時間旅行(上):我們都是時間旅行者!

作者:豬文        難度:★★★☆☆

 

        時間旅行(time travel)是人類其中一個終極夢想。誰不想得到一個月光寶盒時,大喊一聲「般若波羅密」,回到過去拯救你的白晶晶?比起長生不老,人可能更想成為時間旅行者,親手彌補那些年裡無法磨滅的遺憾。

        時間旅行可能嗎?這個看似純綷科學或科技的問題,其實也是一個哲學問題,因為它不只牽涉到物理規律,也關乎到各種概念的澄清,例如怎樣才稱得上是「時間旅行」之類的問題。更重要的是,我們除了可以討論時間旅行在物理上是否可能,也可以討論它在邏輯上是否可能 ── 這些都是哲學家的工作。專研形上學的哲學家 Mellor 討論過時間旅行是否可能,這兩篇文章便會介紹他的想法。

我們都是時間旅行者

        要回答「時間旅行可能嗎?」這個問題,我們必須先搞清楚「時間旅行」意思,因為這個概念的意思顯然多於一種。在某意思下,時間旅行絕對是可能的 ──「我們每一個人都是時間旅行者,因為我們都在不斷流逝中的時間裡活動。我們從二十年前一直『走到』了今天」。

        「時間旅行」在這裡的意思不過是「時間會流逝,我們會隨着它變化」。如此,時間旅行不單是可能的,而且自動發生。時間旅行並不像太空旅行一樣,是一些我們發明出來的東西;它是一些發生於我們身上的東西。我們不能選擇,都要從星期一走到星期二,再走到星期三。我們都是時間旅行者。

我們關心的時間旅行

        如果「時間旅行」是這個意思的話,那「時間旅行可能嗎?」這個問題便是一個超無聊的問題。顯然,我們關心,或者常常幻想的不是這種意思(甚至,這種時間旅行反而是非常難以接受的事實)。那麼,我們着眼的時間旅行,又是甚麼?

        我們真正關心的時間旅行,有一個十分重要的特點:時間旅行的出現,必然會牽涉一種關於時間的落差。這個落差可以有三種:第一種是速度上的落差(這造成了向前的時間旅行,例如用了較短時間到達十年後),第二種是方向上的落差(這造成了往後的時間旅行,例如用一百年時間回到一百年前),第三種則是兩者皆有(這造成了加快且往後的時間旅行,例如用了一年時間回到一百年前)。

  我知道大家都應該對「回到過去」── 即第二或第三種時間旅行 ── 最感興趣。先別著急,這篇文章先處理第一種向前的時間旅行。如果第一種時間旅行是可能的話,也很棒啊!我就常常十分好奇幾千年後的人類會是怎麼樣,甚至會覺得自己無法知道人類往後的哲學發展是一個大大的遺憾。所以比起「回到過去」,其實我更想「飛往未來」。

        那麼這種「飛往未來」,亦即向前的時間旅行,可能嗎?回到剛剛的講法,我們關心的時間旅行,必然涉及某種關於時間的落差。而在「飛往未來」裡,這種落差便在於「速度」。

        這是甚麼意思?似乎時間是不可能出現速度的落差的,就如「在非洲每過六十秒就過一分鐘」是句必然為真的廢話。必然地,時間要花六十秒才能過了一分鐘。時間是沒有可能過得快了(它不可能花了三十秒便過了一分鐘),或者過得慢了的(它不可能花了九十秒才過了一分鐘)。[1]

        因此,所謂時間有速度的落差,必須牽涉到兩種計算時間的方式。回想我們平時說「時間過得真快」,是甚麼意思?我們說的不是時間花了三十秒便過了一分鐘,這是不可能的。我們意思是,按那個客觀計算時間的方式,牆上時鐘的分針的確跑了一度,所以時間過了一分鐘。但按另一種計算時間的方式,時間只過了幾秒。這種「另外的」計算時間的方式,最常見的便是我們主觀的感覺。

        「今天聽白水講愛情哲學,聽得我如痴如醉,時間過得真快!」── 這句話說的是按我們主觀經驗來算,我們只感受到時間只過了幾分鐘,但客觀而言,時鐘的時針已走了兩度。這個落差使我們可以說「時間過得真快」。我們快樂得不知時日過。

真正的「飛往未來」

        那麼,似乎我們都可以「飛往未來」,只要我們都去聽白水的講座便可以啦!因為去聽白水的講座,可以讓我們只花幾分鐘(按主觀感覺的計算方式)便可以走完兩個小時(按客觀的計算方式) ── 我們可以用幾分鐘從一點「飛」到三點。

        如果這樣便算是「飛往未來」,似乎也太過便宜。如此,幾千年前的人類也可以「飛往未來」了!時間旅行根本無關於任何科學或科技進步。我們根本不用發明甚麼接近光速的飛船,便已經可以時間旅行。

        上述想法有何問題?這是因為我們一般幻想「飛往未來」時,說的速度落差並不是這種。我們關心的,並不是以主觀感覺計算的時間,能否跑得比以時鐘計算的時間慢。我們關心的,是以物理事物變化計算的時間,能否跑得比以時鐘計算的時間慢。這又是甚麼意思?設想一下以下情況:

有科學家說他已經成功飛往未來。

你問他:「這是甚麼意思?」

他說:「我是一百年前來的。」

你再問:「這有甚麼了不起的。我今年二十歲。我也是二十年前來的。你是說你很老而已吧?」

他回答:「當然不是,我沒那麼老。我意思是我用了一小時便飛往了一百年的時間!」

你說:「這也沒有什麼了不起啊!我二十年來也在渾渾噩噩,甚麼都沒有做過,好像發了一場夢似的。我也只花了一晚時間便飛往了二十年啊!你跑得比我快一點而已吧!」

他解釋:「不是!不是!我真的是 1918 年來的人啊!我在 1918 年搭上一架接近光速的飛船,然後在裡面過了一個小時,便來到 2018 年啊!我在飛船裡沖了一壺咖啡,它還是熱熱的,我就已經到了 2018 年!

        這便是「飛往未來」的真正要求,以及所有要求。這個科學家是位真正的向前時間旅行者。從飛船外的客觀時間來看,時鐘跑了一百年的時間,過了一百個春夏秋冬,但從飛船內的世界來看,裡面連咖啡冷掉都來不及,科學家的生理變化只有一個小時的變化,身體依舊處於一個正常四十歲男性的狀態(假設他上船時是四十歲)。

      換句話說,要成功「飛往未來」,我們要做的是令飛船內的物理變化發生得異常地慢,令得飛船內物理變化的速度比發生在船外的同一種物理變化進行得慢﹙如飛船出發前在船內和船外都不斷在燒香,當飛船停止時,船內只燒了一柱香,但船外就燒了一百柱﹚。只要做到這點,我們便可宣稱成功向前時間旅行。

「飛往未來」可能嗎?

        這樣理解下的「飛往未來」也很可能辦得到。我們可以有兩種成功的方式:一種好像很酷,另一種好像很普通。

        很酷的一種便是剛剛科學家的例子。按照狹義相對論,只要那位科學家的飛船飛得足夠地快,便足以有他所說的效果。它飛得越快,船內所經歷的物理變化便會愈少,那科學家也會衰老得愈慢。這也就是我們一般幻想的「飛往未來」。

        這種方式的「飛往未來」在原則上是可能的,但現時人類科技卻離成功發明這種快得近乎不可想像的飛船還很遠很遠。但不用怕,其實我地還有一種很便宜的方式去「飛往未來」 ── 冰箱!

        這聽起來好像很怪,但只要我們細心回想剛剛對「飛往未來」這個概念的分析,便會接受這個講法。

  絕大部分化學以至生理變化,都會隨溫度的下降變得愈來愈慢。這也是為甚麼我們會把食物放進冷箱:低溫會使得食物腐爛的速度減慢。按我們剛剛的分析,其實那塊豬肉也已成功「飛往未來」了!因為冰箱內的變化,例如那塊豬肉的腐爛速度,可能只有半天(就像那飛船內的變化只有一小時),但冰箱外可能已過了五天(就像飛船外的世界過了一百年)。

  冰箱和那飛船其實沒有分別,冰箱內那塊豬扒也與飛船內那個科學家沒有分別。如果我們同意那科學家成功「飛往未來」,我們也得同意那塊豬扒「飛往未來」。那科學家做到的事,那塊豬扒也做到了。

  它們唯一的分別只是到達未來的方式而已。飛船可能在空間上也有所移動,例如要飛到外太空去,而那冷箱則一直沒有動過。但這個分別並不足以使得前者算是「飛往未來」,後者不是。是否能「飛往未來」的重點只在於,這空間內的物理變化,是否比發生在外邊的同一種物理變化進行得慢。能做到的話,這已經算是「飛往未來」。至於到達的方式,理應不會影響「飛往未來」成功與否。

  不過,必須注意的是 Mellor 並不是說冷凍術與狹義相對論裡的時間膨脹(time dilation)是同一個物理現象,又或者冷箱會導致時間膨脹。他想強調的是,按照他對「向前時間旅行」這個日常概念的分析,兩者都能稱得上是向前時間旅行,因為兩者都滿足了「物理變化的速度比發生在外邊的同一種物理變化進行得慢」這個條件。

 

「回到過去」呢?

        因此,恭喜你!

  只要我們成功發明一種強力冰箱與復原技術,便能夠成為向前的時間旅行者,「飛往未來」。甚至,其實醫療技術與保養品,已可算是部分地使我們「飛往未來」。剩下的問題便是我們可不可以「回到過去」救我們的白晶晶,和遇上我們的紫霞了。

  很可惜,Mellor 認為不可能。他的論證其實也沒有很難理解,就是因為「回到過去」在邏輯上會出現矛盾,所以是不可能的,我們留待下回再談。在此之前,我們就先繼續幻想能遇到我們的紫霞仙子吧!

 

參考資料:D.H Mellor ‘Time Travel’ in Mind, Meaning, and Reality: Essays in Philosophy

[1] 當然,我們可以將「一分鐘」定義為「三十秒」或者「九十秒」。甚至是「一年」也可以。你喜歡如何定義便如何定義。但這裡的問題是,無論你如何定義「一分鐘」,也不可能是時間要花多於或少於你定義的時間來過一分鐘。如果你把「一分鐘」定義為「三十秒」,必然地,時間要花三十秒才能過一分鐘。

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