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第65章这些定律能够用任何时间
度量单位来表示，但是天文学家与物理学家自然要选用那种能使定律的说法 变得最为简单的度量单位。因为这与年日的“自然”度量单位非常接近，所 以人们并没有发觉它的习惯沿用的性质，我们还可以假定被定义的是牛顿的 “真实的”或“数学的”时间，人们相信这种时间具有物理上的真实性。 到现在为止，在我所说的话里好象有一种一般也这样想的看法，那就是 整个宇宙只有一种宇宙时间。启从爱因斯坦以来，我们才知道事实不是这样。 每一块物质都有它的地方时间。一块物质的地方时间与另一块物质的地方时 间的差别是很小的，除非它们的相对速度达到光速的一个可以观察到的分 数。一块已知物质的地方时间就是一个和它一起走动的完全精确的计时器所 表示出来的时间。β粒子的走动速度比光速慢不太多。如果我们能把一个计 时器放在一个β粒子上面，并且让β粒子走完一段周而复始的路程，那么我 们就会发现当它回到出发点的时候，计时器所表示的时间不会和另一个一直 放在实验室里不动的计时器所表示的时间一致。一个更有意思的实例（这是 莱新巴哈教授举出的）关系到向星球旅行的可能性。假定我们发明了一种能 以光速的十一分之一的速度向天狼星发射弹头的火筋装置。从地球上的观察 者的观点看，这次旅行将用大约55 年，因此人们可能认为如果弹头带有旅 客，那么这些出发时还年轻的旅客在到达时都将成为老人。但是从旅客的观 点看，这次旅行只要用大约11 年。这不仅是他们的274 时钟所表示的用去的 时间，也是他们的生理变化——牙的衰退，头发的脱落等等——所表示的用 去的时间。如果他们在出发时看来并感到象20 岁的人，那么他们在到达时将 看来并感到象31 岁的人。只是因为我们平素不曾遇到以接近光速的速度旅行 的人，所以除了科学家之外，一般人都不曾注意到这类看来有些希奇的事实。 如果两块物质（例如地球与一个彗星）相遇，分开，再相遇，并且如果 这段时间内它们的相对速度很大，那么住在这两块物质上面的物理学家（如 果有的话）对于两次相遇中间所经的时间就会得出不同的估量，但是他们对 于哪一次是前一次相遇和哪一次是后一次相遇的意见将是一致的。所以用在 一块物质所遇到的两个事件上的“早”和“晚”是明确而没有疑义的：如果 几块不同的物质遇到这两个事件，那么其中一个事件对于所有这几块物质来 说都发生得较早，而另一个事件对于它们来说都发生得较晚。 如上面所说，把“瞬间”看作是由事件的集合所组成的结构，这点在目 前将被认为只限于用在一块物质所遇到的事件——首先是观察者的身体上。 把它推广到宇宙时间——做到这一点有许多同样合理的方法——不是我现在 预备去谈的一个问题。 我们可以把我们的结构建筑在一个特定的心智所遇到的、或者形成一个 特定经验的一部分的那些事件的基础之上，而不把它建筑在一个特定的身体 所遇到的那些事件的基础之上。如果这个心智是我的心智，那么我就能经验 到用“A 完全发生在B 之前”这句话所表示的那类现象，例如在我听着时钟 连续打点报时的时候。如果A 是一件我经验到的事件，那么每件与A 部分重 合或者完全发生在A 之前或者完全发生在A 之后的事件将构成“我的”时间， 并且只有属于“我的”时间的事件才会用于构成属于“我的”时间的“瞬间” 上①。这样我的时间和你的时间的衔接仍然是一个有待研究的问题。 我们可以把“传记”定义为由事件组成的一个集合，其中任何两个事件 不是部分重合就是一个完全发生在另一个之前。目前我将假定如果说传记有 它的心理上的定义，那么它也有物理上的定275 义——这就是说，由我经验 到的事件所构成的时间系列和我的头脑或头脑的一部分所遇到的事件所构成 的时间系列是相同的。结果我将谈到一块物质的“传记”，而不仅仅是与某 人经验有关的“传记”。 我们迄今为止所说的话现在可以总结为一系列定义。 一个“事件”是发生在某件事之前或之后或者与它部分重合的一件事。 一个事件所属的“传记”是所有发生在它之后或之前或者与它部分重合 的事件。 一个“瞬间”是一个由属于同一个传记的事件组成的集合，这些事件具 有下面两种性质：（a）集合内任意两个事件都有重合部分，（b）集合外任 意一个事件都不与集合的所有分子有重合部分。 如果一个事件是一个瞬间的分子，那么我们说它“存在于”这个瞬间。 如果有一个存在于一个瞬间的事件完全发生在某个存在于另一个瞬间的 事件之前，那么我们说一个瞬间“早于”另一个瞬间。 “一个特定瞬间的一个时间系列”是一系列瞬间，这个特定瞬间是其中 的一个，这个系列还具有在任意两个瞬间中一个瞬间早于另一个瞬间的性 质。 一个“时间系列”是某个瞬间的一个时间系列。 我们并不假定一个瞬间只属于一个时间系列，也不假定一个事件只属于 一个传记。但是我们却假定如果a 完全发生在b 之前，那么a 与b 就不会等 同。这是一个我们必须加以研究，或许在后一阶段要加以修改的假定。 由于上面这种构成时间系列的方法是一种将要经常应用的方法的最简单 的例子，我将费点时间讲一讲采用它的理由。 我们从这件事实出发：虽然物理学家不承认牛顿的绝对时间，他们却继 续使用自变量T，人们把它的值叫作“瞬间”。t 的值被认为用来形成一个按 照一种叫作“较早和较晚”的关系来排列的系276 列。人们还认为有叫作“事 件”的现象，所有我们能够观察的事物都是属于这些事件的一个次类。在事 件当中有两种可以观察到的时间关系：它们可能有重合部分，例如我一边听 到时钟打点一边看到它的两个针都指着十二点；不然就是一个事件发生在另 一个事件之前，例如我心中还没忘记刚才打过的钟响，却又在听着此刻的钟 响。这些就是我们的问题的与伴。 现在如果我们想使用变量t 而不假定牛顿的绝对时间的存在，我们就必 须想出一种方法给t 的值所组成的集合下定义；这就是说，“瞬间”一定不 能成为我们的最小量用语的一部分，而只要这套最小量用语不仅是逻辑的最 小量用语，它就必须由通过经验才认识其意义的字词组成。 定义有两种，我们可以把它们分别叫作“指示性”的和“结构性”的定 义。“美国最高的人”是指示性的定义的一个例。的确这是一个定义，因为 一定有一个并且只有一个它所定义的人，但是它完全是从这个人的关系来给 他下定义。一般来说，一个“指示性”的定义是这样一个定义，它把一个实 ① 读者不要把上面所说的那种意义下的“我的”时间与第三部分第五章中所说的主观时间混淆起来。 体定义为对于一个或更多的已知实体具有某种一定关系或某些一定关系的唯 一实体。另外一方面，如果我们所要下定义的事物是一个由已知元素组成的 结构，我们就可以通过说出这些元素和借以构成这个结构的那些关系来给它 下定义；这就是我所说的“结构性”的定义。如果我在给它下定义的事物是 一个集合，那么也可能只需要说出它的结构，因为那些元素可能无关宏旨。 例如，我能够把“八边形”定义为“具有八个边的平面图形”；这是一个结 构性的定义。但是我也许可以把它定义为“在下面这些地方的各个已知实例 所表示的一种多边形”，接着列出一张表来。这将会是一个“指示性”的定 义。 一个指示性的定义必须有关于所指事物的存在的证明才算完全。从逻辑 形式上看，“身高10 英尺以上的人”和“美国最高的人”是一样的，但是前 者大概什么人也不能指。“2 的平方根”是一个指示性的定义，但是直到我 们这个时代以前还不能证明它指示什么东西；现在我们知道它和“平方小于 2 的有理数的集合”这个结构277 性的定义是等价的，因而解决了“存在” （照它的逻辑意义来说）问题。由于在“存在”上可能出现怀疑，指示性的 定义常常是不能令人满意的。 对于我们的变量t 的这个特例来说，由于我们不承认绝对时间，也就没 有可能给它下指示性的定义。因此我们必须设法给它下一个结构性的定义。 这就是说瞬间一定有一种结构，并且这种结构一定是由已知元素构成的。作 为经验的材料，我们有“部分重合”和“发生在前”这些关系，我们还发现 依靠这些关系我们能够建立具有数理物理学家对于“瞬间”所要求的形式性 质的结构。因此，这类结构满足一切要求的目的，而无须求助于任何单为这 个目的而设的假定。 |
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