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時間之矢的哲學(xué)思考
時間之矢的哲學(xué)思考1
時間之矢是指時間的單向性或不可逆性,亦即時間對稱的破缺,或世界演化的不可逆性;時間之矢同自然演化聯(lián)系在一起使時間同方向具正地統(tǒng)一起來;"時間之矢"有利于人們樹立正確的世界觀和方法論,有利于對科技的正負(fù)效用產(chǎn)生正確的認(rèn)識,能促進(jìn)自然科學(xué)反省由近化科學(xué)所造成的人與自然相分離的`關(guān)系格局.
時間之矢的哲學(xué)思考2
摘要:時間之矢是指時間的單向性或不可逆性，亦即時間對稱的破缺，或世界演化的不可逆性；時間之矢同自然演化聯(lián)系在一起使時間同方向真正地統(tǒng)一起來；“時間之矢”有利于人們樹立正確的世界觀和方法論，有利于對科技的正負(fù)效用產(chǎn)生正確的認(rèn)識，能促進(jìn)自然科學(xué)反省由近代科學(xué)所造成的人與自然相分離的關(guān)系格局。
關(guān)鍵詞：時間之矢；演化；熵
從古至今，關(guān)于時間方向問題的探討一直困擾著哲學(xué)家和物理學(xué)家。在傳統(tǒng)物理學(xué)中，時間沒有方向，它僅僅是作為運(yùn)動的一個外部參量存在的，用可逆的物理方程描述客觀世界，忽略了不可逆性的真實過程的理論近似，這就在本質(zhì)上否定了自然界的演化與歷史性，因此受到了恩格斯與波普爾等人的深刻批判。20世紀(jì)80年代普利高津提出了“時間之矢”的概念，并科學(xué)論證了時間是有方向的，“熵”概念的引入使時間之矢開始從外部走向內(nèi)部，把自然界的各種規(guī)律統(tǒng)一了起來，使自然界的演化獲得較好的解釋，為科學(xué)的發(fā)展提供了方法論支持，因此， “時間之矢”概念的探討具有了非常深刻的理論與現(xiàn)實意義。
一、時間之矢的概念及內(nèi)涵
唯物辯證法認(rèn)為一切事物都是發(fā)展變化的。同樣，人們對時間問題的認(rèn)識也是在不斷發(fā)展變化的。在科學(xué)史上，牛頓是第一個給時間以科學(xué)定義的人。但在他的物理學(xué)中時間是均勻恒定的流逝的，它僅僅是描述物質(zhì)運(yùn)動的一個外部參量，與物質(zhì)運(yùn)動的性質(zhì)沒有任何內(nèi)在的必然的聯(lián)系；堅信時間具有同時性，是對稱的可逆的，過去、現(xiàn)在和未來是完全相同的，這在本質(zhì)上就否定了自然界的演化或歷史性——時間失去了方向。20世紀(jì)初，相對論的誕生超越了牛頓的絕對時空觀，引入了時間、空間等概念，強(qiáng)調(diào)了事物的整體性、時空與物質(zhì)的不可分性，指出時間和空間隨物體運(yùn)動的速度變化而變化。但此時由于牛頓“絕對時空觀”長期對人們思想的禁錮，使人們難以走出“時間反演對稱性”的桎梏，正如愛因斯坦所說“過去、現(xiàn)在與未來之間的分別只不過有一種幻覺的意義而已”。顯然，愛因斯坦的相對論時間雖然在時間觀念上引起了一次偉大的革命，但它對人們理解時間的方向、演化的不可逆性卻毫無幫助——時間仍然沒有方向。
20世紀(jì)70年代英國宇宙學(xué)家霍金提出了“虛時間”的概念，拓寬了時間的含義，但此時時間仍是可逆的沒有方向，80年代普利高津提出了“時間之矢”的概念，并科學(xué)論證了時間是有方向的；自然界中發(fā)生的所有過程都是不可逆的`，并且指出時間的不可逆性是無條件的絕對的而時間的可逆性是相對的。由此，時間有了方向。人們最終在一定層面達(dá)成了共識：時間之矢是指時間的流逝，是指時間的單向性或不可逆性，亦即時間對稱的破缺，或世界演化的不可逆性。到目前為止人們已經(jīng)在熱力學(xué)、統(tǒng)計物理學(xué)、生物學(xué)、電磁學(xué)、量子力學(xué)、宇宙學(xué)、心理學(xué)等領(lǐng)域證實了時間之矢的存在。
熱力學(xué)的時間之矢即熵增加的時間方向，它來自熱力學(xué)第二定律，指向無序；生物學(xué)中的時間之矢是生物進(jìn)化的時間方向，是一個從簡單到復(fù)雜從低級到高級的不可逆過程，它指向有序；電磁學(xué)以時間之矢是振動電磁產(chǎn)生的電磁波的傳導(dǎo)方向；量子力學(xué)時間之矢是原子的自發(fā)輻射的時間方向；宇宙學(xué)時間之矢指向宇宙膨脹的方向；心理學(xué)時間之矢在我們?nèi)祟惖慕?jīng)驗中是最顯著的，我們覺察到的并記住的總是過去而不是將來。當(dāng)然它們之間亦存在著千絲萬縷的聯(lián)系，史蒂芬?霍金在《時間簡史》中曾做過詳盡的闡述。總之，許多學(xué)者都認(rèn)為自然界所有過程的不可逆性都來自宇宙的原始爆炸和隨后發(fā)生的宇宙膨脹。他們認(rèn)為，宇宙中最根本的方程是可逆的引力場方程，加上大爆炸的初始條件就選擇了宇宙膨脹這個解，從而產(chǎn)生了宇宙學(xué)之矢。以后在宇宙膨脹的不同階段，相繼產(chǎn)生了電磁學(xué)之矢、熱力學(xué)之矢、生物學(xué)之矢等，而心理學(xué)時間之矢是在我們頭腦中由熱力學(xué)時間之矢所決定的。
二、時間之矢與自然演化
在傳統(tǒng)物理學(xué)與經(jīng)典力學(xué)中沒有進(jìn)化與歷史，時間僅僅是一個描述運(yùn)動的幾何參量，世界演化的方向僅由經(jīng)驗決定而不是由理論來描述的。正如柏格森在《創(chuàng)造進(jìn)化論》中指出，經(jīng)典力學(xué)中“變化不是別的，而是對演化的一種否認(rèn)”。對此普利高津認(rèn)為，盡管相對論與量子力學(xué)自身相當(dāng)革命，卻仍因襲了牛頓物理學(xué)的思想：一個靜止的宇宙，即一個存在著的、沒有演化的宇宙。然而把時間之矢同自然演化聯(lián)系在一起時就突現(xiàn)了時間的質(zhì)的規(guī)定性，使時間同方向真正地、內(nèi)在地統(tǒng)一起來，進(jìn)而使自然演化的程度可以用時間來度量。當(dāng)然在演化的基礎(chǔ)上對時間之矢加以科學(xué)的系統(tǒng)的闡述則是在非平衡系統(tǒng)自組織理論提出“內(nèi)部時間”之后。
自然演化有兩個特定的方向：進(jìn)化與退化，進(jìn)化與退化從哲學(xué)上講同有序與無序、可逆與不可逆、對稱與破缺等范疇有十分密切的聯(lián)系。自然界的變化表現(xiàn)為過程，其有可逆與不可逆之分�？赡媾c不可逆是自然科學(xué)在研究變化過程中遇到的一種普遍現(xiàn)象�？茖W(xué)家用“熵”的增減來說明演化過程的方向。英國物理學(xué)家愛丁頓就把熵看作“時間之矢”，并堅信時間之矢的方向就是物質(zhì)系統(tǒng)的演化過程的方向。熵增就意味著系統(tǒng)從有序向無序演化。
“熵”的提出是19世紀(jì)的重大成就之一，它出自于熱力學(xué)，并經(jīng)過玻爾茲曼的統(tǒng)計解釋被移植到其它多門學(xué)科。愛因斯坦在與里茲的爭論中曾說過：熱力學(xué)箭頭是由熵增原理定義的，時間箭頭是完全同熱力學(xué)關(guān)系聯(lián)系在一起的。自然界里絕大多數(shù)是開放的系統(tǒng)，與外界有能量和物質(zhì)的交換，即外界與系統(tǒng)之間有熵流，因此也就有熵流與負(fù)熵流之分。事實也說明生命過程與負(fù)熵聯(lián)系著，負(fù)熵是導(dǎo)致生物進(jìn)化的一個必要條件。薛定諤在《生命是什么》一書中提到，生命似乎是物質(zhì)的有秩序和有規(guī)律的行為，它不是完全以其從有序轉(zhuǎn)向無序的傾向為基礎(chǔ)的，而是部分地基于那種被保持著的現(xiàn)存秩序，即生命有機(jī)體是依賴負(fù)熵為生的，負(fù)熵是開放系統(tǒng)從無序向有序的進(jìn)化過程的“時間之矢”。
雖然熵并非能夠完美的對時間進(jìn)行標(biāo)度——在與平衡態(tài)相距很遠(yuǎn)的非平衡態(tài)中，熵的概念不再存在，——但它已足夠說明時間的方向性。 在熱力學(xué)第二定律提出后，達(dá)爾文提出了生物進(jìn)化論學(xué)說，將演化的觀點(diǎn)帶入科學(xué)界，但人們很快發(fā)現(xiàn)經(jīng)典熱力學(xué)與達(dá)爾文生物學(xué)發(fā)現(xiàn)的單向過程并不一致。經(jīng)典熱力學(xué)中“時間之矢”朝下，趨向于無序狀態(tài)和隨機(jī)性；而在生物進(jìn)化論中“時間之矢”朝上，趨向于在一定結(jié)構(gòu)和功能方面的組織性更高層次。對此不同的科學(xué)家們有不同的價值取向，并據(jù)此提出了不同的理論與觀點(diǎn)，為自然演化的進(jìn)程做出了巨大的理論貢獻(xiàn)。1969年普利高津發(fā)現(xiàn)，在不違反熱力學(xué)第二定律的前提下，自然系統(tǒng)可以經(jīng)過自組織過程從無序演化為有序。從而使人們明白進(jìn)化與退化的兩種時間之矢的沖突僅僅是一種表面現(xiàn)象，進(jìn)化的系統(tǒng)是一開放系統(tǒng)，宇宙過程并不將時間之矢指向宇宙熱寂狀態(tài)。但不可否認(rèn)的是在生物的進(jìn)化中也有退化——局部的退化。
三、時間之矢的現(xiàn)實意義
首先，正確理解“時間之矢”有利于人們樹立正確的世界觀和方法論，防止偽科學(xué)的產(chǎn)生。“時間之矢”實質(zhì)就是對經(jīng)典物理學(xué)中對稱性的突破，對決定論的否定，它促進(jìn)人們的思維發(fā)生了一場徹底的革命。非決定論代替了決定論使其描述的自然圖景更負(fù)有科學(xué)性與時代性。這是科學(xué)發(fā)展的必然結(jié)果，是我們在認(rèn)識世界的過程中追求新的平衡新的對稱性的必然結(jié)果，是人類認(rèn)識史上的一次巨大飛躍。但我們并不否認(rèn)對其的誤用亦使世界文化充斥著濃厚的相對主義與多元主義色彩，為偽科學(xué)的產(chǎn)生提供了基礎(chǔ)。
其次，把時間之矢納入科學(xué)描述之中，有利于對科技的正負(fù)效用產(chǎn)生正確的認(rèn)識，防止對待科學(xué)技術(shù)的極端化傾向，有利于更加合理的使用科技造福人類，做到防患于未然。長期以來，由于受確定性的影響人們堅信科學(xué)規(guī)律是永恒不變的絕對真理，人們對科技關(guān)注的焦點(diǎn)也在于科技為人們所帶來的福利，而對于科技所附有的負(fù)面作用要么視而不見，要么認(rèn)為科學(xué)能解決一切。然而事實證明了如果將時間之矢排除在科學(xué)的描述之外，表面上我們是獲得了確定的知識，但實際上他并不符合自然法則。當(dāng)然不確定性并不意味我們完全無知，科學(xué)規(guī)律顯示了它的相對真理性與內(nèi)在的不確定性，是確定性與不確定性的辨證統(tǒng)一。所以對待科技我們既不能盲目的樂觀也不能盲目的悲觀。時間之矢觀念的加強(qiáng)可以使我們正確認(rèn)識科學(xué)規(guī)律的不確定性是實質(zhì)，從而防止對科技作用的無限夸大，認(rèn)為科技能包攬和解決一切。當(dāng)然時間之矢意識的加強(qiáng)也有助于防止因科學(xué)規(guī)律本身的隨機(jī)性而陷入徹底的相對主義，進(jìn)而盲目悲觀。
再者，時間之矢的確立能促進(jìn)自然科學(xué)反省由近代科學(xué)所造成的人與自然相分離的關(guān)系格局。時間之矢的遺忘使人們把整個未來與整個過去都包含在現(xiàn)在之中，人的主體性地位被空前提高，人與自然嚴(yán)重分離，從而帶來了哲學(xué)上主體與客體的分離，也導(dǎo)致了科技文化與人文文化的不相容，所有這些都是與我們當(dāng)今所倡導(dǎo)的和諧、可持續(xù)發(fā)展的道路相違背的，所以科技與人文的融通已迫在眉睫。
總之，人類的發(fā)展與自然的演化是不可能脫離時間之矢而獨(dú)自進(jìn)行的，任何否定時間之矢的行為其實質(zhì)都是企圖將世界演化的歷史性、生命的根源等排除于科學(xué)之外；都是要否定不確定性與隨機(jī)性的存在，而一味的追求單純，追求單一性。事實上“大自然喜愛單純，不愛過多因素的繁華�！边@僅僅是科學(xué)家們的一相情愿。而要真正走出科學(xué)確定性的迷霧，正確認(rèn)識時間的真諦與世界的演化，并在認(rèn)識自然與改造自然的科技活動中能自覺保持人與自然的動態(tài)平衡與和諧，牢牢樹立時間之矢的觀念是必不可少的。
參考文獻(xiàn)：
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