时间旅行(上):我们都是时间旅行者!
文|猪文
难度:★★★☆☆
时间旅行(time travel)是人类其中一个终极梦想。谁不想得到一个月光宝盒时,大喊一声「般若波罗密」,回到过去拯救你的白晶晶?比起长生不老,人可能更想成为时间旅行者,亲手弥补那些年里无法磨灭的遗憾。
时间旅行可能吗?这个看似纯綷科学或科技的问题,其实也是一个哲学问题,因为它不只牵涉到物理规律,也关乎到各种概念的澄清,例如怎样才称得上是「时间旅行」之类的问题。更重要的是,我们除了可以讨论时间旅行在物理上是否可能,也可以讨论它在逻辑上是否可能── 这些都是哲学家的工作。专研形上学的哲学家Mellor 讨论过时间旅行是否可能,这两篇文章便会介绍他的想法。
我们都是时间旅行者
要回答「时间旅行可能吗?」这个问题,我们必须先搞清楚「时间旅行」意思,因为这个概念的意思显然多于一种。在某意思下,时间旅行绝对是可能的──「我们每一个人都是时间旅行者,因为我们都在不断流逝中的时间里活动。我们从二十年前一直『走到』了今天」。
「时间旅行」在这里的意思不过是「时间会流逝,我们会随着它变化」。如此,时间旅行不单是可能的,而且自动发生。时间旅行并不像太空旅行一样,是一些我们发明出来的东西;它是一些发生于我们身上的东西。我们不能选择,都要从星期一走到星期二,再走到星期三。我们都是时间旅行者。
我们关心的时间旅行
如果「时间旅行」是这个意思的话,那「时间旅行可能吗?」这个问题便是一个超无聊的问题。显然,我们关心,或者常常幻想的不是这种意思(甚至,这种时间旅行反而是非常难以接受的事实)。那么,我们着眼的时间旅行,又是什么?
我们真正关心的时间旅行,有一个十分重要的特点:时间旅行的出现,必然会牵涉一种关于时间的落差。这个落差可以有三种:第一种是速度上的落差(这造成了向前的时间旅行,例如用了较短时间到达十年后),第二种是方向上的落差(这造成了往后的时间旅行,例如用一百年时间回到一百年前),第三种则是两者皆有(这造成了加快且往后的时间旅行,例如用了一年时间回到一百年前)。
我知道大家都应该对「回到过去」── 即第二或第三种时间旅行── 最感兴趣。先别着急,这篇文章先处理第一种向前的时间旅行。如果第一种时间旅行是可能的话,也很棒啊!我就常常十分好奇几千年后的人类会是怎么样,甚至会觉得自己无法知道人类往后的哲学发展是一个大大的遗憾。所以比起「回到过去」,其实我更想「飞往未来」。
那么这种「飞往未来」,亦即向前的时间旅行,可能吗?回到刚刚的讲法,我们关心的时间旅行,必然涉及某种关于时间的落差。而在「飞往未来」里,这种落差便在于「速度」。
这是什么意思?似乎时间是不可能出现速度的落差的,就如「在非洲每过六十秒就过一分钟」是句必然为真的废话。必然地,时间要花六十秒才能过了一分钟。时间是没有可能过得快了(它不可能花了三十秒便过了一分钟),或者过得慢了的(它不可能花了九十秒才过了一分钟)。 [1]
因此,所谓时间有速度的落差,必须牵涉到两种计算时间的方式。回想我们平时说「时间过得真快」,是什么意思?我们说的不是时间花了三十秒便过了一分钟,这是不可能的。我们意思是,按那个客观计算时间的方式,墙上时钟的分针的确跑了一度,所以时间过了一分钟。但按另一种计算时间的方式,时间只过了几秒。这种「另外的」计算时间的方式,最常见的便是我们主观的感觉。
「今天听白水讲爱情哲学,听得我如痴如醉,时间过得真快!」── 这句话说的是按我们主观经验来算,我们只感受到时间只过了几分钟,但客观而言,时钟的时针已走了两度。这个落差使我们可以说「时间过得真快」。我们快乐得不知时日过。
真正的「飞往未来」
那么,似乎我们都可以「飞往未来」,只要我们都去听白水的讲座便可以啦!因为去听白水的讲座,可以让我们只花几分钟(按主观感觉的计算方式)便可以走完两个小时(按客观的计算方式) ── 我们可以用几分钟从一点「飞」到三点。
如果这样便算是「飞往未来」,似乎也太过便宜。如此,几千年前的人类也可以「飞往未来」了!时间旅行根本无关于任何科学或科技进步。我们根本不用发明什么接近光速的飞船,便已经可以时间旅行。
上述想法有何问题?这是因为我们一般幻想「飞往未来」时,说的速度落差并不是这种。我们关心的,并不是以主观感觉计算的时间,能否跑得比以时钟计算的时间慢。我们关心的,是以物理事物变化计算的时间,能否跑得比以时钟计算的时间慢。这又是什么意思?设想一下以下情况:
有科学家说他已经成功飞往未来。
你问他:「这是什么意思?」
他说:「我是一百年前来的。」
你再问:「这有什么了不起的。我今年二十岁。我也是二十年前来的。你是说你很老而已吧?」
他回答:「当然不是,我没那么老。我意思是我用了一小时便飞往了一百年的时间!」
你说:「这也没有什么了不起啊!我二十年来也在浑浑噩噩,什么都没有做过,好像发了一场梦似的。我也只花了一晚时间便飞往了二十年啊!你跑得比我快一点而已吧!」
他解释:「不是!不是!我真的是1918 年来的人啊!我在1918 年搭上一架接近光速的飞船,然后在里面过了一个小时,便来到2018 年啊!我在飞船里冲了一壶咖啡,它还是热热的,我就已经到了2018 年! 」
这便是「飞往未来」的真正要求,以及所有要求。这个科学家是位真正的向前时间旅行者。从飞船外的客观时间来看,时钟跑了一百年的时间,过了一百个春夏秋冬,但从飞船内的世界来看,里面连咖啡冷掉都来不及,科学家的生理变化只有一个小时的变化,身体依旧处于一个正常四十岁男性的状态(假设他上船时是四十岁)。
换句话说,要成功「飞往未来」,我们要做的是令飞船内的物理变化发生得异常地慢,令得飞船内物理变化的速度比发生在船外的同一种物理变化进行得慢﹙如飞船出发前在船内和船外都不断在烧香,当飞船停止时,船内只烧了一柱香,但船外就烧了一百柱﹚。只要做到这点,我们便可宣称成功向前时间旅行。
「飞往未来」可能吗?
这样理解下的「飞往未来」也很可能办得到。我们可以有两种成功的方式:一种好像很酷,另一种好像很普通。
很酷的一种便是刚刚科学家的例子。按照狭义相对论,只要那位科学家的飞船飞得足够地快,便足以有他所说的效果。它飞得越快,船内所经历的物理变化便会愈少,那科学家也会衰老得愈慢。这也就是我们一般幻想的「飞往未来」。
这种方式的「飞往未来」在原则上是可能的,但现时人类科技却离成功发明这种快得近乎不可想像的飞船还很远很远。但不用怕,其实我地还有一种很便宜的方式去「飞往未来」 ── 冰箱!
这听起来好像很怪,但只要我们细心回想刚刚对「飞往未来」这个概念的分析,便会接受这个讲法。
绝大部分化学以至生理变化,都会随温度的下降变得愈来愈慢。这也是为什么我们会把食物放进冷箱:低温会使得食物腐烂的速度减慢。按我们刚刚的分析,其实那块猪肉也已成功「飞往未来」了!因为冰箱内的变化,例如那块猪肉的腐烂速度,可能只有半天(就像那飞船内的变化只有一小时),但冰箱外可能已过了五天(就像飞船外的世界过了一百年)。
冰箱和那飞船其实没有分别,冰箱内那块猪扒也与飞船内那个科学家没有分别。如果我们同意那科学家成功「飞往未来」,我们也得同意那块猪扒「飞往未来」。那科学家做到的事,那块猪扒也做到了。
它们唯一的分别只是到达未来的方式而已。飞船可能在空间上也有所移动,例如要飞到外太空去,而那冷箱则一直没有动过。但这个分别并不足以使得前者算是「飞往未来」,后者不是。是否能「飞往未来」的重点只在于,这空间内的物理变化,是否比发生在外边的同一种物理变化进行得慢。能做到的话,这已经算是「飞往未来」。至于到达的方式,理应不会影响「飞往未来」成功与否。
不过,必须注意的是Mellor 并不是说冷冻术与狭义相对论里的时间膨胀(time dilation)是同一个物理现象,又或者冷箱会导致时间膨胀。他想强调的是,按照他对「向前时间旅行」这个日常概念的分析,两者都能称得上是向前时间旅行,因为两者都满足了「物理变化的速度比发生在外边的同一种物理变化进行得慢」这个条件。
「回到过去」呢?
因此,恭喜你!
只要我们成功发明一种强力冰箱与复原技术,便能够成为向前的时间旅行者,「飞往未来」。甚至,其实医疗技术与保养品,已可算是部分地使我们「飞往未来」。剩下的问题便是我们可不可以「回到过去」救我们的白晶晶,和遇上我们的紫霞了。
很可惜,Mellor 认为不可能。他的论证其实也没有很难理解,就是因为「回到过去」在逻辑上会出现矛盾,所以是不可能的,我们留待下回再谈。在此之前,我们就先继续幻想能遇到我们的紫霞仙子吧!
參考資料:DH Mellor 'Time Travel' in Mind, Meaning, and Reality: Essays in Philosophy
[1] 當然,我們可以將「一分鐘」定義為「三十秒」或者「九十秒」。甚至是「一年」也可以。你喜歡如何定義便如何定義。但這裡的問題是,無論你如何定義「一分鐘」,也不可能是時間要花多於或少於你定義的時間來過一分鐘。如果你把「一分鐘」定義為「三十秒」,必然地,時間要花三十秒才能過一分鐘。
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