時間旅行簡史(Time Travel: A History,James Gleick)
這本"時間旅行簡史"很難歸類屬於純科普.原文都標明了"A History"擺在那邊,論內容根本不是在寫"時間旅行",而是寫"時間旅行概念演進的歷史",這意思是說它寫的是"時間旅行"這個概念自出現起到今天為止,人類是如何來看它的,而不是關於時間旅行技術面的演進史,目前根本都還沒有人有能力執行一場時間旅行,它至今都滯留在"概念"而已,這是需要釐清的.
探究"時間旅行"這個概念最先是由作家提出的,其中最著名的是1895年威爾斯(H.G wells, Herbert George Wells)出版的小說的"時間機器"(Time Machine)進行了對於"時間旅行"大規模科學哲理的探討,此書影響深遠,雖然它不是最先提出時間旅行的作品,卻真實的誘發了大眾對於這個概念各種想像的開始.時間旅行是指透過某些手段,讓人或物體能夠穿越時間,到達過去或未來的時空.時間旅行概念自古以來就存在於人類的哲學、文學、邏輯、科學等領域中,並且隨著人類認知能力的提高,對時間旅行的認識和理解也逐漸發展和演變.依我閱讀後的感受,本書分別從哲學,文學,邏輯和科學四個面向探討時間旅行的概念演進過程.
早在古希臘時期,哲學家就開始思考時間和空間的本質,以及人類是否能夠進行時間旅行.柏拉圖在"會飲篇"中提到了一個關於時間旅行的故事,講述一個年輕人名叫艾里馬斯,經由夢境回到了他曾經生活過的城市,並且見到了很多已經去世的人.這個故事可以說展現了古希臘時期哲學家對時間旅行的初步概念想法. 中世紀時期,哲學家聖奧古斯丁(Augustinus Hipponensis)在其著作"上帝之城"(De Civitate Dei)中提到了一個有趣的問題：如果上帝能夠創造一個人在未來看到了過去的事情,那麼這個人是否能改變歷史呢？而這個問題引出了時間旅行上一個重要問題,那就是時間旅行是否會改變歷史?聖奧古斯丁的思考使得時間旅行的哲學探索更加深入,直到近代哲學家亞瑟·史密斯(Arthur Norman Prior)在20世紀初提出了一個名為時態邏輯(temporal logic)的理論,用來描述時間的結構和時間旅行的可能性.時態邏輯認為,時間旅行不會改變歷史,因為時間旅行者所做的任何行為都已經發生過了,而這種觀點稱為"預定論"(determinism),認為一切都已經被預定,時間旅行者的行為也不能改變歷史.時態邏輯為時間旅行的哲學問題提供了一個新的解釋角度,同時也引發了更多關於時間旅行中的個體自由意志的問題. 而時態邏輯是一門專門研究時間和時間中事件發生的邏輯學分支.它利用符號邏輯中的符號,公式和論證,描述和分析不同時間點上的事件和狀態之間的關係. 時態邏輯在人工智慧,計算機科學,哲學,語言學,認知科學等領域都有應用,時態邏輯主要分為三種類型.命題時態邏輯(propositional temporal logic),一階時態邏輯(first-order temporal logic)和高階時態邏輯(higher-order temporal logic).其中,命題時態邏輯是最基本的一種,它只關注命題的真假與時間的關係.一階時態邏輯則將對象,性質,關係等概念引入時態邏輯,可以描述對象之間的時間關係.高階時態邏輯則涉及到更高階的概念和關係,如集合,函數等. 時態邏輯的主張者有很多,Arthur Prior是先驅之一,他提出了命題時態邏輯的概念和符號體系,所著"時間和語言"(Time and Language)對時態邏輯的發展產生了深遠的影響.
英國作家威爾斯的小說"時間機器"於1895年出版,這是最經典的時間旅行小說之一,也是現代科幻小說的開山之作.故事講述一位名叫“時間旅行者”的科學家,製造了一台能夠穿越時間的機器,到達了遠古和遠未來的時空.威爾斯的小說將時間旅行與科學幻想完美結合,對後來的時間旅行小說產生了深遠的影響.而在文學上,時間旅行概念的出現可以追溯到古代的神話傳說,最早的古希臘神話中的克洛諾斯之劍(Κρόνος),可以使人們穿越時空,而現代文學中,時間旅行成為了一個重要的主題,不僅可以發揮科幻想像力,也可以探討哲學和道德問題. 而後如"The Green Door"故事中一位名叫羅伯特·格林的年輕男子,透過一個神秘的綠色門,穿越到了未來的世界.這樣故事的出現標誌著時間旅行已經成為了文學中的一個熱門主題,其後中外相關的著作可以說是屢見不鮮,在科幻類的小說形成了一種特殊的類型小說後.時間旅行的概念更是成為了一種通俗簡單的想法,而這種想法中也隱藏了不少有問題的矛盾與人類思想上的碰撞,畢竟終究存在願意嚴謹思考者,這些人主要是以探究真實與可實踐的的科學家為主體,他們各自就自身的領域開始探索時間旅行,.
首先是在邏輯學中,它們找出了時間旅行中被稱為"時間旅行悖論"(time travel paradox).這是指如果時間旅行者回到過去並改變了某些事情,那麼這些改變可能會導致一些悖論的後果,比如"祖父悖論"(grandfather paradox),如果你透過時間旅行回到了過去,殺死了自己的祖父,那麼你在後來的時間中將不會出現,因為你不曾存在,那麼也就不可能回到過去殺死自己祖父,而這構成了一個自相矛盾的局面.這種悖論挑戰了邏輯學和哲學中的一些基本概念,如因果關係和自由意志.其中的另一個重要悖論則是數學家哥德爾提出的.哥德爾是20世紀一位著名的數學家和邏輯學家,他提出了一個著名的時間旅行悖論稱為"哥德爾悖論"(Gödel's Paradox),該悖論是基於他所發現的"不完備定理"衍生出來的,"不完備定理"指出任何一個充分強大的數學系統,都不能證明其自身的一致性,基於這個定理,哥德爾認為如果時間旅行是可能的話,那麼人們可以通過返回過去,從而證明未來的事情是必然發生的,但如果未來的事情是必然發生的,那麼過去的事情也是必然發生的,這樣就出現了一個自相矛盾的情況. 為了解決時間旅行悖論,邏輯學家提出了各種解決方案,如"多元宇宙理論"(multiverse theory),即在不同的時空中可能存在不同的宇宙,時間旅行者的行為會影響到其他宇宙,但不會對自己所在的宇宙產生影響.還有"自我充足性原理"(self-fulfilling prophecy),即時間旅行者的行為可能已經成為歷史上必然發生的事件之一,他回到過去並改變歷史,實際上是在完成歷史上已經存在的事件.
其他邏輯學上的悖論有潘羅斯(Roger Penrose)提出的"廣域一致性悖論"(Global Consistency Conundrum)的時間旅行悖論,該悖論是基於他對於物理學中時間的觀察,他認為時間是一個單向的運動,因此時間旅行是不可能的,基於這個觀點,他認為如果時間旅行是真實存在的,那麼可能會出現一些不一致的情況,比如物理定律的矛盾等等.而普林斯頓(Joseph Princeton)提出了一個名為"資訊炸彈悖論"(The Information Explosion Paradox)的時間旅行悖論,該悖論是基於他對於資訊複製和時間旅行的觀察,他認為如果一個人通過時間旅行返回過去,然後將一個資訊傳遞給過去的自己,那麼這個資訊會在過去不斷地複製和傳遞,最終導致資訊的數量無限增加,這種情況被稱為"資訊炸彈",這樣就會出現一個自相矛盾的情況, 總的來說,時間旅行悖論是時間旅行中的一個重要問題,其主要主張者從不同的角度對時間旅行提出各種質疑..
而在科學上,時間旅行仍然是一個前沿的研究領域,目前還沒有實現時間旅行的技術,但科學家們已經提出了各種可能的實現方案. 其中最為著名的是艾森斯坦的相對論,他提出的時空觀念認為,時間和空間是相互關聯的,時間可以彎曲和扭曲,時間旅行就是通過彎曲時空來實現的.愛因斯坦的相對論為時間旅行提供了一個基礎理論,也成為現代物理學中最重要的發現之一. 除了相對論之外,還有一些其他的理論和假設可以支持時間旅行的實現,比如黑洞假設,蟲洞假設,量子力學中的超距作用等等.這些理論和假設都提供了不同的思路和可能性,讓科學家們能夠更好地理解時間旅行的奧秘.除了愛因斯坦外,還有許多其他的物理學家和科學家也對時間旅行進行過專門的研究.費曼(Richard Feynman)曾表示時間旅行理論將導致一系列的悖論,如自我矛盾和因果循環,因此認為時間旅行是不可能實現的, 霍金(Stephen Hawking)在"時間簡史"中討論了時間旅行的可能性和限制,他認為根據現代物理學的知識,時間旅行是可能的,但存在著許多的限制和挑戰.希佩爾(Kip Thorne)曾在他的著作"時空之旅"中詳細討論了時間旅行的可能性和挑戰,並提出了許多新的觀點和理論.泰普林(Frank Tipler)提出了"沿着運動學時間旅行"理論,也就是透過與巨大質量的旋轉物體相互作用來實現時間旅行.德國物理學家波恩(Max Born)對時間旅行進行了許多研究,提出了一些與時間旅行相關的波恩矛盾和波恩规则, 這些物理學家和科學家對時間旅行的研究提出了許多重要觀點和理論,幫助我們更好地理解時間旅行的可能性和限制.
總之,時間旅行作為一個古老而神秘的概念,自古以來一直吸引著人們的好奇心和想像力.隨著人類認識的不斷深入和科學技術的不斷發展,對時間旅行的認識也不斷演進和發展.哲學家和文學家們從時間和歷史的角度出發,探索時間旅行對人類的意義和影響.邏輯學家們從邏輯和哲學的角度出發,解決時間旅行悖論所帶來的困惑.科學家們則從物理和科學的角度出發,提出了各種可能的實現方案. 然而,時間旅行的實現依然是一個前沿的科學問題,現在的科學技術還無法實現真正的時間旅行.但是,時間旅行作為一個概念和思想,依然對人類的想像力和思維方式產生著深遠的影響.它不僅激發了人們的好奇心和求知欲,也擴展了人類對時間和空間的理解和認識.在未來的發展中,時間旅行可能會成為人類探索宇宙和時間的新途徑,也可能帶來新的科技和文化的變革. 總之,時間旅行的概念從古代的哲學和文學開始,經過了幾千年的發展和演進,在當今的科學研究中仍然扮演著重要的角色.時間旅行的探索不僅是一個科學問題,也是一個文化問題和哲學問題,它影響著人們對時間,歷史和宇宙的理解和認識,同時也激發著人們的好奇心和想像力.
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