牛顿的木桶和时间方舟
* 1715年至1716年间,在亲王妃卡罗琳的主持下,莱布尼茨与英国宫廷牧师萨缪尔·克拉克就时间的本质通过邮件展开了一场著名的论辩。克拉克是当时英格兰著名的哲学家神学家,但这场论战实际上是莱布尼茨与英国最伟大的物理学家、数学家英国皇家科学院院长和英国铸币厂厂长牛顿勋爵间的交锋。克拉克是牛顿的铁杆粉丝,而牛顿厂长则一直处于幕后。之所以我热衷于称他为厂长,一则牛顿厂长获得的爵位等级太低,是英国最低等级的爵位,二则是这个铸币厂厂长的职位实际上是非常重要的,而牛顿对它也格外看重。他的工作非常勤奋,经常因为铸币厂的工作推迟皇家科学院的会议。他的勤奋的另一个表现是在任期间牛顿抓出了不少地下的假币制造者,包括他的政敌,并把他们都送上了绞刑架。另外,正是在任铸币厂厂长期间,牛顿提出了金本位的理论。不过,虽然牛顿在辩论中一直处于幕后,但当时他与莱布尼茨就微积分的发明优先权一事的争夺早已公开化而且相当激烈。而在这场争论中牛顿也是处于幕后,直接出面的都是他的铁杆粉丝。当年亲王妃主持这场辩论本是想让双方和解,她在汉诺威时是莱布尼茨的学生、崇拜者。卡罗琳是选帝侯格奥尔格·路德维希的儿媳。她来自于著名的勃兰登堡安斯巴赫家族。后来成为乔治二世的王后。1714年经历过13次流产,5个孩子夭折的安妮女王终于在这一年的夏天去世。这样,远在德意志汉诺威做选帝侯的路德维希就成为了英格兰的国王乔治一世。莱布尼茨之前一直效力于路德维希,他非常渴望此次能随雇主一同前往英格兰。因为那时的德意志还是一个没有文化的蛮荒之地。可是国王对莱布尼茨并不满意,因为莱布尼茨一直没有能够完成编撰选帝侯的父亲让他撰写的他们的家族史。父子二人对此一直期盼,但莱布尼茨却缺乏热情。最终,莱布尼茨留在了汉诺威,度过了他的凄凉的晚年。* 关于时间,牛顿在那部改变世界的伟大著作《自然哲学的数学原理》中提出了绝对空间和绝对时间的观念。所谓绝对空间,是指不依赖于物质而存在的空间,而绝对时间就是指不依赖于物质而独立存在的时间。它是绝对的、真实的、独立的、数学的时间。牛顿将绝对时间比喻为永恒流逝的时间之河。对于牛顿的这一观点,莱布尼茨不能同意。对于莱布尼茨时间只是物质的秩序,即物质变化的因果顺序。莱布尼茨并不认为世界上真的存在时间。这听着似乎有些难以理解。牛顿首先是一个物理学家,延承着英国盎格鲁·撒克逊的经验主义哲学的传统。而莱布尼茨是一个哲学家,他继承的是欧陆哲学。当然,这场争论最终没有结果。在最后一封信里,克拉克向莱布尼茨抛出一张王牌,牛顿在他的《原理》里描述了一个思想实验,以证明绝对空间的存在。一只在空无一物的宇宙中转动的木桶将仍受到离心力的作用,而这一作用不是来自于任何他物体,只有绝对空间。在牛顿和克拉克看来,这只孤独转动的木桶是绝对空间存在的难以辩驳的证明。但是,之后莱布尼茨就没有再回信。这时的莱布尼茨的痛风已经发展到非常严重的地步,肩部和手腕不能动弹,手脚萎缩。他承受着巨大的痛苦还有孤独和失意。11月14日,莱布尼茨在他居住多年的铁匠铺街十号去世了。* 在莱布尼茨去世后的几个世纪里,牛顿的《原理》统治了世界。于是,人们生活在牛顿的绝对时间和绝对空间里。莱布尼茨则迅速的被人们淡忘,至少是相当的冷落,除了牛顿最希望人们彻底忘记而不希望人们记住的莱布尼茨的微积分。相反,还在牛顿还活着的时候,他就烦恼的发现身边越来越多的人正在接受使莱布尼茨发明的微积分的符号。不过,到了19世纪世界又发生巨大变化。其中最重要的一个就是,人类进入了电脑的时代。这是莱布尼茨的梦想。计算机当然是基于他发明的二进制。实际早在十八世纪,莱布尼茨甚至就制作出过一台用二进制进行通用计算的机器。这是最早的计算机。只不过这台机械的二进制计算机是通过向不同的盒子滚出代表0、1的小铁珠,由莱布尼茨读数。但今天人们已经彻底的生活在电脑和人工智能的时代了。而且,莱布尼茨还是符号运算和数理逻辑的创始人。但不知为什么,即便在今天莱布尼茨也没有获得与牛顿相当的声望。另一个结束牛顿的时代的人是爱因斯坦。随着爱因斯坦广义相对论的发现,在我们的宏观世界里,绝对的时空参照系不再存在。时间和空间都不过是我们进行思考的方式。这让我们又重新回想起当年莱布尼茨关于时间和空间的论述,以及当年那场著名而未决的论辩。当然,即便今天时间的本质仍然是一个尚未解决的问题。
当年莱布尼茨去世时非常冷清。没有亲戚朋友或宫廷中的官员参加他的葬礼。他只是被草草埋葬。而牛顿死后却享受了隆重的国葬。我想两人死时都对自己的关于时空的观念坚信不疑。莱布尼茨对于牛顿的《原理》的重要性是深知的,而牛顿恐怕永远不会想到莱布尼茨发明的二进制和那台计算机对于人类将产生无比深刻和巨大的影响。而他们两个人谁也不会想象的到今天的世界,就是同样的进入永恒的无知无觉之中。* 伽利略在十六世纪做过一次思想的旅行。在一条匀速行驶的船的船舱里,一个旅行者是无法知道自己是在运动还是在静止。今天很多人乘坐火车或飞机时都有过类似的真实体验。而我们也可以设想在一条永恒流逝的时间之河上,一条行驶的时间之船的船舱里的旅人我们。那么,我们是否能够判断出时间是静止还是永恒的流逝?当然,这注定是一次失败的实验。因为,无论时间是静止还是在运动,无论是真实亦或并不存在,我们仍然会感到时间的流逝。因为,我们的生命不停的流失。而时间或许只是物体相对的运动。过去我们看着日月星宿的运行确定时间,用呼吸或沙漏计量时间,后来,我们用表,机械表电子表计数时间。从此时间将人类同步化。最新的时间国际标准定义,铯原子跃迁震荡9192631770次的时间是1秒钟。这些都是运动。所以,或许真的像莱布尼茨思考的那样,并没有时间。时间只是我们对于变化的一种积累的错觉。时间只是我们通过观察世界变化形成的一种抽象的观念。(马赫语)* 但是,在莱布尼茨的棺木上镌刻着一行拉丁文:如果浪费了一个小时,就失去了一部分生命。所以,对于我们,时间永远是真实的。不真实的是永远和其他的许多事物。我们来到这个世界获得生命时,每个人都被给予了一小块时间。这是我们唯一的财富。是我们唯一真正拥有过的东西。时间不是一种感觉。时间就是我们的生命。* 那么,牛顿的那只木桶呢?它在空无一物的绝对的空间里独自旋转。当然,现代物理学已经知道,这是不可能的。我们宇宙中是不可能有一只木桶在空无一物的空间里孤独的旋转。因为,孤独只是属于我们。孤独是我们的生命的一部分。
立2024/01/30
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