地球人的時間觀

文 / 鄭磊

據說嬰兒出生時是看不到外部世界的，然后慢慢地可以看到“上下顛倒”的東西。過了一段時間，才能看到和我們看到的同樣的事物。這個過程其實就是一個嬰兒建立“時空”認知的過程。時間是什么？這么簡單的問題，早已被一般人忽略，變成了哲學家、理論物理學家苦苦探索的宇宙基本問題。《時間的秩序》對這個問題做了有趣的討論，這本書的作者是意大利物理學家，從人類對時空認知發展過程的角度，引者逐步深化對時空概念的思考。

當太陽照在人或者其他直立的物體上時，會留下影子，隨著太陽和地球位置的變化，這個影子的長度也由大到小，再由小到大地發生變化，直到夜幕降臨，伸手不見五指的深夜到來。黑夜過后，新的一天重新開始，影子又回來了，變化過程依然和前一天一樣，于是先人們從中掌握了一天中時間變化的規律。

為了組織社會性活動，比如勞動或集會，有必要在部落里統一時間，于是日晷出現了，將一根柱子立在大家都能看到的地方，比如高臺之上，每個人只要看到日晷的影子，就知道白天的不同時間了。夜晚沒有太陽，計算時間的方法變成了鐘漏，這是古人摸索出來的規律。鐘漏類似巨大的沙漏，從天黑開始，當一桶水漏完，天也亮了，接著使用日晷計時法即可。

后來，古人發現每一天的時間還是有差異的，比如夏天和冬天就有明顯不同，白天要比黑夜長。有人發現從某個寒冷的日子開始，白天變得越來越長，過了某個炎熱的日子之后，白天的時間又開始逐漸變短，周而復始，這兩天分別被稱為“冬至”和“夏至”。隨著農業的發展，古人注意到農作物生長在不同的日子是不同的，但是具有周期規律。于是慢慢形成了農歷的節氣概念，將一年的時間劃分為四個季度、十二個月、二十四個節氣、三十六個旬、五十二個周、三百六十五天，由此人們就有了農歷。

上面所說的時間概念，是地球上人類的時間。其中具有兩個重要的特征：一是與太陽密切相關，二是具有一定的“社會性”。假設在某個星球上看不到太陽，那里的人便不會有和我們類似的時間概念。或者是在粒子世界，比如量子空間，應該使用另一種時間概念，所以地球人使用的是一種“太陽時間”。另外，這種時間不是均勻變化的，不僅會有季節區分，而且每個人都有自己的“太陽時間”，也就是“生物鐘”。在人類采用日晷夜漏計時之后，實際是采用了一個公用的“太陽時間”，忽略了季節和個人對時間不同的感知。這是社會生活的需要導致人類做成的自然選擇。

將時間作為均勻變化的衡量標準，也是物理學家牛頓采用的方法。在牛頓力學里，t代表絕對的真實的“時間”，這個理想化、數學化的處理方式在當時受到了理論界的質疑。和牛頓同時期發明了微積分的德國數學家萊布尼茨就是這種時間觀點的反對者。傳說他的名字的正確拼法是Leibnitz，但他堅信牛頓的絕對時間t是不存在的，所以硬是將名字中的t去掉了。真正對“絕對”時間的顛覆性認知來自愛因斯坦。筆者一直對相對論的兩個論點很疑惑：在距離地球不同的高度，時間的快慢是不一樣的；運動和靜止的物體，時間快慢也是不一致的。后來終于明白，愛因斯坦所說的是“太陽時間”，而我們日常生活中早已習慣使用按照均勻時間標準制造的機械式鐘表。這種均勻時間變化的計時裝置是14世紀的發明，而人類的歷史至少可以上溯到260萬年前。

現代人已經習慣了采用標準化的統一時間了。其實，在不遠的過去，人們還在為此困擾。愛因斯坦年輕時在瑞士專利局工作，主要處理與各地火車站時鐘同步的有關專利，并由此得到啟發——不同地方的時鐘本身是不同步的。這個想法就像砸中牛頓的那個蘋果一樣，最終引出了愛因斯坦的狹義相對論。盡管生活在世界上不同地方的人們的太陽時間是不同的，“地球村”的居民最終還是商量出了一個妥協的辦法，采用時區制，在每個時區內使用統一的時間，那么同一時區不同地方的時間最多有半小時的差異，對日常生活的影響不大。