，但是它们能散开的范围都是在相关的物理因素影响下反映出共同的时间度量的。

与自然界过程的共同度量相比，时间在人类的社会活动中的意义相对要更容易理解一些。一个人上班因交通堵塞迟到了会发现其他人都早已开始了工作，也就是说他的状况对作为共同度量的时间来说没有半点影响。

自然界中存在着所有过程延续性的共同的时间度量这一点是时间的真实意义的表现，它表明在自然界有一种看不见摸不着但实实在在地存在着的而且任何人也无法改变的“东西”。相应地，离开了共同的度量来谈论时间是没有意义的。

我们接下来以爱因斯坦为了说明加速度（等效于引力）对时间的影响而做的旋转圆盘的思想实验的误区来看时间作为所有过程的共同度量的意义。

对于不熟悉爱因斯坦用旋转圆盘论证加速度对时间的影响的读者，这里做一介绍：

在一匀速旋转的圆盘上，每一点的切向速度随到圆心的距离而变化。。。因此，爱因斯坦根据洛伦兹的动钟变慢得出结论，每一点的时间是不同的。。。。

现在假设在太空中有一个很厚的圆盘（比如一公里厚），圆盘绕圆心做匀速转动，在某点处有一个垂直于圆盘面的小直孔，其中有一根无限长的细棍沿着小孔做匀速运动。很显然，按照爱因斯坦的逻辑，坐在这个细棍上的观察者与在圆盘上距离细棍无限近的观察者之间的时间是完全不连续的（尽管他们在空间位置上是连续的），当细棍的匀速运动速度远大于细棍所在点的切向速度时，按照切向速度算出来的洛伦兹时间变慢可以被完全忽略。这个例子表明爱因斯坦的思想实验得出的在引力场中因位置不同而具有不同的时间并不是在相关位置的过程的共同度量，因此反映不出时间的真正的本质。

这时读者可能会说那是因为细棍自己的运动造成的时间滞后超出了爱因斯坦的加速度（即引力）对时间的影响，不能作为否定引力对时间的影响的证据。好，那么我们就来看一下坐在圆盘上的观察者自己的身体吧。不但他体内的所有细胞都在做着各种各样的运动，而且组成细胞的原子也在做着剧烈的运动。空气的分子在呼吸道里移动碰撞，体液的水分子也在不停地做着各自的运动。如果要像爱因斯坦那样用洛伦兹变化来计算每一个细胞和原子的运动对时间的影响，那么任何一个观察者身上都有着亿万个不同的时间，而且由于原子运动速度之快，如果那个圆盘不是以高速转动的话，所谓的圆盘引力对时间的影响完全会成为误差而被忽略。

因此，即便我们不否认狭义相对论，爱因斯坦用来说明引力（即加速度）对时间影响的旋转圆盘实验的逻辑也是不通的，因为他忽略了时间是自然界的所有过程的共同度量这一基本特性。

那么时间到底是什么呢？以我们对时间的了解，我们可以用人类的语言（在这里就是汉语）对时间的客观本质（objective essence）所做的最合理的描述为：时间为自然界所有的延续性过程所具有的内在速度局限的共同度量表征。假如某个过程在某种环境下的速度改变了（比如有些半衰期的改变），那是因为相应的环境使得那个过程速度变慢，而不是时间在那个环境下变慢了。比如，拿一个单摆和NIST的那个所谓的测量引力影响时间的装置放在地球上和月亮上相比，按照NIST的报道逻辑，他们测出的月亮上的时间应该变快，但是单摆测出的月亮上时间却应该变慢。所以重力影响的是具体过程的快慢而不是时间本身的快慢。。。。。。