什么样的时间(什么是时间)
六、华夏的时间认知简史
简史就是简单的历史,说起历史,一般都是某年某月某日发生了什么事情。某年某月某日是时间,用时间来记录某事物的演化过程,这就是该事物的历史。可是时间的历史怎么写呢?时间有演化过程吗?问题是时间是什么我们都还没搞懂,又如何给时间写历史呢?所谓时间简史只能是时间认知的历史。
牛顿说时间是运动的度量,只是说对了一半,先是用天体的运动来度量时间,然后再用时间来度量运动。用天体运动来度量时间的过程是霍金时间简史的断代处。华夏的时间认知历史正好能补上断代的霍金时间简史。
1、什么是时间?时间是白天黑夜吗?不是。
早上太阳从东方升起来了,有太阳光的照耀,给我们带来了光明,我们能看清周围的东西,这就是白天;傍晚太阳从西边落山了,没有太阳光的照耀,四周黑暗下来,这就是黑夜。然后又是白天黑夜不断的循环。
白天黑夜是我们地球上的现象,我们把有太阳光的期间叫白天,没有太阳光的期间叫黑夜。白天黑夜是时间吗?如果白天黑夜是时间,那么当没有白天黑夜了,时间还在吗?我们现在知道白天黑夜是因为地球自转导致的,地球自转,朝向太阳的那面就是白天,背对着太阳的那面就是黑夜,可以想象,太阳上就没有白天黑夜,显然不能说太阳上没有时间。
所以不能说时间是白天黑夜,白天黑夜只是地球上一个变化的现象,我们用白天黑夜这个变化的现象来度量时间。
时间是昨天今天明天吗?也不是。
昨天是刚过去的那个白天黑夜,今天是当前的这个白天黑夜,明天是即将到来的那个白天黑夜,既然时间不是白天黑夜,时间也不是昨天今天明天。
时间是春夏秋冬吗?也不是。
春天是春暖花开这段白天黑夜的总称,夏天是烈日炎炎这段白天黑夜的总称,秋天是秋风萧瑟这段白天黑夜的总称,冬天是天寒地冻这段白天黑夜的总称,然后春夏秋冬也像白天黑夜一样的不断循环。
既然时间不是白天黑夜,那么时间也不是春夏秋冬。
那时间是什么呢?
1.1时间是高深的哲学。
子在川上曰:逝者如斯夫?
不舍昼夜。
--《论语》
孔子在河边说:时间象这逝去的流水吗?昼夜不停。时光如流水,一去不复返。时间是什么?孔子没有答案,只是用河里的水流来比喻时间。
哲学家也不能确定什么是时间,也是和我们普通人一样的感叹时间,比如时光荏苒、光阴似箭、白驹过隙、日月如梭、转瞬即逝、斗转星移、似水流年、一寸光阴一寸金、莫等闲,白了少年头,空悲切等等。
1.2、时间是高深的科学
大物理学家牛顿爱因斯坦都研究时间,牛顿用时间来度量运动,因为描述物体运动的速度和加速度都需要时间,比如速度是单位时间内物体的位置的变化量,加速度是单位时间内物体的速度的变化量。
伏羲也用时间来度量太阳的运动,根据太阳直射点的在冬至和夏至之间的距离,计算每天正午太阳移动的距离,并称为太阳每天的南北游。
从伏羲到牛顿,大家对时间的认知都是一样的,时间是公平的,时间的流逝速度对大家都是一样的。
但是爱因斯坦颠覆了大家的认知,时间的同时性是相对的,简单的说就是你认为同时发生的两个事件,在和你不是一样速度运动的人看来,不是同时发生的。
海上升明月,天涯共此时,我们一直认为,虽然我们远隔天涯,但是我们能看到同一个月亮,但事实上,就像“人不能两次踏进同一条河流“一样,其实我们很难看到同一个月亮,因为同时性对天涯两端的你我是不一样的。
现代科学其实也不知道是时间是什么?时间有起始点吗?时间有终点吗?科学也没有答案。
1.3、时间的定义
时间不是白天黑夜,时间也不是春夏秋冬,还能给时间下个定义吗?虽然不知道什么是时间,但是可以给个定义,该定义包括所有的时间,在任何场景下都适用,比如没有白天黑夜的情况下也能正确的时间定义。
时间是过去现在将来
基于时间给人的感觉是不停流动的,变化的现象只是和时间同步而已,不能代表时间,过去现在将来这种和现象无关的定义能完整的描述时间,即使现象消失了,这个定义依然适用。
过去是现在以前,将来是现在以后,但现在是什么?
“现在”也是个高深复杂的哲学问题。哲学家们认为,当你说“现在”的时候,那个“现在”已经变成了过去,将来的一部分又变成了“现在”,“现在”就是不停的把自己变成过去,同时把将来的一部分变成“现在”,过去在不停的增加,将来在不停的减少,“现在”在不停的变换。
时间全面的定义:
时间是过去现在和将来,过去是已经流逝的时间,将来是还未到来的时间,“现在”是过去和将来的分隔线,“现在”不停地向将来移动,把自己变成过去,同时把一部分将来变成“现在”,过去在不停增加,将来在不停减少。
时间的定义
生活中的时间概念可以宽泛一些,“现在”跨越过去和将来的分界线,是一部分过去和一部分将来,公式化表示:
现在=X过去 Y将来
这个时间的定义还有个强大的地方,完美的规避了时间的起源和终点的问题,如果时间有起源,时间的起源也是时间的过去,如果时间有终点,时间的终点也是时间的将来。除非到了时间的终点,时间的定义需要改成过去和现在,但现在还没有到时间的终点,所以过去现在将来这个定义依然有效。在没有白天黑夜的地方,比如太阳上,这个定义依然有效,依然能正确的表述时间。
但这样的时间定义,也只是完整的描述了时间,并不是时间的本质,时间有没有起源?如何起源的?时间有没有终点?又是如何结束的?都回答不了,所以也没法写出时间的历史,只能写时间被人认知的历史。
2、一个汉字“时”一部时间史世界上所有古文明中,只有中华文明没有中断,延续至今,为什么呢?我想一个重要的原因就是汉字,我们的汉字是表意的,要么象形,要么会意,要么指事等,看见汉字,就大概知道它的意思,所以古人的思想能很好的传承下来,这样文明才得以延续。
另外汉字从甲骨文、金文到隶书,字形历经数千年的演变,刚好能反映古人对该汉字表达的概念的认识过程和完善过程,往往一个汉字的演变过程就是一部微型的历史,我们的历史除了《史记》这样专门的历史著作外,还有汉字自身的演变史。汉字时间的时的演变过程,正好反应了我们古人对时间的认知过程,也正好填补霍金的《时间简史》中牛顿以前对时间的认知历史。
对于时间这个抽象复杂的概念,人类从发现时间到最后准确地表达时间,一定是一个非常漫长和困难的过程,即便到了科学如此发达的今天,哲学家和科学家们都还在思考时间的本质问题,也许时间是人类历史上最复杂的问题之一,和宇宙如何起源如何结束一样的难题。
我们来看看我们的祖先是如何用智慧来解决这个千古难题的。
汉字时从甲骨文开始,经过金文,再到隶书,字形变化很大,但却反应了古人对时间认知的进步过程。
2.1、时的甲骨文
时的甲骨文
甲骨文是中国现存的最早文字,我们从时的甲骨文开始。时的甲骨文是上下结构,上面是止,脚趾,下面是日,大意是太阳的脚步。这是对时间的初步认识,来源于人们对自然的直观观察 ,立杆见影。太阳出来后,太阳没照到的地方就会有阴影,比如立一个杆,马上就能看到杆的影子。由于太阳一直在动,太阳东升西落,杆的影子也跟着动,杆影从西到东。我们古人就发明了这个汉字来表达这个现象,把移动的太阳影子想象成太阳的脚印,用脚趾和日两个字合起来表达太阳的运动。太阳的移动就是时间的流逝。
这是最原始的时间概念,也是一个非常重大的突破,初步认识了时间,而且用文字来表达了抽象复杂的时间概念。
日晷
后来我们祖先还根据立杆测影,发明了专门的天文仪器日晷来测量时间。日晷是由一个圆形的晷面,和垂直于晷面的晷针组成,太阳出来后,晷面上就产生了晷针的影子,于是在圆形的晷面上做上标记,并给这些标记命名,早上太阳刚出来的时候,影子的区域叫辰,中午太阳在天中的时候,影子所在的区域叫午,傍晚太阳落山的时候,影子的区域叫申。这对应了一天中三个关键的时辰。
这样时间就被细化了,由于日晷只能测白天太阳的影子,也就是白天的那几个时辰。所以一天之内十二个时辰应该是一个逐步完善的过程,最后把一天分为十二个时辰,用子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二地支表示。
2.2、时的金文
时的金文
时的金文比甲骨文复杂了一些,增加了一个寸字,由“日”、“止”和“寸”三部分组成。结构上也由上下结构变成了左右结构,右边是上下结构,左边是日,右上是脚趾,右下是寸。
为什么要在原来的时字里面增加一个寸呢?因为对时间的认知大大的前进了一步,可以量化的测量太阳脚步走过的距离了,如何量化测量的呢?
伏羲一画开天
伏羲日中立杆测影,发现每天中午日影都在一条线上,于是一画开天发现天道天时和“一”,天道是太阳在天空中的回归运动,天时是天道的数,一年365天,每一天都对应了一定长度的正午日影线,这些长度值都刻在正午日影线这一画上,这一画是天道之数天时的数轴。
《周髀算经》记载,立八尺高的杆,在周朝,夏至那天正午日影的长度是一尺六寸,冬至那天是一丈三尺五寸,春分是七尺五寸五分,秋分也是七尺五寸五分。其他二十四节气也有对应的长度,当然以理类推,每天都有对应的影子长度,最重要的是发现了日复一日的日子有个周期365.25天,这样所有的日子都可以用影子的长度来表示了。
所以就调整了时间的时字,在原来的时的基础上增加了一个“寸”,表示时是太阳的脚步走过的距离。
2.3、时的隶书
时的隶书
我们的祖先持续对时间的进行探索,时字进一步演化,把金文时右上角的“止”改成了“土”,就变成了隶书中的时,为什么有这样变化呢?“止”是太阳的脚步,“土”和太阳有什么关系呢?
圭表
伏羲日中立杆测影一画开天,发现正午时分日影的特殊性,为了专门研究正午的日影,后来我们祖先发明了另外一个天文仪器:圭表。圭表是由垂直于地面的表杆和在南北方向上平行于地面的圭组成,这个圭表的圭,是一条带有每天正午影长刻度的一横画,是天道之数天时的数轴,所以这个圭是个象形字,是天时这个数轴的两个片段,就像两个重叠的土字。
圭表示意图
上图是圭表的示意图,圭表的圭的确是抽象的天时数轴。用圭的一半这个“土”字代替了金文时字右上角的“止”,那么时的含义就进一步演化成太阳的脚步在圭表上走过的距离。
圭表的圭能做这种解释吗?可以。圭的发音和轨道的轨近似,圭的含义会不会也和轨一样呢?
街道的街字证明了这个想法。街的外面行走的行,中间一个圭,《说文解字》:“街,四通道也。从行,圭声。”意思是四通八达的路,街是形声字,其中的圭是声。其实圭不仅表示声音,还表意,街的意思是行走的通道或者说轨道,其中的圭是轨道。
圭表的圭就是太阳运动的轨道,太阳虽然在天上运动,但是太阳的轨道投影在圭表上,这是合乎逻辑的。时的隶书是用圭的一半“土”来代表太阳的轨道,意思是太阳在太阳的轨道上走过的距离。
时间的时演化到隶书,基本上就定型了,一直到近代。虽然在这之后,我们的祖先还在继续探索时间,不断提高天时的精度。《周髀算经》计算一年的天数是365.25天,元朝郭守敬测算的一年是365.2425。但本质上是没有继续突破,都是以太阳在天空中的运动来度量时间,都是天时。
2.4 时乃天道
惟德动天,无远勿届,满招损,谦受益,时乃天道。
--《尚书·大禹谟》
《尚书》中有一句话:“时乃天道”,阐明了天时的本质,天时的本质,就是天道,时字的构造就是用天道来构造的,用太阳的运动代表的天道来定义了时间。《尚书》中的这句话“时乃天道”和时字的构造方法相互论证了中国古人对时间的认知过程,是时间的早期历史。
2.5、时的伟大
时的甲骨文,用太阳影子的脚步来表达抽象的时间,是用空间的方位表达时间,时的金文和隶书是用太阳影子的长度来表达抽象的时间,是用量化的空间距离表达抽象时间概念,这些都是我们祖先伟大智慧的结晶。现代科学中的光年,用光在一年中走过的距离来度量行星间的距离,是用时间概念来表达空间概念,从这个意义上来说,时字和光年有异曲同工之妙。
用太阳在天空中的运动来度量的时间,叫天时,天时表明了时间、空间和运动的关系,亚里士多德和牛顿都认为时间是空间中运动的度量,其实是欠妥的,我们认识时间,是从太阳在空间中的运动来认识的,先是用空间中的运动来度量时间,时间概念成熟以后,有了专门的时钟,再用时间来度量运动。
汉字时从甲骨文到金文,再到隶书,这个演变过程,代表了数千年对时间的认知历史,是霍金的《时间简史》中断代的那部分时间认知历史,这是很关键的一段认知历史,也是非常漫长的一段历史。
日晷和圭表都是度量时间的仪器,是时钟,时钟和时间是两个概念,爱因斯坦相对论中把时间变慢表述为钟慢效应,其实这也是欠妥的,时间是时间,时钟是时钟,不应该混淆,有必要探究一下什么是时钟。
3、时间和时钟爱因斯坦从同时的相对性出发,发现了狭义相对论和广义相对论,其中很重要的一点认为时间的流逝是变化的,速度和引力都能改变时间的流逝速度,分别被称为“动钟变慢”和“引力钟慢”
狭义相对论中的“动钟变慢”:在某一参考系内,高速运动的时钟(物体),它的时间会变慢。广义相对论中的“引力钟慢”:两只一模一样的钟,一只摆放在引力较强地方,另一只摆放在引力较弱的地方,会发现在引力较强处的钟,走的要比另一个慢(换句话说就是,低处时间流逝的要比高处慢)。
总结一下:速度越快,时钟越慢,所以时间越慢;引力越大,时钟越慢,所以时间越慢。
这里明显有问题,时间和时钟混淆了,正如所有温度计都不是在测量温度一样,所有时钟都不是在测量时间。
什么是时钟呢?
科学上没有严格的时钟定义,就像没有严格的时间定义一样,因为大家都知道时钟,机械表是时钟,电子表也是时钟,所有能计时的都是时钟。
现在给时钟下个准确的定义:
时钟是周期现象的周期计数器。
根据时钟的定义,就可以给我们认为的时间近似的下个定义了:时间是时钟这个周期计数器记录的周期数。时钟的周期数被认为是时间,但它只是周期数,以周期数来度量时间,它不是时间。
这也是时间和时钟的关系。从本质上来说,时间和时钟无关,但时钟和时间有关,但时钟不是时间。
用各种时钟来验证一下这个时钟的定义,看是否准确。
3.1、日晷
日晷是最原始的时钟,日晷的周期现象是:每天早上日晷晷针的影子在西侧,每天中午的影子在中间午时方位,傍晚的影子在东侧。日晷除了测一天内的时辰,还可以测量天数。日晷晷针的影子会反复经过午时方位。两次经过午时方位的时间段就是一日,经过午时方位的次数,就是天数。
日晷是晷针的影子经过午时方位次数的计数器。
3.2、圭表
圭表也是古代的时钟,圭表的周期现象是:在正午时分,表影长度变化由长到短,又由短到长。表影最长那天,到下次表影最长那天之间的天数,就是一年。表影最长的次数,就是年数。
圭表是表影最长日子次数的计数器。
3.3、机械表
机械表
机械表是近代的时钟,机械表的周期现象是时针分针秒针都转圈,时针转两圈是一天,分针转一圈是一个小时,秒针转一圈是一分钟。
机械表是时针分针秒针转圈次数的计数器。
5.4、铯原子钟
原子钟
铯原子钟的周期现象是铯原子的外围电子跃迁的电磁波,用一个示波器来显示,就是一个正弦函数图像,两个波峰的时间间隔是固定的时间长度,铯原子钟的精度非常高,2000万年误差1秒。
铯原子钟是铯原子的外围电子跃迁对应的电磁波的波峰次数计数器。
综合上面四类时钟,它们的共性就是通过测量某种周期性现象的周期数来计时,但本质上不是测量时间。
爱因斯坦相对论中关于时间的变化,是不能用时钟来测量的,因为速度和引力改变了时间的流逝速度,同时还需要改变时钟的计时机制,才会出现时钟读数的变化和时间的变化一致,这是不可思议的。
曾经也跟朋友讨论过这个问题,他认为速度和引力导致时间膨胀,时间缩短了,时钟的读数自然变少了,不是改变了时钟的计时机制。
这也合理,但是时间膨胀导致钟慢这种说法还是值得商榷,因为我们平常说的某个时钟变慢了,一定是说那个时钟的计时机制和另外一个时钟不一样了,如果相对论没有改变时钟的计时机制,不应该说是时钟变慢了,应该用另外更准确的表述。
另外我们一般说的慢,是在时间恒定情况下的慢,比如两个人一起跑步一公里,耗时越长,速度越慢,或者两个一起跑十分钟,跑的路程越短,速度越慢。如果时间自己不是恒定的了,还用慢这个概念,显然不合适。用时间膨胀来描述这个现象是对的,但不能用快慢来解释时间膨胀。
时钟进化到原子钟,计时机制已经和太阳在天空中的运动没有关系了,这是计时机制的一大突破,按照时钟计时机制来划分时代,才是真正意义上的时代。
4、真正的大时代原始社会、奴隶社会、封建社会、资本主义社会、社会主义社会,这是按社会形态来划分的时代;石器时代、青铜时代、铁器时代、冷兵器时代、热兵器时代,这是按关键生产力来划分的时代;互联网时代、移动互联网时代这是按通讯方式来划分的时代。
这些时代划分方法,其实都是小时代,真正的大时代是按计时方式划分时代,按计时方式来划分时代,人类发展到今天,一共三个时代:鸿蒙时代、天时时代、地时时代,第三个时代地时时代才刚刚开始。
三个时代
4.1、鸿蒙时代
甲骨文“时”依据太阳影子的方位来确定时间,这是最原始的计时方式,人们日出而作,日落而息,山中无甲子,寒尽不知年,这个时代是鸿蒙时代。
4.2、天时时代
伏羲一画开天,发现天道天时,用正午日影长度来量化时间,对应金文“时”字,太阳的脚步走过的距离,这个时代依靠太阳在天空中的运动来计时,是天时时代,天时时代一直延续到二十世纪。
4.3、地时时代
时间的历史进入二十世纪,出现了原子钟,依靠原子外围电子跃迁的电磁波的频率来计时,不依靠天体的运动来度量时间,与天时时代对应,这个时代叫做地时时代。地时时代中,天时依然有效,因为我们日常的生活依据天时就够了。
地时时代诞生了网络虚拟世界,数字孪生、元宇宙等虚拟技术,在将来某一天可能会在网络虚拟世界中镜像我们的现实世界,而我们也有可能在虚拟世界中获得永生。
计时方式是一种被忽视了的生产力,天时是农耕文明最重要的非物质生产力,因为中华文明有发达的天时生产力,所以在数千年的农耕文明中,华夏文明都领先于其它文明,只是在天时文明的末期,地时文明的初期,华夏文明落后了。
有幸的是,依靠华夏人的智慧和勤劳,华夏文明在地时时代的初期,就在当下,我们又追了上来,并有超越之势。
华夏人在天时时代,创造了易经、儒家、道家等诸子百家这样发达的文化哲学,地时时代的网络世界,也需要相应的文化哲学,谁来执地时时代文化哲学之牛耳?
华夏人应当当仁不让!
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