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時間不是真實的?「時間卡片」思想實驗如何挑戰我們對現實的理解

2024-07-07科學

愛因史坦的相對論與麥塔格特的邏輯論證共同質疑了時間的真實性,它們提供了不同的但尚未得出定論的方法來理解時間。

現代物理學暗示時間可能只是一種錯覺。例如,愛因史坦的相對論提出宇宙是一個靜態的四維塊體,其中同時包含所有空間和時間——沒有特別的「現在」。

對於一個觀察者來說的未來,對另一個觀察者而言卻是過去。這意味著時間並不像我們體驗的那樣從過去流向未來。

透過邏輯挑戰時間

這與量子力學等其他物理學領域中時間的概念化方式相沖突。那麽,時間究竟是不是一種幻覺呢?一種方法是嘗試僅憑邏輯證明時間的不真實性。

1908年,英國哲學家J.M.E.麥塔格特發表了一篇論文,認為我們或許能僅憑邏輯思考就能推斷出時間的非現實性。

思想實驗:時間卡片

想象有人給了你一盒卡片,每張代表一個事件。一張卡片描述的是2024年,另一張是維多利亞女王的逝世,還有一張是2026年的日食。卡片被混在一起。你被告知要以某種方式排列這些卡片,以代表時間。你會怎麽做?

第一種方法是使用麥塔格特所稱的「B系列」。你選擇一張卡片並放在地上。然後從盒子裏再取出一張,並與已經放在地上的卡片進行比較。如果更早,就放在左邊;如果更晚,就放在右邊。

例如,維多利亞女王的逝世位於2026年日食的左邊。2024年在2026年日食的左邊,但在維多利亞女王逝世的右邊。你重復這個過程,直到形成一排卡片,任何兩張卡片之間都存在早於或晚於的關系。

B系列的靜態性質

當你坐在那裏看著 完成 的排列時,你會發現缺少了一些東西。卡片的排列是靜態的。一旦卡片就位,它們的順序就不會改變。但是,正如麥塔格特堅持的,沒有變化就沒有時間。

時間本質上是對變化的度量,即使是在物理學中也是如此。它通常被定義為封閉系統中無序程度(熵)的增加。以一杯熱咖啡為例。當它冷卻時,熵會增加。你可以透過咖啡的溫度大致判斷它放置了多久。任何測量時間的裝置,如鐘表,都依賴於變化(滴答聲)。

記住,你的最初任務是按照代表時間的方式排列卡片。但你最終得到的是不會變化的東西。說時間本身不變化似乎很奇怪。所以B系列無法捕捉時間。

A系列:時間的動態方法

然而,還有另一種選擇。你可以重新開始,嘗試使用麥塔格特所謂的「A系列」排列卡片。你建立三個整潔的堆——左邊堆放描述過去事件的所有卡片,如維多利亞女王的逝世。中間堆放正在發生的事件,如2024年。右邊堆放將來發生的事件,如2026年的日食。

與B系列不同,這種排列不是靜態的。隨著時間的推移,你需要將卡片從右邊(未來)堆移到中間(現在)堆,再將中間堆(現在)中的卡片移到左邊(過去)堆,它們將永遠留在那裏。所以這裏顯然有變化發生。這意味著A系列描述了時間嗎?

A系列的邏輯困境

根據麥塔格特的說法,A系列是迴圈的。你的手將卡片從左邊堆移動到中間堆,然後再移動到右邊堆,這個過程本身就是在時間中發生的。

你需要處於時間之中才能執行這種排列。但時間正是你要捕捉的東西。換句話說,你需要先有時間才能描述時間。這是迴圈的,而迴圈違反了邏輯。

讓我們總結一下。B系列排列無法描述時間,因為它的任何方面都不會改變。而變化是時間所必需的。因此B系列行不通。A系列確實發生變化,但不幸的是,它是迴圈的。所以它也不行。既然兩者都不行,麥塔格特得出結論,時間不可能是真實的。

一個世紀後,哲學爭論仍在繼續

一百多年後,哲學家們仍在尋找解決方案。一些被稱為「A理論家」的人試圖以非迴圈的方式定義A系列。

其他人,被稱為「B理論家」,接受B系列描述現實的觀點,並聲稱麥塔格特要求系列發生變化是錯誤的。也許時間就是一系列事件的線性排列。

還有「C理論家」走得更遠,他們說卡片的排列甚至都沒有從早到晚的方向。

2024年介於維多利亞女王逝世和2026年日食之間。但我們習慣於認為維多利亞女王的逝世發生在2026年日食之前,而不是相反,這可能只是習慣問題。就像給籬笆上的木板編號:你可以從任何一端開始。籬笆本身沒有方向。

我還沒有被他們中的任何一個說服,也許有關時間的思考方式根本就不同。歸根結底,時間會告訴我們答案。

無論誰是對的,麥塔格特能夠在沒有任何科學發現的情況下啟動這場辯論,純粹透過邏輯思考問題,都是 令人驚嘆的

改編自最初發表在【對話】(The Conversation)雜誌的文章。