物理科学探疑-网友天空-系统观点-赵庄愚-时间论上
《 时 间 论 》
ABOUT THE NATURE OF TIME
Original Manuscript: 1974, Revised: June 1987
Zhao Zhuangyu 赵庄愚(Jan.28,1911~ Jan.8,1991)
简介:本论包括六大论题:一。先论传統的時間本質實在,時間屬外在公有論的根據与理由。 二。统查物理關係中所有時間的性質。 三。時間本源之分析。四。論時間實質和應用的時間之不同。五。時間流論。六。時間論分析綜結。科学中对于时间这个概念的引用已达到了极广泛极精微的程度。时间是物理学中三个基本量纲之一,凭它才建立起现代科学的宏伟大厦。然而,时间这个概念的原有之谜:时间的本质到底是什么东西?时间是否贯穿有生命和无生命的一切事物,这一切对它都无可逃避?时间是否真是其长无穷,无始无终的柱状体?时间是否只具有向一个方向流动的矢向?时间之过去,现在,与未来三者都是否是真时间? 以及物理学中是否有时间元?等等,至今仍没有被解答。传统时间概念的谬误在于不知事物有虛而把虚的部份一概以為實;不知时间专与物理能量構成倚變关系,而错误地认为時間是獨立無倚的先驗存在。这两项关于时间本质的謬误實為歷史上未曾被注意过。著者认为其原因是由于虚实之原理未被深入了解,以及能量之分析的觀點未被建立,因而时间概念的本质未被揭露出来。因而立意寫出此论。
本論僅只分析了時間的實質与虚設的“公有时间”有區别,并證明其幾項重大事體。時間的實質只是各人(物)自己所取得,不屬于別體所共同經歷。科學莊嚴使用的標準時間則純是虛設的框架,世界并不是真的存在那個东西。時間的發生只源於正能有消耗及負能有記录。由物理作用量綱的二因子而得到最確切的證明。故若要深入讨論時間本質及本源,我们就应当當綜合考察与物理学和生理学相关的,明顯和隐蔽的诸多方面问题,區分其時間效應的有無与多少。其時間屬虛,屬實,屬私有,屬公有等各种物理性质,以及应當辨别有能耗物理學与無能耗物理學的区分。凡物理学上的諸守恒定律都是屬于無能耗条件下的物理學理律。於是,傳統的“外在公有時間”的假設皆為适用的,但是這些并未具有時間的實質在內。
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< 遗著抄录者前言 >
现把中国学者赵庄愚的《时间论》1987年遗稿呈献给科学界。赵庄愚先生在1974年原稿1987年修订成书的《时间论》中,阐述了他多年来独特的研究体系和见解。这位中国科学家因艰难的境遇,未能及时发表他的著作。在他生前,曾受到爱因斯坦(Albert Einstein)三维时间理论的启发与威尔士(H.G.Wells)《时间机器》(The Time Machine) 灵感的鼓舞,而作出了相关的认真研究。
当他写成他的 《时间论》后第二年,高兴地看到了斯蒂芬.霍金1988年发表的《时间简史》( A Brief History of Time by Stephen Hawking )224pp.1988 Bantam。赵先生认为从不同的角度,用不同的方法来研究,探讨,解释同一个事物,是有益于世人认识真理的大好事。
1991年赵庄愚去世后,国内外学界先后又出现了不少探讨《时间》的研究论著,例如:
保尔.戴维斯的 《关于时间》(About Time -
Einstein’s Unfinished Revolution by Paul Davis, 320pp.1995 Simon & Schuster)
斯蒂芬.霍金的 《时空本性》(The Nature of Space & Time
by Stephen Hawking & Roger Penrose, 150pp.1996? Princeton Univ. Press)?
丁润生(重庆树人学院 400030)《周易的时间本质与时元思维》
2005年6月山东大学易学与中国古代哲学研究中心刊载
这些著作与中国学者赵庄愚的《时间论》一道,将会更加深化和丰富科学界对物理时间的认识与理解。
---- George Chao 12/22/2008
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《 时 间 论 》
ABOUT THE NATURE OF TIME
Original Manuscript: 1974,? Revised: June 1987
Zhao Zhuangyu 赵庄愚(Jan.28,1911~ Jan.8,1991)
Chongqing, China(第一部份)
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科学中对于时间这个概念的引用已达到了极广泛极精微的程度。物理学中把它作为物理三个基本量纲之一,凭它才建立起现代科学的宏伟大厦,然而,它显示的重要实用性却愈加掩盖其原本的实质,更加深了时间这个概念的原有之谜:
时间的本质到底是什么东西?
时间是否贯穿有生命和无生命的一切事物,这一切对它都无可逃避?
时间是否真是其长无穷,无始无终的柱状体?
时间是否只具有向一个方向流动的矢向?
时间之过去,现在,与未来三者都是否是真时间? 以及
物理学中是否有时间元?
等等大谜,不但至今仍没有被解答,而且似乎愈有神秘。科学未予探索其究竟,哲学但给予增加臆说,果真时间这个东西是没有解的吗?
削木为偶像,并非真神,但是一个国家可以把它信奉为神灵;印纸为货币,并非衣食,但大众可以相信它就是代表衣食。这种起初只发生于假设的事物,继而则因为它似乎真有其事,并且可以有使用的意义与价值,因而对之深信不疑。人類對時間的見解,最初是由於人们自身內感中觉得有它存在,然后推广到认为外在世界也有它存在,而在發展科學的過程中,又得到更精密的無能耗的轉動振動之體,其週期可以作为衡量物理變化的工具,而又能得到極其精微的量度,因而,就把这种真實性确定為可以相信既定的时间概念的依据。这样一来,对于时间的其它諸謎的解釋,就被认为是无需去追寻了。这确实是对时间本质的誤解。即是说,虽然传统的时间概念,在一般日常的應用上没有多大的问题,错误与損害;然而對於關係到物理学中的宇宙结构根本问题,以及關系到哲學社會科學的重大認識理解問題时,其迷惑与謬误就大大显现出来了。因此,我们不能不对以上提到的各种谜团和问题进行认真探讨研究以寻求其解答。
传统时间概念的谬误在于不知事物有虛而把虚的部份一概以為實;不知时间专与物理能量構成倚變关系,而错误地认为時間是獨立無倚的先驗存在。这两项关于时间本质的謬误實為歷史上未曾被注意过,學者又未曾予以探讨过的。著者认为其原因是由于虚实之原理未被深入了解,以及能量之分析的觀點未被建立,因而时间概念的本质未被揭露出来。著者研寫的《虛實論》与《能量分析論》中,就对时间之根本問題有所阐述,进而立意寫出此论。
本书是在《能量分析論》,《虛實論》,《宇宙複函結構論》三论有稿後才寫的。然而至今转瞬已过十多年了。今為整理舊稿,竟再改一次而複寫之。論著作而言,则此《时间论》仅为擘山之一斧;论效用而言,則久已知现世是不会顧及此论的。然而我仍乐于将其写出以贡献给后代的不愿永远埋没此理的科学家们。丁卯夏至。1987年6月。
一。
先论传統的時間本質實在,時間屬外在公有論的根據与理由
今日科學在時間觀念方面,實际上仍秉承人類傳統的觀點,即認为時間是實在的框架,不可超越;把時間定為外在所公有,不可以逃避的东西。此兩點實為誤解之本。然而他們以為已具备充分之根據,有足夠的理由。
1.外在的根據
依據天體的運動、物體的擺動、原子的振動,皆顯出它們有固定不變的週期。彼此週期間並可以有不變的比值,可以互相衡量及测量其它的變化。这豈不是外在有這樣的公有時間才能得到如此的结果吗?
2.內感的根據
人人都可以用自己的身體感到知覺有念念相續,自我生命有剎那之相連而存在。不需要外加證实,這個时间已貫穿着我的體感。又加以呼吸頻敷有定時,脈搏次數有定時,豈不是凡物體內,無不都通過有与同我样感到的這個時間吗?
此两大根據是实实在在的事实,怎么能把它視為有虛? 时间的存在,使一切自然物的運動有规律可言,使一切生命的活動有序列可記,怎么不是物理世界本来有的框架呢? 科學基于此理由建立起了下列的公設:
(1)時間是普遍貫穿于有生無生一切事物的,永流不已的大存在;是外在公有的其長無盡,無始無終的不斷的連續體。
(2)時間與空間協同包含盡了世間所有物事,時與空的存在不受決定於各種物事,而只有各種物事的存在,必受決定於時間空間。所以就有了“說有離开了空間時間的事物是大荒謬” 的說法o
(3)時間還有極精確的標準可以建立,極細微的量可以分别。故時間作為建立物理学基礎的一個元,是絕对没有虛的.
以上三点作為物理學的公設,是現代科學长久以来就有的默認与共识,並没有人曾作过怀疑。然而,仔细思考之后,我们要问:难道这些公设果真没有错误吗?这当中的错误就在于其考查并未具有普遍性,其立論并不周衍。重點在于:對大自然虛实的理律未深刻理解;對物理作用與物理能量的本质未进行分析认识。 仅仅從時間的實用性去认定时间不虚, 就像是論貨幣即衣食一样。单只以內感有的時間作为根据,去认定外在世界都有同样的这个時間,是不正确的;因为如果没有考察,離開了有能耗之內感的外在世界, 怎么可以贸然推论为都有相同的時間? 否则,即有如認畫中的愛寵以為是 像背後站立着的 真人一样。我们认为重要之点在于,物理学考察時間必須考察物的時間效應。而凡以無能耗作轉动或振動之體,其轉萬週的时间效应等同於未轉的, 即時間效應并没有表现在这个物体上。如果要以无能耗的转动振动次數作為真時間,实际上是指以虛數来定一个實體。時間的本源不能求之於無能耗的转振周期上,而应當求之於物理作用的關係上。而今日科學对时间所作的假设,远远没有考虑到这点。如果不知作用的分析和能量的分析,就会使虚實互錯,本質不明。这就是我们要探讨时间之本源及本質的原因。
二。统查物理關係中所有時間的性質
考查时间在普遍物理關係中所有的性質是探讨時間本質的一步,可分三个相對關係去考察,即物理之空間對時間的關系,物对时间的关係,時間對時間的關係,各之通性各之存在性質如何? 着重辨别其虚實關係。
(一) 空间对时间
物理世界中由时与空合組成的物理事物,其時與空相對的存在关系如何?這是急應廣察的。列其五件,可以表明这些关系的大概情况,其中的證明已经包括在在《宇宙複函結構論》中,此不细述。
①在空间中测得的物體速度,如設其空間距離是在剛体的两定点间,有實在性。則其時間按相對論的考察,二点间的同时性与等时性是有其虛性的。另如設時間是無耗能振动体的周期,具有实在。这個振動體的振動軌跡上所行距离又是包含有虚量,按其矢量,它的位置有
的关系,所以速度的时空相对性多具有复数的性质。
②物的加速度,只在其空間距離為實時它屬實性。如設其时间属实,在一個週期軌道上却有大小往來之性,其空间即显为複數性。加速度的時空相對亦有互虛性。
③物体振动式有? 這個具體示出振動的距离x和时间t有虚係數i的關係。
④物理作用m v s
的空間時間普遍存在互虚的相對關係。
⑤天體運動的動量與動能有互虚關係,長半徑對週期有為實為虛兩種關係。
上列物理的時空組合之項,基本上都存在時間對空間有互為虛數,此實則彼虛,其組合常是一個複函數結構。
(二)物理之實事物對時間
物理實事物對於時間變化所具有的關係可分为三類去考察。
第一類 對時間顯常實關係的,都不發生能量耗損。
(a)天體運動周期關係 T2 =
T:周期, a:軌之長半徑, M:太陽質量, m:動點質量.
此a是正值,M及m是正值,T就是實數,一般行星衛星的週期是常量,是因於他們在運動中並無能耗。有能耗則其T要生變。此有M m不變即T和a都不變,是因運動無能耗。
(b)光子振動周期關係
m:光子質量,? c:光速度, h:普朋克常數
此之光子能量 mc2 反比於周期T 。它正此於光子頻率 ,當其光子頻率不變,則T無變,是實數。此T和光子質量相對為實,是依於光子沒有生能耗之故。
此二種周期不变,顯為常數,皆因為它們無能耗。這實際上具有普遍的性規律。即凡沒有能耗的轉動擺動振動的週期T都各保其一定的時間量,其彼此的週期皆有一定的比值,这就成為科研計時的專用依據。一切計時的儀器如非此類则不精确。
第二類 對時間有不定之實量變關係,各發生有時間效應的,都是有能耗的事物。
(a) 物質放射衰變其關係式為?
N。:原子總數 N:蛻變原子數, λ:物質蛻變係數 t:時間
此N對於t具互實關係,然而它存在一個隨物質種類而變的特性係數λ,这表示不同物質有不同的半衰期,如 的不同於U
,
的不同於
及
,無共同的
值,显示各种物質有其自己的特性,這是物有能耗才發生的物質的時間效應。這種之t值不能夠極端精确(含有虛數)。而物質因有能耗,才表现為物質自己具有的時間效應。(上面谈到的第一類事物其自身的時間效應却都是為零的。)
(b) 化學變化速度(化合,解離,沉澱,結晶等之速度)
這种函數型有:
( Q:質量,t:時間,K:物質特性係數,M:分子密度,T:溫度,P:壓强,
V:容積 )
此 ?是括弧內諸元的函數,諸元為實,Q為實,然而K值隨物質而異,各物質有自己的K值。如HCl之解離速度不同於H20之解離速度。這亦表示各物之不同的時間效應。各物有其能耗,亦即有其時間效應。但若無能耗,則並不存在它的時間效應。
此二種亦可表一項普遍性:有能耗的時間都是實的。有能耗的物质才實际上有時間效應,而這种時間值依耐於事物所具有的特性,无一律性,難以立其標準.
第三類
事物對時間有頗大的不定變化及有突變的,其能耗顯著且不規律。其時間效應甚突出。
属于這种情况的例如:事物的制成及毀損的时期,生物的生長及衰亡时期,脈搏呼吸的起變化,人的壽命分界时期等等。事物對這些時間皆是實數關係,然而時間表的值極不定,能耗明顯,而對時間之規律極難求,事物對時間起變化表現的時間效應,於有轉折處常很突出。
此類的普遍性有事物之能耗大、變化大,而事物變化的時間效應與時間的關係,却失去了可相比较的性质,即成為互虛的关系。
分别观察上述三類情况可以看出,第一類有時間與物變的精確關係,然而物是無能耗的,物身上無時間效應的;第二類時間對物變不精確相應,有虛處。而有能耗及有時間效應;第三類時間對物變之關係大為虛,能耗大,有突變,時間效應已有破時間連續之規律。
物變發生的時間效應與科學定為標準的時間,在此可見它们恰恰互不相容。这就是我们为什么要研究尋找時間本質的原因!
(三) 時間對時間
時間是否是一個“無外”的大統一体?
关键在於不同時間的相對關係彼此是否可以相比而不虛,是否具有同一性。现在我们分以下三点去观察:
(1)此處時對他處時
地上時間對天上時間,即相對論已論過的兩地無同時性及等時性的問題,《宇宙複函論》已證明它们之間有虛度。證明是:
1.两处時間彼此不可相賦予,就不可相加減,不可相比较,即不可以證明兩地有等時性。
2.比較天上地下的“同時”,最快只能依賴光的信號,總是過了時间,而没有真正同時间的比較。所谓“同時”只為近似的。
3.兩地儀表推定的同時,相对論已指出,其間存在是否受有場的變化之关係,是兩地不能够自證的。於是“山中七日,世上千年”之事雖不可肯定,確亦無據否定。因此,在遙远距离的兩處觀測到的時間,總是有虚度。如一個是 a,則另一個必然是 a + ib。(不能立为比較的兩个數字,其間若一个为实,则另一个當为虛。)
(2)此物時對他物時
天體所歷時間與分子原子所歷時間,人所歷時間與昆蟲所历時間,这类物時关系在上文已查明有三种類型:
一是有可精確相比的時間,是属于無能耗的一類;
二是有要由物的特性係数來定的時間,是有能耗之一類;
三是時間效應變化很大,彼此不可相比的時間,是能耗巨大,發生突變之一類。
即在此物時之對他物時,其間没有遍通一切的可比時間。各体取得的時間只是屬于其自有,而不可證明两者“相等與不相等”。通常所谓兩體上相等的時間,只是在渺茫中所作的假設而已。
(3)時間的過去,現在, 与未來三段的相對
时間的“过去” ,“ 现在” ,与“ 未来”三段性質極不相同。
“過去”像一條江流,有其流過之跡,存於外在的留跡及內感的記憶中。但不能見其最初开始的源泉。
“現在”只是記錄片断的一片,而無時間的體。从几何学观点容易理解到这点,人不能由它而捉到時間的體。
“未來”則為純虛的時間,是虚擬的存在。當其認到它為實時,它已變成”過去”而不是”未來” 。
即時間之“過去”,存於外的遺跡內之記憶中,但難以储存其全部信息。陳跡或記憶可以磨失,該項過去即可遺失。
“現在”存於人的內感之中,而沈醉与熟睡者就失去了这种内感,无“现在”的感觉。而“未來”则是产生於人们的推测与預估之中,純為虛設。既没有痕跡也无內感可言,且不同於以上二段之有存在。故時間的三个段是有不同的性質,不同的存在,也是互以為虚的关系。
綜合以上考查,我们就会发现下面的这种说法有问题。即“傳統公設的時間為獨立的先驗存在;是遍布一切貫穿一切的大統一體;是不可截止的無窮尽連續流体。”
究竟这种论断的可證性如何? 还是其相悖性又如何?
(1)時間如果為真存在真流體真連續體,則过去,现今,未来这三段時間就不應当有彼此互为虚的性質。三者應当都显示为有相同的实的性质。
(2)相對論从不認为遙远距离之兩處有同時性及等時性,仅由此就可以確立,即認時間遍布一切貫通一切的假設並不是真正正确的。
(3)發生時間效應的物理现像是不可以作為计時間之標準的;反之,不发生時間實效應的(例如轉動振動的次數没有物理實質改變的物理现像,只具有虛的時間效應)乃正是可以供作为计時间之標準的。这样一来,豈非公設時間的實質恰恰相反於物表现有實質變化而產生了時間效應的時間? 试问,这二者究竟誰是真的時間?
(4)人所內感的時間,並不符合於無能耗之儀表显示出来的時間,而是有点類似於有能耗有時間效應的時間。我們定時間存在的根據,为何要以儀表表示的為真,而把內感的却视为非真時間? 如此的根據,就顯示出傳統的時間公設,的确應当要进行反省与考察。
(5) 如果进一步考查,我们应当对以下重要问题进行深察,那就是:
是時間決定着物變? 還是時間是由物變所決定?
時間到底是有本源还是無本源?时间是否只屬先驗所有? 通过我们对物理作用和物理能量之分析,是有明白之結果可得到的。
三 時間本源之分析
據上章考察已可見時間和空間在本质上有所不同。空間屬外在的,而時間是先由內感得到的。內感有存在並不足以推定其在人之外在宇宙中無不存在。而我們自有歷史觀念以来,却错误地认定了時間在外在之事物中無不同樣地也存在着。這只是依於空間充滿了外在而推断為時間也充滿和穿透了一切外在,而无不存在。並非由于取得了何種直接的證明,故這种公設是純先驗性的。而將這一觀念固定下來认定為無疑问者,是依據那種无能量耗損的轉動振動體都有其一定比值,能互成實數比的周期。这样的週期,最便于取作为計時的標準,因而時間就被定为外在世界公有之物。這個觀點所定下来的是已经得到充足的理據了嗎? 没有!它远远沒得到。就是物理世界中更大的一部份,其變化都不免有能耗,由其能耗而显示出各物發生的時間效應,是極不統一,各有其特性係數,而且可发生突變的。这类的现象在物理世界中比具定週期振動之事更為普遍。即時間实际上有两類:一类是由物之一定週期所表示的時間;另一类是由物之時间效應所表示的時間。後者的情况在物理世界中可以大於前者;而後一類時間的關係及性質,與前一類大為相异。那么,誰才為真时间? 这需要我们对时间本源作出分析才能了解。
㈠當闢新的思研道路
人们的認識起初总是習以为常,不太愿意另去思考多方面的問題。当見慣其一面即只認知此一面,不知其另外还有多方面的问题。例如,月球面對地球惟独表现出它一定的圆影,而古人有誰問过月球的另一面是甚么样子? 然而当人们覺得对这事物“我已全懂”时,就使它構成了大家所公認的道理了,甚至于可以經历千年而不被察觉与怀疑,正如歐基里德幾何學即是一个顯著的例子。所以對于時間的本質和本源,过去一直没有真正的探求得知,而今天的我们,的确需要另闢思路以求其是。
(1) 須審察直覺以為的公理公設,真正追究其根源。
對時間的理解認識,我們只依着幾條直覺認為的公理公設,科學未曾真作過深探也。認時間是先物的存在’是普遍內在和外在的存在,此有何充足證明?只憑直覺以為的耳。非作過全面之詳考,全程之實按也。而將此定為先驗的必然的真理,則對時間的本質輿根源祈以始終不被探究,且以為不當探究也。今日宜開闢的認識’首先當從敢去覆審這項《公理》起,時間是否真為物理世界之共有而無其外?又是否為人類內感之斫常覺而無間斷?此是須研的綱領項,夫肯去作如此思考,敢去對此進行較廣的按察較精的分析,結果如並不違於傳統所認,則我取得其充足证明矣。如有其不同,則是真理有新露矣。此是宜闢的思研道路之首也。
(2)
应當考证物理世界存在的依據,是物變當依時間去决定其存在,還是時間當由物變去決定其存在?
按數學的關係式如有 ,可以換寫成
?,x和y各可以視作自變元,也可視為倚變元的。然而物理学在研究因果關係上,常常需要認真分别自變和倚變的性質,不可以随便顛倒的。而当事物確实有彼此相互決定,不可以硬分其主次,又不应當秉承一種意向而强調其一偏者,才可以不分自变倚变。傳統認为時間是決定物變的主因,這只是根據先驗的理由:“時間要主宰物變.
”
此理由并没有广泛地被证明过,也没有进行过分析。假若物變確实受決定於一定的标准時間,那么,物變發生的時間效應,就不应當有很多零亂而不可統一的特殊變化係數和突變,因而無規律可言。對此,須反过来审察我們對于時間的主导作用有所偏高於對空間的作用。空間本来是外在所確有的,而我們却認为物變的时空關係常不以空間為主變之因子,只認其屬倚變關係。这样一来,我們對時間與物變关系上,总是错误地堅持認为時間決定物變,而非物變決定時間。這個先驗的理由究竟有没有立足點呢?只要從物理世界實在的物變時間效應,和作為計時標準物發生的時間效應相比较,就可看出其显著的差別来,就可以区分屬于實在和屬于虛設的本質来。
(3) 用《虚实论》所证明的律理,可以深察时间所对应的虚實關係。用物理作用式的分解,可以判定時間之源,源於發生有能量耗損。
不要只靠先驗的,而要尋找其真正本質的东西,這就需要我们寻求自然的普适理论與物的基本规律去建立其證明。近代在數學上久已有複數理論的闡明,而自然科學對它尚未廣泛地发展其运用。哲學及社會科學對它尤為瞢瞢。實际上关于時間本質与本源的问題,即是《虚实论》中的主要论题。物理宇宙结构的性质是复数型的,于是其变化不只有实数,尤其有更多的复变函数关系,而时间则是参与复变的主要元。故蘊藏着許多非由實變可以解的神秘。如果不明确这当中所有的律則,而祗依先驗論以自蔽,是永陷於無解的。這要用《虚实论》
的分析,以先闡明時間有各種相對為虛為實之情,而後其真性質则可以得見。欲找出这些物理元的實質,应當寻求一切物理作用是如何發生的,应當对物理作用式进行分析。現代物理學承認,惟有物理作用式的物理量綱才能表述物理事件的全部。而作用物理量綱=時間×能量,是二者所共同組合而成。即物理事件皆由能量和時間組合構成,而時間之所以存在於物理事件中的原因,是由于有能量的耗用,才顯出該事件有經過的時間。於是,時間來源惟有在於事件發生有能耗。這由事物發生的時間效應皆屬於有耗能關係,此點便可為證。而時間的本源於是就可以得到論证。
(二)外在時間与內感時間須作的分析
先分析所謂“外在的時間”
,外在時間是由先驗的理論定它為有的。是由直覺推出,进而在科學實用上得到普遍適用,而被认為是最真实的东西。它已经被定為:時間是普遍一切貫穿一切的無形長流,事物無論有生無生物質或精神總是無可逃於它之外的,故近代有哲學家认为說:“一切存在的基本形式是空間和時間。說時間以外的存在是非常荒誕的。”
這就使我们有必要对外在時間进行广泛地考察以辨别其真假。对此可分析如下幾個重大的特點:
(1)所有物理事物在其同一類之間無不具有可相比的性质。而時間的過去,現在,与未來三段之間,却没有外在性質可以相比。還有,此處時對于彼處時,此物時對于彼物時,皆互有虛度,是不可能有精確之比值的,是不同于一般可相比事物的特點之一。
(2)凡外在事物無不可以被取,被予,給以加減。如對於空間,人们可以奪取一物之空間而給予他物;但是對于時間,我们却絕对無法奪此处而给予彼处的,這特别显示出“时间”有不同於一切外在事物之特點。
(3)凡是可以用公有之標準来衡量的外在事物,其自身的此一部份對彼一部份应當具有互为實的關係。例如我们说父祖之代為過去,自己之身為現在,子孫之代则為將來,这三代是有可以見面互認為實的。但言時間之过去,现在,将来这三段,則完全不可以有如此互比的性质。这样一来,其外在事物的性質,豈不是成了不同於被定作標準的時間之性質?
(凡对未來,总是不可能用現在的時間標準去給以衡量的。)
(4)外在具有定週期時間的一類,它們相互確顯為具有相同的外在時間。但是另有更複雜的類别,它們的變化与變異,成長与滅亡,皆显示出有極多種缺乏規律的時間變化效應。它們的變化与標準的時間沒有固定的關係。如果說有外在的時間統一地通過它們,則後一類的時間效應为何絕不同於前一類?
而且後一類所佔之數量更大。如果從事物所发生的時間效應去看時間有没有經過此事物,则只有後一類才是通過有時間,而前一類並未通過有此種的時間。那么,到底誰是真的外在時間呢?
就大有应當加以辨别的必要了。
(5)發生突變所歷之時間,尤其是以電子作躍遷的時間,正負電子互碰而湮減產生γ射線的時間,幾乎接近於零。其時間效應近於無限大,有没有證據可以證明該電子在其突變處也通過有標準的外在時間呢?
(6)凡作轉動振動而其週期能永保持一定之物,必定是其運動無能量耗損(或隨失隨得到補足)之體。它经歷無窮週之转振等於未轉一週。這使所经历的外在時間只具有虚的意義。恰恰相反於時間效應显示時間的实在意义。
再来分析“內感時間”的特點。 內感的時間是由生理上人能體感到有念念相續之流體通過我们的感覺,由這种感觉才知道有我的生命之存在,也知道有時間的存在。這是內感中人人能體認到的一種实在,所以人们認为時間是屬于外在宇宙公有的,也是根據此而推论為當然的实在,然而,这却是一種想當然!
內感的時間並不切合於外在標準時間的規律。人當精神歡快思想奮發之時,其時間可以瞬焉逝去而不自知。所謂“發憤忘食,樂以忘憂,不知老之將至”。就正如爱因斯坦幽默地对年轻人讲解什是相对论的比喻一样。 又當遭遇艱難窮愁無解之際,其時間綿綿但恨夜長難曉,所謂“愁多知夜長”。这种例子说明時間的長度失去了標準時間的定义。再有人當熟睡之时,即不覺有時間。善氣功與瑜伽功者俱能够由運功而銷去一段時間感。此內感時間的本質與外在標準時間的本質,顯然是不可能相同的。既然是有不同本質,而我们却把它推論為“此有故彼也有”,所以,这种推论只能是想當然的。真正发生的现像成为了,不可以把内外在时间混為一谈的理據。
進一步考察人的內感時間,它是生於人们的思想感觉,而發生有能量損失所留下的刻記(信息),是人腦的時間效應所显示的時間,和人們定為外在的標準时间本来是不同類型的,它们之间並不互相適應。
因此,綜合上述分析已可说明:
(1)時間不可以彼此相授予相加減,就像人之速度彼此不能相加,說“時間為外在公有”就只有虛存在之義。
(2)標準時間所在和有時間效應的時間所在絕对是不相同的。前者存在於無能量損失之體,後者只存在於有能耗之體;前者之體中不存在實際的時間效應,只存在虛的週期,後者體中乃显示出物有實際變化。這是兩種時間本質之所在,必需把它们區別开来。
(3)內感的時間只是屬于人们思感中的,時間效應所認知的時間。完全不可以拿来证明存在有相同的外在公有時間。
所以我们可論证內感的時間與發生有物理變化的外在時間,才是事物真正有的时间。而所謂“外在公有時間”则純粹为一种虛設。
(三) 尋求解釋時間本源的道理
時間在物理学上都是叙述它和物變相關的函數關係。假如時間是一種獨立的存在,則它可以不和物變相關,那么,世界就可以有無物質,無能量,無場的時間。這是物理學至今仍不可能證明,也不可能認为有的。另如今日稱時间与空间是一切存在的基本形式。這是把時间与空间看成框架体制一類的东西,它只是一种假設的虛體,并没有其實在性。而對于物理学中具有一定週期变化的一類,又不可認做實有。人们如不給上述所假设的虛體以另外的實內容和實條件,则结果是不可能得出單值實函數關係的。這就表示不存在有外在公有的時間。然而具有一定週期的時間是属于虛的本質,而导致事物发生時間效應的時間則屬實的本质。既然有實的本质,就应當追尋其本源,就不应當用先驗的說法认时间為普遍的公设。
時間和物變的關係,時間并不是造成物變的原因,( 單由時間不可能決定物變類) ,而物變有可能为時間發生的原因。這可以从物理学最根本的两項原理之中找到证据:
(1)能量分析的原理:这是關係到整个物理学極主要的原理,但是过去人们尚未知道,也没有进行分析。我们今天發現,这个理论可以解析許多物理学上重大的老问题。其詳述请見著者的《能量分析論 》。此處只叙述其與時間论题相關的部份。
物理能量並非同一種能,而各是正,負二能的組合。能量的形式所以有多種,是由於各所含二能元成份比有所不同。 二能元有互相交换代替,互相出入,互相消長,以及互相吸引融合等性質。虛於此者取於彼,盈於此者入於彼。此入而彼去,此去而彼留,是一切物体經由能量不停止地流动轉换的根本状态,絕非只是同一種性质能量的變化与轉移。(純的正能是只具有發散性,輻射性,驅分子運動性、光波波長極長性,電子在極低溫度所具動能之性,以及致高熱致分子無序之性;而純的負能則是具有致物凝聚,引物集中,驅物體運動,射線頻率極高,要致分子有序等性。) 物体的分子之間,正能有輻射損失,則有相應的負能留入其中,显示為一刻痕,从而显示為有“時間”過去,感覺到有記憶存在。凡實在的時間皆由輻射耗去正能,有負能保存其刻瘟显示出来。这就是今天我们所謂“過去時間”的信息。
(2)作用二因子原理:? 这是另一個重要原理。物理學长期以来認為,足以表示物理事件的全息的只有物理作用式 mvs。十七世紀即知道作用至小原理是統動量守恒,能量守恒,質量守恒等定律的。而作用可以分解為幾種二因式。
作用
即物理的作用是由動量推進一段距離才產生的量;是由動能耗用一段時間才完成的量;是由力作用了一段時空積才做出的量。(如動能是由力推進一段距離才產出之量那樣)故組成作用的二因子,有動量配距離,能量配時間,或力配時空積,也即有作用有所耗之能則發生有時間的關係。可以如此廣論一切的物理事件,都是其中有耗能才發生有可以計量的時間。這就是物理真實時間的來源。
(四) 根据上述分析来討論時間的本源
傳統上視時間为先驗的存在,為自然所固有,所以,就没有必要进行关于时间本源的討論。而这当中就長期积蓄着許多根本性的疑難得不到解决。要承認時間為外在一切所公有,這有確實的證明嗎? 没有!又時間是等速的,長流不斷之體,是嗎? 否! 這同樣不可證其有完全普遍的性质,而恰恰有不少證據可以證实外在没有相同的時間,并且時間之流不是不可以斷的。這些疑问就涉及到务必寻求时间本源的問題。
物体在一段時間中发生有變化,乃可以論實在的物理時間,这就是物的時間效應。發生時間效應是物有通過此時間而变化。如果在物未生任何變化而定物通過有某時間,难道这不是虛設的时间了嗎? 故時間的本源必需尋求其實處與虚處,而后方可以見其全息。
時間之所以可被證為實者,是因为在物有時間效應发生情况下。時間存在的主要特徵是它的“過去”,在外有遺跡可按,在內有記憶可尋,这就是真實不虛的時間。而這些变化过程的全部,都是由於發生有正能損耗,因而留下有負能的刻痕和記憶所至。即是真實時間都与能量变化相关;發生的物理作用都是能量和時間的組合。這就是證實時間本源的原理。
另外,當物体雖有運動而不发生能耗者,它無負能留記,物理作用沒有发生任何實際效应,即它的 此中有
不定常數。時間可以視為任何数,只有虚數性質。這就是歷來採用作为計時標準的天體轉動,原子振動,鐘錶擺動的時間。它是在各个計時物體上,並没有時间效应的东西。他们是屬於有時間效應者之外的一种類型,即是虚設的時間。
凡最精密的計時儀表中,如原子钟里的原子,它在公有的時間系統中,沒發生一點實的時間效應。它所显示出的振動次數,只是在供別一類發生時間效應者,記錄其經歷的時間而已。故這一類的本身就是使“時間外在公有”的論斷化為不周密的,破壞這個公設的正是它們自己。因此,要論及時間本質,必应當區辨它有虚的与實的两種。我們如認为有時間效應者所經歷的是實的時間,則应當認为計時儀表本身所经歷的只是虛的時間。反之,亦可以認为儀器所計者是實時間,那么,發生各種不同的時間效應所經歷的時間,就应當算做虛時間。这种发生有时间效应的时间,各有其快慢不一,失去統一的關係,無共同的標準。總之,時間的本質在物理学中所發生的有兩類,一為實時則另一类只經歷了虛時。物理学中并没有實在的外在公有時間。傳統理解及現代某些認識之誤解,關係太重大。因为这是触及到物理学根本的,需要分辨的大问题。
論發生時間效應之實時間的量度,從作用的關係看,它等於能量乘時間,作用有元是
蒲朗克常數,則應有
(
:能量元,
:時間元)
是光波一個週期的时间,
是一个波包含有的辐射能。光波不斷射出,時間元就一一相接,構成可計數的時間,以構成物的歷史。故一段時間之長
=
×波數。无關於能量流的巨细,时间元就是物自己所决定的单位时间。各種之輻射有波長不同,各物故沒有統一的時間元。物的真時間故沒有公共的標準。
時間元只屬於物自己的。彼此的時間元不可相加,這樣彼此所取得的時間各只正比於其取得的波數;而和人所建立的“外在標準時間”有以下的差異:
①它的時間單位不具有統一標準,彼此間無固定的比值。
②有輻射才有時間,無輻射並無時間,時間可以中斷。
③时间只是自有的,彼此的時間不可以相加。
④時間同樣是量子,非連續體。是有單體存在的,各之最小時間不可再分割。這種物的真時間表示了時間真質,但却不切合科學普遍之用。(下章才論用於科學之時間)。
可以從物理作用式再略为分析其關係,溯其本源。
作用
此是系统作用变化之量,设这是表天体运转经一周期之变化,及设天体历此一周是轨道有缩小,周期有变短的。即前一周与后一周相比,有
,是系统减小了作用。此之右三項積分有:(I)項是負值,(Ⅱ)項是正值,(Ⅲ)項是負值。此
實是
,是表前後兩週期之差,
,週期有其縮短。即系統損失有時間,化時間成過去。
(I)項之< 0,表系統損失有外在時間。全項是由損失時間而有作用減少。
(Ⅱ)項之, 表系統增加有負能。(物體的動能是負能;只有分子的振動和電子的固有動能是正能。見著者《能量分析論》)
。全項是表示由此增有的作用。
(Ⅲ)項表示系統有質量損失。質量的核心是正能,即系統有正能的损耗。全項是表示由正能有損耗而減少的作用。
上之(Ⅱ)(Ⅲ)兩項一增一損,二者之值是大約相當的。作用所損之總值只在(I)項由週期T有縮短而失的作用量。而這個時間t的損失.就是由(Ⅲ)項失去的正能加上(Ⅱ)項得到的負能二者關係所合并而產生出的。時間是由於失正能得負能,負能加入此系統作為其印記而表示系統有其過去時間之存記,是从这个物理作用式的分析而可得到到的。
這個天體的週期為常量者,它的作用不變,,
d,
=constant常數,
=0,系統無能量出入,即亦無時間的得失.
故這證明了時間的本源在于能量.
四,論時間實質和應用的時間之不同 ---(接下一部份)
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