自然科普

论时间的认知,我们真的知道时间是什么吗?

2020-03-01  本文已影响0人  无负钧言

   疫情期间,宅在家中,有些人感觉时间很慢,每天在家不知道做了点什么,度日如年。而有些人感觉时间过得好快,每天在家也不知道做了点什么,一个月就过去了,时间在飞逝,“一下子就30了”,“一下子就老了”。

   时间感知是由新记忆的数量决定的。当你回顾一个繁忙的假期时,即使那时感觉过得很快,回想起来好像是很多年前的事。这是因为日常状态之外度过的一周带给你很多新的记忆。如果你觉得生活过得很快,这可能是生活充实的标志。

    时间认知是由大脑中设定的目标而决定。 同样的一天,有些人读书半小时,就知足了,感觉无负今日了。而对于有些人,读了2小时,还是自责,深感有亏青春。这也许是心理学研究的范畴,但是基础是每个人对待时间认知的看法的不同。

    那么时间到底是什么?

     上面这张图片2013年在拍摄的星轨,采用了延迟拍摄+图片叠加的方式,仿佛凝固了时间。从那时我就无知的问自己一个问题? 我们真的明白时间是什么吗?

一、没有时间概念,是真正的自由?

    有人说;如果我们能忘记时间多好。有人说;没有时间约束,做自己就行

    那么,真有人和地方没有「时间」这两个概念吗?

    是的,的确存在这样的地方

    巴西亚马逊地区的阿蒙达瓦(Amondawa)部落就没有“时间”这个词和概念。这个部落约1万多人口,部落不识“年月”只分“昼夜”。在他们的语言中没有“时间”、“星期”、“月”和“年”等词语,只区分白天、黑夜、旱季和雨季。该部落的人们也没有年龄,而是根据每个人所处的生长阶段和在部落中的地位不断变换名字。

    比如,一个孩子长到一定阶段后就要换一个名字,他原来的名字就由新出生的小孩继续沿用。

    时间并不是全球人们通用的一个计时概念;阿莫达瓦部落的人们不像我们这样受时间的负累,也许他们享受的是自由的生活。

二、对待时间的方式?

    时间的使用方式、对待时间的方式是我们理解人类行为,教育和旅行行为的重要手段。也是我们了解自己、了解组织、认知社会和宇宙的一项基本方式。

    这个人是不是时间观念强?对于时间的利用如何?一年中都做了点什么?明年计划是什么?其实都是时间范畴。

    在社会学和人类学中,时间纪律是社会和经济规则,惯例,习俗和期望的统称,用于衡量时间,社会货币和时间测量意识以及人们对他人遵守这些习俗的期望。

    随着技术的发展,时间会有所变化,因为电视或互联网创造了以不同方式利用时间的新机会。然而,时间使用方式的某些方面在很长一段时间内相对稳定,例如上班通勤时间,尽管交通情况有很大差异,但据观察,单程大约20-30分钟是很多城市的情况。

     组织上的时间管理;是先组织任务或事件,首先估计一个任务需要多少时间以及什么时候必须完成,并调整干扰其完成的事件,以便在适当的时间内完成。日历和日程安排是时间管理工具的常见例子。

三、时间到底是什么?

    但是到目前为止,学者们尚且无法为时间找到一个可以适用于各领域、具有一致性且又不循环的定义。然而在商业、工业、体育、科学及表演艺术等领域都有一些各自来标示及度量时间的方法。

    1、时间是一种尺度。在物理定义是标量,借着时间,事件发生之先后可以按过去-现在-未来之序列得以确定(时间点),也可以衡量事件持续的期间以及事件之间和间隔长短 。

    2、时间是一种自然存在。也是一种社会历史现象。作为一种社会存在的时间,当然有其自身演化变迁的历史。这尤其体现在时间观念和时间体制等的变革上面。世界许多民族都保有各自独特的历法、纪年、岁时节庆,形成了富有本民族文化特色的时间观念。

    3、时间是第四维度。时间是除了空间三个维度以外的第四维度。 

    4、时间哲学研究的重要领域。有两派不同的观点:一派认为时间是宇宙的基本结构,是一个会依序列方式出现的维度。另一派认为时间不过是人为便于思考宇宙,而对物质运动划分,是一种人定规则。

四、时间的多维度概念

1、时间的第一直觉-可计量性

    人类现在谈到时间的时候,总会出现许多可计算、可计量的概念。比如;一天、一年、一个星期、10分钟、1秒钟、这些都是我们生活中互相沟通的基础。

     沙漏就是古代时间的计量工具之一;沙漏中的沙子流量可以用来衡量时间的流逝。 它也具体地代表了现在在过去和未来之间。

(作者书桌上的沙漏,购买于宜家)

     而中国古代的计时仪器有太阳钟和机械钟两类。太阳钟是以太阳的投影和方位来计时,分别以土圭、圭表、日晷为代表。由于地球轨道偏心率以及地球倾角的影响,真太阳时和平太阳时是不一致的,机械钟应运而生,代表有水钟、香篆钟、太阳仪。

2、中国古代的时间概念

在看古装戏的时候,你经常听到“午时三刻”,“三更半夜”,这些都是时间概念,那换做现在是多久?

 (日晷)

我们现在是二十四小时,古代有十二个时辰。古代的一个时辰换算相当于现在的两个小时,古代的一个时辰分为八刻钟,即一刻钟相当于现在的十五分钟,因此三刻钟时间就相当于现在的四十五分钟时间。

  (标有现代时间的日晷)

    但是古代的(子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥)十二地支时辰的第一个时辰子时并不是我们现在的新的一天开端凌晨0:00-2:00这个时间段,而是现在的晚上11:00到凌晨1:00这段时间,因此我们就可以推算出古代的午时三刻约摸就是现在的11时45分这个时间。

 三更与五更这两个时间概念常常关联在一起,例如,“三更半夜,小心火烛”、“阎王要你三更死,谁敢留你到五更””等等这些熟悉的词话。

 古时一夜分有五更,即一更、二更、三更、四更、五更。古代百姓夜晚照明不便,夜生活也较少,天黑入夜是一更天,鸡鸣之时五更天结束天就开亮了,该起床准备劳作了。

    一更天为戌时对应现在时间19:00 - 21:00,三更天恰恰是深夜夜半之时,对应子时(23:00-01:00)这个时辰,五更天就是现在的凌晨03:00-05:00,即寅时。

   一炷香;古代经常提到一炷香这个时间概念。“一炷香的功夫”,这个时间到底是多久呢?其实目前是没有确定的说法。20分钟?30分钟?其实这个概念是模糊的。

3、物理学中的时间

    上文说到,基本国际单位是秒。这就是属于物理概念

      而目前最广泛被接受关于时间的物理理论是爱因斯坦的相对论。在相对论中,时间与空间一起组成四维时空,构成宇宙的基本结构。时间与空间都不是绝对的,观察者在不同的相对速度或不同时空结构的测量点,所测量到时间的流易是不同的。

      狭义相对论预测一个具有相对运动的时钟之时间流易比另一个静止的时钟之时间流易慢。在1971年,物理学家Joe Hafele与Richard Keating做了证明。他们将高度精确的原子钟放在飞机上绕着世界飞行,然后将读到的时间与留在地面上完全一样的时钟做比较。

    结果证实:在飞机上的时间流易得比实验室里的慢。

     而据爱因斯坦的理论,当移动的速度越快,时间流易速度越慢,当移动速度达到光速的一半时,时间约慢13%。

      另外,广义相对论预测质量产生的重力场将造成扭曲的时空结构,并且在大质量(例如黑洞)附近的时钟之时间流易比在距离大质量较远的地方的时钟之时间流易要慢。现有的仪器已经证实了这些相对论关于时间所做精确的预测,并且其成果已经应用于全球定位系统。

太阳巨大的质量弯曲了周围空间,紧紧的束缚了地球

4、天文学中的时间

    最早研究时间的科学不是物理学,而是天文学。天文学的一个最重要的任务就是测量时间,从确定日的长短,四季的变化,到制定历法。

    今天的天文学已与历法或时间测量无关联了,但天文学观测对时间概念的发展依然非常重要。

    天体发出的光到地球上被观测到需要一定的时间。离地球越远的天体发出的光需要的时间也越长,因此对宇宙越远的地方的观测也是对宇宙越古老的时间的观测。

   现在最被公认的宇宙学理论(宇宙大爆炸理论)认为时间与空间和宇宙内的质能一样是在140亿年前产生的。目前的天文学观测估计宇宙的扩展是没有尽头的,因此时间也应该是没有尽头的。

    根据史提芬·霍金所解出广义相对论中的爱因斯坦方程式,显示宇宙的时间是有一个起始点,由大霹雳(或称大爆炸)开始的,在此之前的时间是毫无意义的。

  而物质与时空必须一起并存,没有物质存在,时间也无意义。

5、哲学中的时间

      哲学对于时间的研究,间接的开启了人类的思考的大门,例如最近几年网络红词「心流」就是对于时间在另一个领域的运用和延续。

     传统哲学对时间研究:古代的本体论采取独断的口吻宣布时间的本质和属性,近代的认识论采取主客对立、非此即彼的态度判断时间的本质和属性,近现代的现象学和存在论者则从抽象的人出发去探索时间的本质问题。

时间是“永恒”的映象;

时间是“永恒”的动态相似物;

时间不停地流逝,模仿着“永恒”;

时间无始无终,循环流逝。

—— 柏拉图

   而现在哲学家对于时间有两派不同的观点:

   一派认为时间是宇宙的基本结构,是一个会依序列方式出现的维度,艾萨克·牛顿就对时间有这様的观点,因此也称为“牛顿式的时间”。

   一派认为时间不是任何一种已经存在的维度,也不是任何会“流动”的实存物,时间只是一种心智的概念,配合空间和数可以让人类对事件排先后顺序及进行比较。依照戈特弗里德·莱布尼茨及伊曼努尔·康德的传统,第二派的观点认为空间和时间“本身并不存在,而是我们表达事物方式的产物”。

6、宗教中的时间

    科学对时间的存在观察,提供人类从自身既有的见解与实据出发 。

    宗教对时间的存在启发,即在于补足人类历代科学见解的不足之处,提出存在可能相对的观点与反思:

1、时间的形态问题:有循环时间观和线性时间观。

2、对时间结构的取向问题:过去取向、现在取向、未来取向。

3、时间存在的方式问题:线性存在、非线性存在、瞬时存在的“点”、跨点存在的时间段(线段的形式),形象是清晰、模糊。

    基督教、犹太教等对时间的纪录见诸《圣经》记载,形成圣经神学与系统神学等帮助人深入探讨时间的真实性;

   例如:“主看一日如千年,千年如一日。”《彼得后书3:8》,涉及提示出“地球时间”与“宇宙时间”的差异观念。

7、文学中的时间

  许多古诗词如 “盛年不重来,一日难再晨 及时当勉励,岁月不待人”,“明日复明日,明日何其多,我生待明日,万事成蹉跎。” “光阴不可留,生世如转蓬”。等等都是蕴含了对时间的概念的一种表达方式。

    在文学中,时间的流易和不可逆性是一个古今中外一再提到的内容。光阴似箭,日月如梭,这句谚语既体现了古人对时间的最直接的领会:日与夜光与阴的交汇,也体现了古人对时间不可逆性的认识以及对此的感慨。

     而在科幻小说中,时间旅行是常见题材之一。去年完结的《复联4》中的平行宇宙就是对时间的概念的延伸。

(平行宇宙想象图)

8、时间的不可逆性

   有人说,上帝给人类最公平的就是-时间。其实这也是个伪命题,因为出生人的环境、年代、健康与否、意外事件等也决定了人生长度是不一样的,但是有一点大家都是有共识的;

   时间具有不可逆性。

  人出生、成长、衰老、死亡,没有反过来的。玻璃瓶掉到地上摔破,没有破瓶子从地上跳起来合整的。

如何用科学去解释时间具有不可逆性?

   古典力学无法解释时间的不可逆性。两个粒子弹性碰撞的过程顺过来反过去没有实质上的区别。时间的不可逆性只有在统计力学和热力学的观点下才可被理论地解释。

   热力学第二定律说在一个封闭的系统中(我们可以将宇宙看成是最大的可能的封闭系统)熵只能增大,不能减小。宇宙中的熵增大后不能减小,因此时间是不可逆的。

五、虚假的过去和未来

      我们大脑中可以记忆自己能记住的事件,而这些事件通常是以时间为主线条而被记忆的,人们记不住自己几岁会走路,但是你会记得你第一次恋爱的时间、结婚的时间、工作的时间等等,而这些组成了你的过去。这些就是你对待过去的时间观念,就像一个巨大的视频库,可以利用它来检索生活中的事件记录。

     但心理学家经过研究已经证明,自我记忆根本不是那样。

    1、自我记忆第一个错误;大多数人忘记的事情比记得的要多得多,有时我们完全忘记了发生的事情,尽管别人坚持认为我们在场。有时,即使被提醒也不能唤起回忆。也就是说,我们可以改变记忆,使之更有意义。

     每当我们回忆起一段过往,我们就会在脑海中重新构建这些事件,甚至改变它们,以适应任何可能出现的新信息。这比凭空创造要容易得多,让人们相信其实从未存在过的经历。

    心理学家Elisabeth Loftus对此做了几十年的研究,她让人们回忆起自己曾亲吻过一只巨大的绿色青蛙,或者曾在迪士尼乐园遇见过兔八哥(因为他是华纳兄弟的角色,不可能出现在迪斯尼)。即使是向朋友讲述一件轶事,也可能意味着我们对那个故事的记忆已经发生了轻微的改变。

   也就是说;人们可以被说服,去"记住"那些从未发生在他们身上的事情。

   2、自我记忆的第二个错误;人们是以为想象未来与想象过去是完全不同的。事实上,这两个过程是相互联系的。我们用大脑中相似的部分来回忆过去或描绘我们未来的生活。正是拥有了记忆,我们才能想象未来,在脑海中预览未来的事件。这一技能使我们能够预先制定计划,并尝试不同的可能性。

    这些奇怪的感觉就是源于我们大脑处理时间的方式。一个几乎没有自我记忆的婴儿总是活在当下。她快乐、哭泣、饥饿、悲伤。婴儿会经历所有这些,但不会回想起上个月有多冷,也不会担心气温很快会再次下降。

    然后慢慢地,一个蹒跚学步的孩子会开始建立自我意识。随着这一发展,便开始理解时间,理解昨天与明天的区别。尽管如此,在那个年纪想象自己的未来仍然是一个挑战。

     如果你问三岁大的孩子第二天可能做什么,只有三分之一的孩子给出的答案被认为是可信的。小孩子们无法预计未来会和现在有什么不同。

     对时间的经验是由我们的思想主动创造的。各种因素对于时间经验的构建都至关重要——记忆、注意力、情感,以及我们对时空关系的感知。我们的时间感植根于我们现实的感观。时间不仅决定我们安排生活的方式,也决定我们体验生活的方式。我们的感知跟不上科学的发展——我们只能用我们所拥有的感观来创造我们对世界的日常体验。

      所以,我们要明白时间长短无法改变,但可以改变对时间的态度,因此让时间流逝中的我们自我感觉更好。

作者:无负钧言

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