
亞歷山大·阿努夫裏耶夫 Fiberead
本書適合各年段人士,只要他們能夠閱讀並且有志於瞭解“時間是什麼”的問題。本書講述了人們爲何認爲時間是相對的,時間是什麼,並向讀者介紹各種時間測量裝置,同時還講解時間旅行爲何不可能。如果你想更清晰地向孩子、朋友或學生講述時間的概念,答案就在這裏。
時間是什麼 亞歷山大·阿努夫裏耶夫 Fiberead 19個筆記 ◆ 時間是什麼 >> 現在,在我們知道了表達“時間”的歷程後,我們可以將時間稱爲一個過程,或表達過程的方式,或者爲了定義某過程而使用的邏輯、數值表達式。 時間不能被操控,也不能被創造或毀滅。 ◆ 秒到底是什麼 >> 1.秒是一個邏輯學定義,是一個過程或事件的描述。 一個事件(或過程)有其開始與結束。 我們生活在物質世界中,這些物質讓事件得以發生。 當然事件(或過程)也能在虛擬世界中發生,但虛擬世界的邏輯模型仍爲物質世界。 ◆ 什麼是過去、現在和將來? >> 我們可以用“事件”這一概念定義過去、現在和將來。 在下文我會用到PPF(Past, Present, Future[ Past, Present, Future:過去,現在,未來。])這一縮寫來代替過去、現在和將來。 事件爲一個或一系列過程。 事件成立的一個必要條件是有開始與結束。 過程與事件開始,接着進行,最終結束。 儘管我們把一些事件看作短暫的,不可延續的,但那也是一個很短的過程。 假設沒有事物發生改變,那麼事件(過程)就沒有發生。 現在讓我們給過去、現在、將來下定義。 過去是已經結束的事件。 現在仍是在進行中的事件。 將來是還沒開始的事件(過去與現在都未發生)。 在我看來,這樣用事件定義PPF最爲理性(雖然仍有一些疑難之處)。 在所有情況下,爲了這樣有邏輯地解釋PPF,找到這樣一個事件尤爲重要,並且該主要事件包含在所有其他同類事件中。 若我們試着用PPF定義宇宙中所有事件,會怎麼樣呢? 我認爲這完全可行,因爲宇宙中發生的一切都是一個過程(或事件)。 >> 什麼是過去、現在和將來? 我們可以用“事件”這一概念定義過去、現在和將來。 在下文我會用到PPF(Past, Present, Future[ Past, Present, Future:過去,現在,未來。])這一縮寫來代替過去、現在和將來。 事件爲一個或一系列過程。 事件成立的一個必要條件是有開始與結束。 過程與事件開始,接着進行,最終結束。 儘管我們把一些事件看作短暫的,不可延續的,但那也是一個很短的過程。 假設沒有事物發生改變,那麼事件(過程)就沒有發生。 現在讓我們給過去、現在、將來下定義。 過去是已經結束的事件。 現在仍是在進行中的事件。 將來是還沒開始的事件(過去與現在都未發生)。 在我看來,這樣用事件定義PPF最爲理性(雖然仍有一些疑難之處)。 在所有情況下,爲了這樣有邏輯地解釋PPF,找到這樣一個事件尤爲重要,並且該主要事件包含在所有其他同類事件中。 若我們試着用PPF定義宇宙中所有事件,會怎麼樣呢? 我認爲這完全可行,因爲宇宙中發生的一切都是一個過程(或事件) >> 。那麼讓我們來試一試: 宇宙誕生之前即爲過去。 宇宙的存在即爲現在。 宇宙消亡之後即爲將來。 我有意只用一個宇宙舉例。 >> 但是對於那些三秒之前發生,持續到現在的事件來說呢? 那些事件在過去、現在和未來同時發生。 若我們將一毫秒或一個極短暫的瞬間作爲間隔事件呢? 那麼“現在”將以“膜”的形式存在,並以非常高的精確度分離過去與將來。 第一個事件發生在過去,第二個在將來。 但是“膜”會向將來移動,這意味着剛剛還屬於將來的一個事件轉瞬間就處在了過去! 但不是所有事件都是這樣,因爲一些事件持續時間很短或很長。 短暫事件從將來變爲過去的速度更快。 >> 很久之前就發生且短期內不會結束的事件會同時出現在過去、現在和將來。 讓我們試着用一個非常長的間隔舉例。 一百年前發生的事情爲過去。 一百年後發生的事情爲將來。 那麼現在的長度爲兩百年。 不幸的是,即使在這種情況下,我們也無法擺脫那些同時存在於過去現在將來的事件。 若只用一個事件來定義PPF會怎樣? 我是指該事件長度與現在的長度只與該事件有關。 那麼這樣的定義幾乎沒有用,至少對PPF的概念來說沒有用。它只在一些情況下可以單獨定義過去、現在或未來。 因爲我們嘗試用近似值來對過程做精確的比較。 讓我們單獨地試試PPF的每個部分。 “過去有劍齒虎!” 這個過去是一毫秒之前,一百年前還是一百萬年前? 沒有信息……需要進一步闡明。 “我現在在學德語。” 現在是同我說話的此刻,是這學期還是今年? 很難理解。 “我們將來能看到飛行的汽車!” 這個將來是今晚,下週還是明年? 請進一步闡明! 只有當我們用事件定義的PPF時,我們才能夠理解。 “去年我111公斤重。” 這個定義很好,因爲我們無須更多的信息,也能知道他的體重在去年一整年都是111公斤。 “迄今爲止沒有國家把人送上火星。” 沒有時間間隔,但在這個情況下也不需要它。一切都很清楚明白。 “我們的生活明年會更好!” 依然是一語中的!我們都能夠知道理解生活在何時能變得更好。 熬過今年,然後:“哇哈!” 很顯然,PPF的概念多用於近似事件的某個框架,不能獨立地用於事件和過程的精確比較。如果我們想要有一個準確的事件(過程)比較,就需要使用時間這樣的過程。 ◆ 水鍾 >> 尤爲重要的是,水從小孔滴下的速度恆定。 水桶中的水流出,水平面降低。 人們通過觀察水平面的變化可以知道過去了多長時間,現在是幾點鐘,或者只是爲一些事件測量間隔時間。 在古羅馬人們將水鍾當作計時器,用來控制公開演講的時長。 水鍾開始計時,演說家也開始滔滔不絕地高談闊論。 當水流盡之後,會有人對演說家說:“西塞羅,你的時間結束了!” >> 你可以看到,水被賦予了時間神祕的特性。 時間可以流動。 即使在現實中,這也是兩種過程的比較(水的流動和演說家演講)。 “時間流盡了!”這種表達導致了當時許多傑出人物陷入了錯誤想法之中。 如果他們用“所有的水都流盡了!”這種說法,那麼我們不必糾結於什麼是時間以及如何定義時間的問題了。 由於某種原因,水或沙的流動過程使人着迷。 你經常能看到坐在沙灘上慢慢地倒沙子或水的人。 從一個手掌到另一個手掌。 現在我們不知道爲什麼會這樣。但是讓我們把這個問題交給心理學家,讓他們來研究。 我們只是承認這種謎題的存在。 人性的另一個特點是必須向自己和他人解釋, 這個世界是如何形成的,人類一生扮演着怎樣的角色? 換言之,內在的動力去探索自己和周圍的現實。 但是,根據教育程度的不同,人類可以被歸入“現實主義者”或“神話製造者”的範疇。 成爲“現實主義者”是很容易的,但只是對現在來說。 因爲我們擁有前人研究得到的知識總和。 如果現在有人說:“地球是平的,你自己能看出來。”我們只能認爲這個人沒能完成小學四年級的課程,或者他在開玩笑。 這種事也不是沒有可能…… 我們現在知道地球不是宇宙的中心。 >> 伽利略和布魯諾爲此付出了畢生心血。 他們一個被宗教法庭判決,身陷囹圄,另一個踏進了熊熊烈火。 我們現在擁有的知識都是前人歷盡艱難得到的,都來之不易。 由於先輩的貢獻,我們現在能夠很容易地成爲現實主義者。 因此讓我們向他們致敬,我們站在他們的肩膀上。 讓我們試着用他們的眼光看看我們現在的世界。 我們倒不必棲身洞穴。 讓我們看看古希臘哲學(神話學)是如何產生髮展的。 所以,存在於有生命和無生命物體的世界中,觀察周圍的現實是如何變化的,人試圖理解他周圍的生命過程,邏輯地解釋事件,物體之間的相互作用,以及人類一生扮演着怎樣的角色。 我們必須再次談論人類行爲的具體構成。 如果人不能理解一個事物,他最終會用一種讓自己滿意的方法來解釋。 儘管很複雜,他會用他已有的所有知識解釋一切事物。 例如,爲了支撐地心說,當時頂尖的數學家創造了非常原始的宇宙系統。 其中有太陽、地球和其他行星的運行軌道。 這些都完全支持這個系統。 即使非常複雜,但我們不得不說這個理論聽上去非常好。 如果有些事情很難理解或解釋,很少有人能夠站出來承認: “我什麼都不知道” 人類天性讓人傾向於對自己和他人證明自己: “我是聰明的”,“我是強大的”,“我從不犯錯!”。 這種姿態只有助於在人類歷史的黑暗時期生存。 這就是古希臘人用庸俗唯物主義——他們所擁有的關於物理過程的原始知識——解釋萬物的原因。 當一個古希臘人聽到雷聲。 他不能看到天上有人,但他會說雷聲事實上來自天堂。 他的經歷讓他認爲這樣響的聲音是一個身強力壯的人發出的。根據聲音來看又不是人類或者已知的動物發出的。 當古希臘人看到閃電時,同樣的事情發生了。 他得出結論:天上一種無形的生物,強大無比,能夠射出火箭(閃電),發出巨大的雷聲,把一切震碎,讓大地顫抖。 希臘人稱這種生物爲:“宙斯——雷電和天堂之神。”儘管看不見這個神,希臘人還是爲他定了律例,崇拜他。 人們祈求他的憐憫,求他不要用充滿火焰的電光折磨世人。 希臘神話解釋了世上所有事件,從軍隊的立場到不同等級的神。 有伊俄女神——黎明女神。 她打開天堂的大門讓太陽昇起。 讓我們開始吧,太陽每天早晨都是這樣獲得自由的! 有克洛諾斯神——時間之神,他同時也是時間。 所以,時間是一個人。:) 我們必須說,許多宗教裏都有掌管時間的神。 例如:東方的卡莉女神是無盡的時間,她是創造、操控、指引並最終毀滅時間的時間。 她會吞喫時間……時間喫時間…… 因此時間是人和物在同一個瞬間!真妙! 但讓我們回到希臘人上。 他們的哲學對幾乎其他所有古人都產生了深遠的影響。 這就是爲什麼羅馬人對自然持與古希臘人同樣的觀點。 請記住在觀察水在水鍾裏流動,水流盡時,時間也沒了,古羅馬人創造了一套時間流動的理論。 他們在這些過程中(其中一個是無形的,這沒有關係,宙斯也是無形的)發現了對時間無形、可流動的證明。 這很明顯! 就像地球是平的,太陽繞着地球轉一樣明顯…… 因此我們知道人類本性的特殊性,知道當時人們對物理學與其他有關自然的學科所知甚少。 我們知道,他們利用神話來影響世界秩序和世上的事件。 我明知道爲什麼他們那時認爲時間是看不見的物體。 爲什麼現在有些人可以接觸到全世界的知識,看到世界的真實秩序,卻仍然被神學所囿,這很難理解。 我希望,大部分讀者不會那樣,我希望你們是現實主義者,並且同意我的觀點。 時間——是一個過程或一個邏輯表達,它讓我們理解、找出或定義對象或事件在過去、現在、將來處於何種狀態之中。 時間不是一個物體。 對於那些仍爲神學所囿的人,我希望他們在這裏得到的信息能夠讓他們成爲現實主義者。 幫助他們放下對時間旅行、時間蟲洞等那些非常原始但證據較少的理論。 請相信我,現實主義者的世界其樂無窮,輕鬆而光明。 >> 人類天性讓人傾向於對自己和他人證明自己: “我是聰明的”,“我是強大的”,“我從不犯錯!”。 這種姿態只有助於在人類歷史的黑暗時期生存。 這就是古希臘人用庸俗唯物主義——他們所擁有的關於物理過程的原始知識——解釋萬物的原因。 當一個古希臘人聽到雷聲。 他不能看到天上有人,但他會說雷聲事實上來自天堂。 他的經歷讓他認爲這樣響的聲音是一個身強力壯的人發出的。根據聲音來看又不是人類或者已知的動物發出的。 當古希臘人看到閃電時,同樣的事情發生了。 他得出結論:天上一種無形的生物,強大無比,能夠射出火箭(閃電),發出巨大的雷聲,把一切震碎,讓大地顫抖。 希臘人稱這種生物爲:“宙斯——雷電和天堂之神。”儘管看不見這個神,希臘人還是爲他定了律例,崇拜他。 人們祈求他的憐憫,求他不要用充滿火焰的電光折磨世人。 希臘神話解釋了世上所有事件,從軍隊的立場到不同等級的神。 有伊俄女神——黎明女神。 她打開天堂的大門讓太陽昇起。 讓我們開始吧,太陽每天早晨都是這樣獲得自由的! 有克洛諾斯神——時間之神,他同時也是時間。 所以,時間是一個人。:) 我們必須說,許多宗教裏都有掌管時間的神。 >> 例如:東方的卡莉女神是無盡的時間,她是創造、操控、指引並最終毀滅時間的時間。 她會吞喫時間……時間喫時間…… 因此時間是人和物在同一個瞬間!真妙! 但讓我們回到希臘人上。 他們的哲學對幾乎其他所有古人都產生了深遠的影響。 這就是爲什麼羅馬人對自然持與古希臘人同樣的觀點。 請記住在觀察水在水鍾裏流動,水流盡時,時間也沒了,古羅馬人創造了一套時間流動的理論。 他們在這些過程中(其中一個是無形的,這沒有關係,宙斯也是無形的)發現了對時間無形、可流動的證明。 這很明顯! 就像地球是平的,太陽繞着地球轉一樣明顯…… 因此我們知道人類本性的特殊性,知道當時人們對物理學與其他有關自然的學科所知甚少。 我們知道,他們利用神話來影響世界秩序和世上的事件。 我明知道爲什麼他們那時認爲時間是看不見的物體。 爲什麼現在有些人可以接觸到全世界的知識,看到世界的真實秩序,卻仍然被神學所囿,這很難理解。 我希望,大部分讀者不會那樣,我希望你們是現實主義者,並且同意我的觀點。 時間——是一個過程或一個邏輯表達,它讓我們理解、找出或定義對象或事件在過去、現在、將來處於何種狀態之中。 ◆ 事件與過程的比較(時間) >> 時間是過程(或事件)的比較過程。其中一個過程是標準的。 另一個過程用來度量。 標準過程必須至少有一個參數會變化,或爲週期性、循環過程。 聽起來可能有點奇怪,但一個被衡量的過程可能是不存在的。 沒有變化,或沒有事件,我們可以稱之爲“反過程”。 但是,我們由於生活在物質世界之中,就不深入探討它了,姑且稱之爲過程。 在這個世界上,有許許多多這種不存在正式過程的過程。 一個運動的過程變爲靜止的過程。 我們可以用一個標準過程來衡量這兩個過程。 比如我們可以看到以下過程的衡量結果: 1)地球自轉的過程(標準過程)與 2)一個現存物體(一塊地上的石頭)進行比較。 那麼,地球自轉三圈之後,物體(石頭)的座標位置沒有發生變化。 物體的方位仍然存在(石頭仍在原本的地方)。 讓我們用另外一個例子,這次用一個運動的物體。 地球自轉十二圈期間,一艘船從紐約駛向聖彼得堡。 地球繞太陽轉六圈期間,阿發那西·尼吉丁(第一位寫印度遊記的歐洲人)跨越了三個大洋, >> 事件與過程的比較(時間) 時間是過程(或事件)的比較過程。其中一個過程是標準的。 另一個過程用來度量。 標準過程必須至少有一個參數會變化,或爲週期性、循環過程。 聽起來可能有點奇怪,但一個被衡量的過程可能是不存在的。 沒有變化,或沒有事件,我們可以稱之爲“反過程”。 但是,我們由於生活在物質世界之中,就不深入探討它了,姑且稱之爲過程。 在這個世界上,有許許多多這種不存在正式過程的過程。 一個運動的過程變爲靜止的過程。 我們可以用一個標準過程來衡量這兩個過程。 比如我們可以看到以下過程的衡量結果: 1)地球自轉的過程(標準過程)與 2)一個現存物體(一塊地上的石頭)進行比較。 那麼,地球自轉三圈之後,物體(石頭)的座標位置沒有發生變化。 物體的方位仍然存在(石頭仍在原本的地方)。 讓我們用另外一個例子,這次用一個運動的物體。 地球自轉十二圈期間,一艘船從紐約駛向聖彼得堡。 地球繞太陽轉六圈期間,阿發那西·尼吉丁(第一位寫印度遊記的歐洲人)跨越了三個大洋, 此處我故意沒用天或年之類的單位。 一天即爲地球繞地軸轉一圈。 一年即爲地球繞太陽轉一圈。 自古以來,人就用這兩種表達(天和年),並且在某個時候將它們作爲時間這種神祕物質的度量。 但你已經知道那不是真的。這是兩個過程的標籤, (1)地球繞地軸自轉 (2)地球繞太陽旋轉。 時間就是程序,就像我們之前討論的那樣。 不是物體,不是領域,不是神話的次物質實體。 只是一個過程或邏輯表達式(信息)。 我們可以對一些非常常規的事情使用標準流程(例如黎明), 並很容易將比較結果轉化爲數值計算結果。 你已經看過三次黎明瞭,這意味着三天已經過去了。 非常方便,沒有複雜的計算與轉換。 原子鐘是怎樣的呢? 對於這種類型的時鐘,標準的過程是每秒十億次循環。 所以我們必須將這些循環的計算結果進行轉換,並使用這個新的結果。 在另一個過程中,它現在成爲一個新的標準過程,用以觀測。 這是在屏幕上圖像改變的過程(一個虛擬的過程)。 例如:屏幕上有一個數字1的圖像, 然後它變成了數字2的圖像。 我有意從這個角度來描述這個過程,這樣我們就能看到機械過程與虛擬過程如何聯繫。 我們不能找到神祕物質的實體(時間),於是我們觀察這個過程。 我們所需要的一切都有了,不需要更多信息。 現在,觀察者將圖像改變的過程與被衡量的過程比較。 理念是一樣的——將過程相互比較。這是一個過程…… 如果我們用一個機械鐘,觀察者將指針的位移與被衡量的過程比較。這是怎麼發生的?我們只是沒有計算鐘擺的週期! 我們觀察更方便的標準過程——指針運動的過程。 錶盤刻度將指針位置與數值聯繫起來。 世界上有許多種鍾。中國自古把蠟燭當作鍾。 這很不可思議,我們怎麼使用呢? 比如,在睡覺前,你想讀一本書,或者當你孤身一人在森林裏時。你不想要用手電筒,那是應急專用的。你可以用蠟燭! 蠟燭燃燒時長度的變化可以作爲一個標準過程。 因此,我們可以在蠟燭上做標記。 比如,當蠟燭燒到標記處時,我們就能知道十五分鐘已經過去了。 事實上,一個已經結束的 標準過程本身就可以傳達信息。 蠟燭燃盡意味着已經讀了很久書了,該去睡覺了。 因此,正如你看到的這樣,我們如果想知道一個過程是如何進行的,必須用另一標準過程與其對比。 觀察與比較是理解內部外部過程和事件的唯一方式。 我們不必刻意去尋找,去抓住時間這一神祕物質。 我們可以用一個過程,一個前人稱之爲時間的過程。 ◆ 時間與數字 >> 時間與數字 首先讓我們給時間下個定義。 時間-是數值或邏輯表達式,是過程比較的結果,或用於邏輯運算的數值(邏輯表達式),以確定過程是如何開始、進行及結束的。 通常,一個過程爲標準過程,另一過程爲被衡量的過程。 >> 讓我們再給時間下一個定義。 時間——是邏輯或數值表達式,標準過程與已定義之過程的比較,在邏輯過程中用於確定過程何時開始,現在處於何種階段以及何時將結束。 或者,時間——邏輯運算中使用的數字或邏輯表達式,用於定義過程開始的時間,現在或將來處於何種狀態,何時結束或將要結束。 ◆ 時間旅行有無可能 >> 時間旅行有無可能?要回答這個問題,首先必須確定時間。 時間——這是兩個過程的比較過程。 一個過程是參照,另一個是被測。 如果標準過程是循環往復的,那麼可以用測量長度的方法來測量時間。 >> 時間這一過程是兩個過程的比較,一個是參照,另一個是被測。許多人認爲時間是一個物質,而不是一個過程。 >> 在這個三維世界,我們生活在物質與事件之中。 作爲一個客體,時間並不存在,只存在於現象、事件、過程的比較之中。
輕科普讀物! 時間——是一個過程或一個邏輯表達,它讓我們理解、找出或定義對象或事件在過去、現在、將來處於何種狀態之中。 時間——這是兩個過程的比較過程。一個過程是參照,另一個是被測。 每個事件都有結束,發生了就不可回覆。即使具有完全相同的物理參數,任何事件都是相比於之前事件的新事件。因此,後續事件都是在前一事件之後,而不會成爲前一事件或其並行(同時)事件。 時間是過程,時間是比較,時間是一維矢量。
即便是作爲科普讀物,還是淺了一些,而且討論時間而不談相對論便丟失了最有價值、最引人深思的內容。 從時間爲一系列有序事件的定義來看,“我”到達別人的“未來”是可能的,因爲定義時間的流逝速度爲某一穩定物理過程中事件序列在不同座標系中的發生速度。比如我和你初始在地球上同一位置,我們各自手上有一個原子鐘,我從地球上出發時,兩個原子鐘校對好,設爲計時零點,我旅行到黑洞附近再回到你身邊,這時我的原子鐘走了N個週期,而你的原子鐘可能走了5N個週期。所以,即便是在同一個宇宙中,如果一個過程(比如原子振盪)處於不同的運動狀態或不同的引力狀態下,前後兩次處於同一空間位置在物理上可以進行校準(對比周期數)時,不同運動狀態或不同引力狀態下的過程的事件計數是不同的,如果我們把事件計數作爲時間的度量,這兩個過程雖然起始事件和結束事件在同一空間,那麼這兩個過程所經歷的時間是不一致的,因爲事件計數不一致。進而,我們可以猜測變加速運動或進入引力較強處的過程,事件發生的速度相對於慣性座標系和引力較弱處的過程可能不是均勻的。但這麼猜測是沒有根據的,因爲對於前者而言,沒有任何證據可以證明事件發生速度有什麼不同,如果有一個人,他不會感覺自己變老的速度變慢了,如果不依賴人作爲判斷依據,原子振盪本身就可以作爲判據,而且目前想不到更爲穩定的、不隨外界環境因素影響的物理過程(事件序列)了。
輕科普讀物。 主要觀點: 1.時間的定義:被測過程與標準過程的比較。 2.作爲客體,時間並不存在,他只存在於現象、事件、過程的比較之中。 時間和長度、重量一樣,都是與標準進行比較的結果。 本書的優點:短小精悍,通俗易懂。這麼抽象的題目,做到輕鬆不燒腦,難得。 本書的缺點:深度話題,展開不夠。例如:爲什麼在不同地點,測量到的時間長度不同? 最讓人感慨的:每個事件都有結束,發生了就不可回覆。時間的箭頭是單向的,白駒過隙,逝者如斯。
講了點時間的測量方法,講了點時間的測量工具,講了點時間的單位,講了點事件作爲時間的參照,唯獨沒講時間是什麼
本書認爲,時間是標準過程與被測量過程的比較過程。描述爲被測量過程幾倍於標準過程。 通過觀察日出日落、月亮陰晴圓缺的週期,可以得到日和月的標準過程。再通過均分的方式,比如藉助日晷,得到更細粒度的時間單位。 本書沒有討論相對論。
時間這一過程是兩個過程的比較,一個是參照,另一個是被測。許多人認爲時間是一個物質,而不是一個過程
時間的測量也是不斷改進,纔有了我們現在的手機計時時鐘手錶等,可以越來越方便看現在是幾點是什麼時候。
薄薄的一本小冊子,感覺怪怪的,但還是能啓發人們思考。
✔,20250110(437本漢譯英複習)《時間是什麼》《亞歷山大·阿努夫裏耶夫》1.4萬(同版本) 句號斷句漢英對照谷歌翻譯4.8萬字符pdf文本1小時11分鐘