時間和技術並駕齊驅

生活節奏持續加快,但對時間的充分理解仍然讓我們難以捉摸

DanielVFung Getty Images

200多年前,本傑明·富蘭克林提出了現在著名的格言,將流逝的分分秒秒等同於先令和英鎊。新的千年——以及之前的幾十年——賦予了他的話真正的意義。時間已經成為21世紀的化石燃料和貴金屬。這種重要的原材料不斷被衡量和定價,繼續刺激著建立在每秒太位元組和千兆位元基礎上的經濟體的增長。

一位英國經濟學教授甚至試圖透過為富蘭克林的格言提供量化基礎來捕捉千禧一代的精神。根據蘭卡斯特大學管理學院的伊恩·沃克推匯出的公式,刷牙三分鐘相當於49美分,這是普通英國人除了工作之外做其他事情所放棄的報酬(稅後和社保後)。手洗汽車半小時相當於4.90美元。

這種將時間折算成金錢的做法可能將富蘭克林的觀察推向了荒謬的極端。儘管如此,時間的商品化是真實的——並且源於我們看待事件流逝方式的根本性改變。我們基本的人類驅動力與數十萬年前的舊石器時代相比沒有改變。我們的大部分重心仍然圍繞著與弗雷德·弗林特斯通相同的進食、生育、戰鬥或逃跑的衝動。儘管這些原始衝動具有恆定性,但在我們從狩獵採集者祖先漫步於稀樹草原以來的時期裡,人類文化經歷了翻天覆地的變化。從石器時代到資訊時代的漫長轉變中,也許最深刻的變化圍繞著我們對時間的主觀體驗。


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根據一種定義,時間是一個連續體,其中一個事件從過去到未來依次發生。今天,無論是一年還是一納秒,給定間隔內包含的事件數量都在不斷增加。技術時代已成為一場爭先恐後的遊戲,其中更多總是更好。詹姆斯·格萊克在他的2000年出版的《更快:幾乎所有事物的加速》一書中指出,在聯邦快遞在1980年代普及之前,商業檔案的交換通常不需要包裹“絕對肯定地隔夜”送達。起初,聯邦快遞給了其客戶優勢。然而,很快,全世界都期望貨物在第二天早上到達。“當每個人都採用隔夜郵件時,平等就恢復了,”格萊克寫道,“剩下的只是普遍更快的節奏。”

同步性

網際網路的出現消除了不得不等到第二天聯邦快遞卡車的負擔。在網際網路時代,一切都同時發生在世界各地——連線的計算機使用者可以在紐約市或達喀爾的同一時刻見證網頁的更新。本質上,時間已經戰勝了空間。Swatch 手錶製造商注意到了這一趨勢,甚至試圖廢除分隔不同地方的時間界限。它建立了一個網際網路計時標準,消除了時區,將一天劃分為1,000個增量,這些增量在全球任何地方都相同,子午線位於瑞士比爾,Swatch 的總部所在地。

您仍然可以在網路上測試數字網際網路時鐘。但是,它作為廣泛採用的通用時間標準的 перспективы 大概和世界語成為世界通用語的受挫願望一樣渺茫。

撇開噱頭不談,有線世界確實消除了時間障礙。這一成就依賴於不斷進步的更精確地測量時間的能力。縱觀萬古,衡量持續時間的能力與我們對所居住環境的日益增強的控制力直接相關。計時可能可以追溯到 20,000 多年前,當時冰河時代的獵人在棍子或骨頭上刻上洞,可能是為了跟蹤月相之間的天數。大約在 5,000 年前,巴比倫人和埃及人設計了用於播種和其他對時間敏感的活動的日曆。

早期的精密計時技術專家並不是追求精度的怪人。他們追蹤自然週期:太陽日、太陰月和太陽年。日晷只能投射陰影,當陰天或夜晚時,它就變成了一種無用的裝飾品。然而,從 13 世紀開始,機械鐘開啟了一場革命,其程度相當於後來古騰堡印刷機的發明所引發的革命。時間不再像水鍾那樣字面上“流動”。相反,它是由一種可以跟蹤振盪器節拍的機制來標記的。經過改進,這種裝置可以讓時間的流逝以秒的分數來計算。

機械鐘最終實現了計時器的小型化。一旦它由盤繞的彈簧驅動,而不是由下降的重物驅動,它就可以像珠寶一樣攜帶或佩戴。這項技術改變了我們對社會組織方式的看法。它是一種可以讓一個人與另一個人協調活動的工具。“準時性來自內心,而不是來自外部,”哈佛大學歷史學家大衛·S·蘭德斯在他的2000年著作《時間革命》中寫道。“正是機械鐘才有可能使文明關注時間的流逝,從而關注生產力和績效,無論好壞。”

幾個世紀以來,機械鐘一直是最精確的計時器。但是,在過去的 50 年裡,在追求精度方面取得的進步與前 700 年一樣多[參見威廉·J·H·安德魯斯的“計時編年史”]。不僅僅是網際網路帶來了時間對空間的征服。時間的測量比任何其他物理實體都更準確。因此,經過的時間被用來衡量空間尺寸。今天,標準制定者透過光在真空中1/299,792,458秒內傳播的距離來衡量古老的米。

原子鐘用於進行此類測量,在判斷位置方面也發揮著作用。在某些原子鐘中,銫原子的共振頻率保持驚人的穩定,成為一種能夠保持接近納秒精度的偽擺。全球定位系統 (GPS) 衛星不斷廣播其確切位置以及車載原子鐘保持的時間。接收裝置處理來自至少四顆衛星的這些資訊,轉換為飛行員或徒步旅行者在巴塔哥尼亞或拉普蘭的確切陸地座標。要求非常嚴格。來自單個衛星的百萬分之一秒的時間誤差可能會向 GPS 接收器傳送訊號,該訊號最多可能不準確五分之一英里(如果其他衛星未對其進行校正)。

精密計時技術的進步繼續快速發展。事實上,製表師可能很快就會超越自己。他們可能會製造出一種非常精確的原子鐘,以至於無法將其他計時器與其同步[參見 W.韋特·吉布斯的“終極時鐘”]。研究人員還繼續努力更精細地切分秒。速度需求已成為資訊時代的基石。世界上最快的電晶體可以比皮秒更快地切換,皮秒是十億分之一秒的千分之一[參見第58頁的“從瞬時到永恆”]。

法國和荷蘭的一個團隊創造了細分秒的速度記錄,在2001年報告稱,雷射頻閃燈發出的脈衝持續時間為250阿秒——即十億分之一秒的十億分之二百五十——此後這一里程碑已被超越。頻閃燈有一天可能會被製成相機,可以跟蹤單個電子的運動。現代也記錄了評估大間隔的進展。“深時間”的放射性測年方法表明地球的真實年齡。

毫不費力地超越時間和空間的能力——無論是在網際網路上還是駕駛 GPS 引導的客機——讓我們做事更快。速度限制可以擴充套件到多遠還有待檢驗。會議和暢銷書都在玩味終極宇宙熱棒的想法,這是一種及時向前或向後旅行的手段[參見保羅·戴維斯的“如何製造時間機器”]。然而,儘管製表師技藝精湛,但物理學家和哲學家都未能就我們說“時間飛逝”時的意思達成任何一致意見。

對時間本質的困惑——一個分為過去、現在和未來的三部分怪異事物——早於工業時代幾個世紀。奧古斯丁比任何人都更雄辯地描述了定義上的困境。“那麼,時間到底是什麼?”他在《懺悔錄》中問道。“如果沒有人問我,我知道;如果我想向問我的人解釋它,我就不知道。”然後,他繼續試圖闡明為什麼時間性如此難以定義:“那麼,這兩種時間,過去和未來,怎麼可能存在呢?過去已不復存在,未來尚未到來。”

不受有神論束縛的硬核物理學家在努力解決這個問題時也遇到了困難。我們感嘆時間“飛逝”,因為我們正衝向不可避免的滅亡。這到底是什麼意思?說時間以每秒一秒的速度飛逝,其科學分量與禪宗公案的表達一樣多。人們可以假設時間的電流度量,一種時間安培數的形式。但這種度量可能根本不存在[參見保羅·戴維斯的“神秘的流動”]。事實上,理論物理學中最熱門的主題之一是時間本身是否是虛幻的。混亂是如此之大,以至於物理學家甚至招募了哲學家來試圖理解是否應該在他們的方程式中新增一個t變數[參見喬治·穆瑟的“物理學核心的漏洞”,第22頁]。

偉大的曼陀羅

時間的本質是一個古老的難題,它不僅困擾著物理學家和哲學家,也困擾著研究非西方文化的人類學家,這些文化認為事件以迴圈、非線性的順序進行[參見編輯的“計時文化”]。然而,對於我們大多數人來說,時間不僅是真實的,而且是我們所做一切的主宰。

我們對自身被過去和未來夾在中間的獨特感覺——或者,在傳統文化中,被包裹在迴圈往復的自然節奏的偉大曼陀羅中——可能與基本的生物學現實有關。我們的身體裡充滿了生物鐘——控制著我們將球與球棒連線起來的方式、我們何時感到睏倦,甚至可能控制著我們何時壽終正寢的生物鐘[參見凱倫·賴特的“我們生命的時代”]。

這些真實的生物節律現在已經開始向生物學家揭示自身。科學家們正在逐漸接近大腦中產生當我們玩得開心時時間飛逝的感覺的區域——這些區域也會誘發坐著聽關於加拿大利率政策的單調講座時的緩慢遲鈍。他們也開始瞭解不同型別的記憶之間的聯絡,以及事件是如何按時間順序組織和回憶的。對患有各種形式失憶症的神經病患者的研究正在幫助查明大腦的哪些區域參與了我們體驗時間的方式,其中一些患者已經失去了準確判斷小時、月甚至整個十年流逝的能力[參見安東尼奧·達馬西奧的“回憶何時”]。

回憶我們在事物秩序中的位置決定了我們是誰。最終,時間在宇宙學意義上是否保留了潛在的物理真理並不重要。如果這是一個幻想,那也是我們堅定不移地堅持的幻想。我們對第四維度的敬畏——三個空間維度的補充——在很大程度上與擁抱我們都可以分享的有意義的時間裡程碑的深刻心理需求有關:生日、聖誕節、7月4日。否則如何解釋2000年1月對一個既沒有標誌基督生活亮點,也沒有被許多人認為是真正千禧年的日期的瘋狂慶祝?

儘管如此,我們仍將繼續慶祝下一個千年(如果我們作為一個物種仍然存在),同時我們將慶祝父母的金婚紀念日和當地志願消防隊成立 20 週年。這樣做似乎是在一個簡訊、快速結賬和當日送達威脅要剝奪我們任何永久感的世界中強加等級和結構的唯一方法。

更多探索

時間的故事。克里斯汀·利平科特編輯。Merrell Holberton,1999年。

更快:幾乎所有事物的加速。詹姆斯·格萊克。Vintage,2000年。

時間革命:時鐘與現代世界的形成。修訂版。大衛·S·蘭德斯。貝爾克納普出版社,2000年。

時間的發現。斯圖爾特·麥克雷迪編輯。Sourcebooks,2001年。

加里·斯蒂克斯,《大眾科學》心理與腦主題資深編輯,編輯和報道推動腦科學走向生物科學前沿的新興進展。斯蒂克斯編輯或撰寫了封面故事、專題文章和新聞,主題多樣,從一個人沉浸在思考中大腦中發生的事情到減輕抑鬱症等情緒障礙的腦植入技術的影響。在接管神經科學領域之前,斯蒂克斯作為《大眾科學》的特別專案編輯,負責該雜誌的年度單主題特刊,構思和製作了關於阿爾伯特·愛因斯坦、查爾斯·達爾文、氣候變化和奈米技術的特刊。他負責的一個關於時間的所有表現形式的特刊獲得了國家雜誌獎。斯蒂克斯與妻子米里亞姆·拉科布共同撰寫了一本名為《誰在乎千兆位元組?技術困惑者的生存指南》的技術入門書。

更多作者:加里·斯蒂克斯
SA Special Editions Vol 306 Issue 1s本文最初以“即時”為標題發表於SA 特刊 第 306 卷第 1s 期 (),第 4 頁
doi:10.1038/scientificamericantime1114-4
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