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時(shí)間之矢的哲學(xué)思考
時(shí)間之矢的哲學(xué)思考1
時(shí)間之矢是指時(shí)間的單向性或不可逆性,亦即時(shí)間對(duì)稱的破缺,或世界演化的不可逆性;時(shí)間之矢同自然演化聯(lián)系在一起使時(shí)間同方向具正地統(tǒng)一起來;"時(shí)間之矢"有利于人們樹立正確的世界觀和方法論,有利于對(duì)科技的正負(fù)效用產(chǎn)生正確的認(rèn)識(shí),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(shí)間之矢的哲學(xué)思考2
摘要:時(shí)間之矢是指時(shí)間的單向性或不可逆性，亦即時(shí)間對(duì)稱的破缺，或世界演化的不可逆性；時(shí)間之矢同自然演化聯(lián)系在一起使時(shí)間同方向真正地統(tǒng)一起來；“時(shí)間之矢”有利于人們樹立正確的世界觀和方法論，有利于對(duì)科技的正負(fù)效用產(chǎn)生正確的認(rèn)識(shí)，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(shí)間之矢；演化；熵
從古至今，關(guān)于時(shí)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(shí)間沒有方向，它僅僅是作為運(yùn)動(dòng)的一個(gè)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(shí)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(shí)間之矢”的概念，并科學(xué)論證了時(shí)間是有方向的，“熵”概念的引入使時(shí)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(shí)間之矢”概念的探討具有了非常深刻的理論與現(xiàn)實(shí)意義。
一、時(shí)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(duì)時(shí)間問題的認(rèn)識(shí)也是在不斷發(fā)展變化的。在科學(xué)史上，牛頓是第一個(gè)給時(shí)間以科學(xué)定義的人。但在他的物理學(xué)中時(shí)間是均勻恒定的流逝的，它僅僅是描述物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)外部參量，與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)沒有任何內(nèi)在的必然的聯(lián)系；堅(jiān)信時(shí)間具有同時(shí)性，是對(duì)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(shí)間失去了方向。20世紀(jì)初，相對(duì)論的誕生超越了牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀，引入了時(shí)間、空間等概念，強(qiáng)調(diào)了事物的整體性、時(shí)空與物質(zhì)的不可分性，指出時(shí)間和空間隨物體運(yùn)動(dòng)的速度變化而變化。但此時(shí)由于牛頓“絕對(duì)時(shí)空觀”長(zhǎng)期對(duì)人們思想的禁錮，使人們難以走出“時(shí)間反演對(duì)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(duì)論時(shí)間雖然在時(shí)間觀念上引起了一次偉大的革命，但它對(duì)人們理解時(shí)間的方向、演化的不可逆性卻毫無幫助——時(shí)間仍然沒有方向。
20世紀(jì)70年代英國(guó)宇宙學(xué)家霍金提出了“虛時(shí)間”的概念，拓寬了時(shí)間的含義，但此時(shí)時(shí)間仍是可逆的沒有方向，80年代普利高津提出了“時(shí)間之矢”的概念，并科學(xué)論證了時(shí)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(shí)間的不可逆性是無條件的絕對(duì)的而時(shí)間的可逆性是相對(duì)的。由此，時(shí)間有了方向。人們最終在一定層面達(dá)成了共識(shí)：時(shí)間之矢是指時(shí)間的流逝，是指時(shí)間的單向性或不可逆性，亦即時(shí)間對(duì)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(jì)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(shí)了時(shí)間之矢的存在。
熱力學(xué)的時(shí)間之矢即熵增加的時(shí)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(shí)間之矢是生物進(jìn)化的時(shí)間方向，是一個(gè)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜從低級(jí)到高級(jí)的不可逆過程，它指向有序；電磁學(xué)以時(shí)間之矢是振動(dòng)電磁產(chǎn)生的電磁波的傳導(dǎo)方向；量子力學(xué)時(shí)間之矢是原子的自發(fā)輻射的時(shí)間方向；宇宙學(xué)時(shí)間之矢指向宇宙膨脹的方向；心理學(xué)時(shí)間之矢在我們?nèi)祟惖慕?jīng)驗(yàn)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(shí)間簡(jiǎn)史》中曾做過詳盡的闡述�？傊S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(chǎng)方程，加上大爆炸的初始條件就選擇了宇宙膨脹這個(gè)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(shí)間之矢是在我們頭腦中由熱力學(xué)時(shí)間之矢所決定的。
二、時(shí)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(shí)間僅僅是一個(gè)描述運(yùn)動(dòng)的幾何參量，世界演化的方向僅由經(jīng)驗(yàn)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(duì)演化的一種否認(rèn)”。對(duì)此普利高津認(rèn)為，盡管相對(duì)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(gè)靜止的宇宙，即一個(gè)存在著的、沒有演化的宇宙。然而把時(shí)間之矢同自然演化聯(lián)系在一起時(shí)就突現(xiàn)了時(shí)間的質(zhì)的規(guī)定性，使時(shí)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(shí)間來度量。當(dāng)然在演化的基礎(chǔ)上對(duì)時(shí)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(shí)間”之后。
自然演化有兩個(gè)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(duì)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。可逆與不可逆是自然科學(xué)在研究變化過程中遇到的一種普遍現(xiàn)象。科學(xué)家用“熵”的增減來說明演化過程的方向。英國(guó)物理學(xué)家愛丁頓就把熵看作“時(shí)間之矢”，并堅(jiān)信時(shí)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(jì)解釋被移植到其它多門學(xué)科。愛因斯坦在與里茲的爭(zhēng)論中曾說過：熱力學(xué)箭頭是由熵增原理定義的，時(shí)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(shí)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(gè)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?yàn)榛A(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(shí)間之矢”。
雖然熵并非能夠完美的對(duì)時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(duì)此不同的科學(xué)家們有不同的價(jià)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(shí)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(shí)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(shí)間之矢的現(xiàn)實(shí)意義
首先，正確理解“時(shí)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�！皶r(shí)間之矢”實(shí)質(zhì)就是對(duì)經(jīng)典物理學(xué)中對(duì)稱性的突破，對(duì)決定論的否定，它促進(jìn)人們的思維發(fā)生了一場(chǎng)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(shí)代性。這是科學(xué)發(fā)展的必然結(jié)果，是我們?cè)谡J(rèn)識(shí)世界的過程中追求新的平衡新的對(duì)稱性的必然結(jié)果，是人類認(rèn)識(shí)史上的一次巨大飛躍。但我們并不否認(rèn)對(duì)其的誤用亦使世界文化充斥著濃厚的相對(duì)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(shí)間之矢納入科學(xué)描述之中，有利于對(duì)科技的正負(fù)效用產(chǎn)生正確的認(rèn)識(shí)，防止對(duì)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(zhǎng)期以來，由于受確定性的影響人們堅(jiān)信科學(xué)規(guī)律是永恒不變的絕對(duì)真理，人們對(duì)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(duì)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(shí)證明了如果將時(shí)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(shí)，但實(shí)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(duì)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(duì)待科技我們既不能盲目的樂觀也不能盲目的悲觀。時(shí)間之矢觀念的加強(qiáng)可以使我們正確認(rèn)識(shí)科學(xué)規(guī)律的不確定性是實(shí)質(zhì)，從而防止對(duì)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(shí)間之矢意識(shí)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(duì)主義，進(jìn)而盲目悲觀。
再者，時(shí)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(shí)間之矢的遺忘使人們把整個(gè)未來與整個(gè)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(shí)間之矢而獨(dú)自進(jìn)行的，任何否定時(shí)間之矢的行為其實(shí)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(shí)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(shí)時(shí)間的真諦與世界的演化，并在認(rèn)識(shí)自然與改造自然的科技活動(dòng)中能自覺保持人與自然的動(dòng)態(tài)平衡與和諧，牢牢樹立時(shí)間之矢的觀念是必不可少的。
參考文獻(xiàn)：
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[2] 普利高津.確定性的終結(jié).上海科技教育出版社,1998.
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