六.钟表与时间
这种一致性难道仅仅是与钟表时间保持一致吗?或许所有人都认为钟表就是时间.这实际上已经是一个深刻的问题了.但是,第一眼看上去,似乎问题的答案为"不是",因为我们经常谈论钟表走得不是很准.但是你的手表是否会准确无误地指示时间?不,我们知道每年它都会"遗漏"几秒的时间,即使它是非常准确的.
钟表是一个物理实体,它表现出有规律的周期运动.就是说,这种运动使它能够回到起始状态.
在钟表的两次"滴答'声之间,我们希望逝去的是同样长短的时间.毫无疑问,钟摆有着规则的周期运动方式,可以当作钟表使用.但是钟摆也不是完美的.在较高海面航行的船只上,它们的运动将中断;在炎热的气候与寒冷中它们也会表现不同.
想像一下一个钟摆来回摆动两次.我们如何才能知道它第一次往返的时间是否与第二次往返的时间一样呢?这个问题涉及被德国哲学家汉斯 莱辛巴赫(1891-1953)称为的"时间均匀性的问题".
你可能会回答第一次往返经历的时间与第二次一样长.
但是三个原因使得这样的回答不太令人满意.
首先从科学性上来说,你个人对时间的估计不够精确.我们必须知道第一次往返历程是否与第二次完全相同.第二,你对时间流逝的感觉是主观的.你或许会说走了相同的时间,可是你的朋友可能不这么认为.第三,也是最为重要的,你是用自己的思路来计量时间的流逝,然而这些----似乎是真的----是物理的过程,所以这仅仅使得我们的问题退后了一步,那就是,我们应该问问,你是如何知道你的思想持续多长时间的?
七.时间间隔有多长
我们无法直接计量时间流逝的长短.我们从不计量纯粹时间.这一分钟是否与下一分钟具有相同的时间长度?在某种意义上,回答是肯定的:分钟被定义为相同的时间长度.但是我们是指更深层的意思.
当分针从42走到43和从43走到44这段期间,时间量是相同的吗?
我们也不清楚,我们不能把这两个间隔并置,从而观察它们是否具有相同的长度.
回到钟摆指针的问题.尽管我们无法直接测量时间流逝,但我们仍然认为钟摆也可能产生错误.为什么呢?好吧,假设某个捣蛋鬼想把他的钟摆当作绝对可靠的时间准则.这将会发生什么错误呢?
想像一下他决定用船把钟摆运往赤道.即使不考虑船只摆动的影响,我们另外至少还有两个因素影响钟摆:赤道空气更加湿润,所以可以对钟摆提供更多的阻力;另外一个因素是:赤道这个地方的重力场对钟摆的吸引较弱,用我们的术语就是:钟摆减慢了.
一个人认为每一次摆动计量了相同的时间长度.
就这种方式而言它是没有问题的,但假如那个人的钟表没有变慢,那么说明其他东西加快了.
即使(让我们这么假定)在航行中具有相同的风力和水流速度等等,此人也可以说他的船比以往航行的速度要快.他必须解释为何世界各地所有的钟表都奇迹般的变快了,以及为什么太阳的速度也快了.既然他无法提供对这些变化的解释,而我们却可以,所以我们似乎是正确的而他是错误的.我们假设,例如,可以通过星星的运动来设定时间,这比他的钟摆要科学得多了.