和地球上的許多生物一樣,人類也能清楚地感到時間的流逝。給事件排序、分出前後、搞清因果都需要這種時間感,由此我們才能趨利避害。簡言之,它是我們能生存下去的重要工具。
我們身體的許多生命周期,比如心跳、呼吸、睡與醒的交替都有一個周期性的模式。對其規律性的控製幾乎都是無意識的,但隻要一個小小的異動,就足以觸發警報。這種情況也會發生在我們周圍的環境當中。和視覺、聽覺等傳統“五感”不一樣,時間知覺沒有專門的器官。估計時間、與儲存在記憶中的時長對比、給事件排序、定出空間位置,這些由不同的腦區負責。這是一個非常複雜的過程,需要我們調動起整個身體和所有感官,但最重要的還是大腦的參與。參與這個過程的大腦結構包括額葉皮層、頂葉皮層、基底核、小腦、海馬體。其中,海馬體還控製空間感,組織情感和記憶。
時間意識是大腦的產物,這在大腦受嚴重損傷的人身上得到了充分的驗證。路易絲·K是一位模範員工,工作無比細致。她得過一次腦卒中,經過一段時間的休整、治療、恢複,她又回到工作崗位上,工作起來也沒有太多困難。有一天,她從工位上起身想看看日曆上的某個日期,同事發現她就那麽對著牆站了一個多小時,但在她自己的感覺中,這一動作隻持續了幾秒而已。在時鍾嘀嗒的世界中,她把一上午的大部分時間都用來對著牆發呆了。
一些腦腫瘤病人和事故親曆者也會表現出驚人的時間感改變,或者幹脆完全失去時間感。這些人在生活中會遇到許多困難,就連起床吃早飯、睡覺前脫衣等最簡單的事對他們來說都成了巨大的挑戰。任何需要搞清時間順序的事,比如說話、走路、和別人交流,都變得不可能完成。他們的生活破碎成一係列互不相連、完全偶然的事件。
時間感
現代神經科學在理解我們感受時間的過程方麵已取得了巨大進展。人們發現,記憶包含他們所體驗的時間和空間,就連夢也是按時間順序進行的。即使在我們非清醒的狀態下,時間感也在起作用;即使在沒有外部感知的情況下,我們的大腦也遵守感知時間的過程。為了更好地理解其基本機製,學者們對動物行為做了許多研究,甚至在昆蟲身上做了實驗。結論是,即使是大腦結構比我們簡單得多的生物,也能分出先後、估算時長、計算間隔、組織等待。
最常見的例子是為了過冬而貯食的動物,或社會性昆蟲——比如螞蟻,它們能組織複雜的等級結構,能在迷宮一般的蟻巢中找到方向,如果沒有很強的時間感和空間感,是不可能做到這些的。
還有在老鼠、鴿子、蜜蜂身上進行的一些非常有名的實驗。人們發現,無論是在什麽時間將食物放在什麽地點,蜜蜂都會在正確的時刻飛到有食物的地方。實際上,如果完全沒有空間和時間導航機製,任何昆蟲都無法生存下去。在某些情況下,動物甚至已經建立起指導它們進行選擇的定量評估機製(這麽多/這麽少)。這些都是動物進化的原始機製,因為非常有效,所以一直傳到了人類。重建時間上有聯係的事件序列可以幫我們找出因果聯係,並預計接下來會發生什麽,還有多長時間發生。時間感有利於覓食,有利於為行動做準備或逃避危險。正是基因給了我們這個非常重要的工具,我們才得以在世上生存。
在人類構建時間感時,情感和記憶起著很重要的作用,所以主觀的時間可能和鍾表度量的客觀時間有很大的不同。諸多因素都可導致時間發生明顯扭曲,安心、放鬆時感覺到的時間長度會比實際短;遇到壞事,比如被壞人威脅時,時間則會慢得多,焦慮會拉長每一秒。而當創傷經曆固定在記憶中時,回憶起來就像看慢放一樣。
當有重要約會時,大腦中的等待機製就會啟動,並且會對等待時長進行預測。隨著時間慢慢過去,由於還沒有人出現,不安感就會漸增,大腦機製就會自動對實際等待時長與預期等待時長進行比較,並評估其差異;於是,我們就會強迫性地一直看表、看手機,充滿焦慮。這時,幾分鍾仿佛無限漫長。
時間感讓意識能夠厘清外部秩序,並將其和諧地組織起來,但具體方式因人而異。個人的主觀時間會不同於鍾表顯示的時間,因為我們的情緒可能會把時間拉長或縮短。
更耐人尋味的是已經發現的關於“現在”和“同時”的錯覺。如果我們站在鏡子前摸一下鼻子,就能看到食指碰了一下鼻尖,同時鼻尖也感到被觸碰了,但其實二者並非同時發生。視覺信號和觸覺信號在我們體內的傳遞速度是不一樣的,且由不同的腦區處理。每個人都通過短時記憶和過往經驗處理信息,最終通過意識整合,從而產生一切都在同一時刻發生的錯覺。實際上,這個整合過程要花費大約半秒的時間,也就是說,我們意識到的“現在”會比真實的“現在”延遲半秒。但大腦的意識機製會對此做出調整,讓我們以為不存在延遲,不然一切就亂套了。從某種意義上說,我們永遠不會活在真正的現在,而是大約半秒以前的“現在”。我們所說的現在,是大腦記錄並整合出來的。
半秒不是一個可以忽略的時間量。如果沒有半自動機製讓人在意識形成之前就采取行動,就會有麻煩。百米短跑運動員隻需要十分之一秒多一點兒就能對發令槍響做出反應,因為個人天賦和不懈的訓練讓他們有了自動的“槍響—起跑”反應,跑出去幾米後腦子才會轉過彎來。看到前車突然減速我們就會無意識地踩刹車,也是一樣的道理——在想明白可能會追尾之前,我們就做出了反應。我們經曆的“現在”是一種複雜的人為虛構,我們的過去其實也並非想象中不變的經驗集合。事實上,我們的記憶是可塑的:每當想起一件事時,我們都會以某種方式重溫它,並為原始記憶添加或刪除一些東西。我們的情緒,甚至某個瞬間的精神狀態,都對生活體驗有明顯的影響。如果不是意外聞到餅幹的香氣,嚐到浸入椴樹花茶的瑪德琳蛋糕,讓普魯斯特懷念起過往的種種,《追憶似水年華》中那段描繪得如此生動的往事,也許永遠都要埋藏在普魯斯特的記憶中了。
還有一種永遠不會過去的過去,比如1998年上映的托馬斯·溫特伯格的代表作《家宴》的主角克裏斯蒂安的經曆。在父親六十大壽的宴會上,作為長子的他向父親敬酒,表達美好的祝願。克林根菲爾德家族是鋼鐵巨頭,富貴豪華的宴會上人人舉止高雅,彬彬有禮。但是,當克裏斯蒂安舉起酒杯時,永遠不會過去的過去席卷而來,如洪水一發不可收。空氣都仿佛凝固了,在一片冰冷的沉默中,他為自己兒時遭受的暴力指責父親。盡管出現了一些可怕的話語,但宴會還是在一種超現實的氣氛中繼續進行。不過有些東西還是被打破了,漸漸地,一切都走向災難的方向。
弗洛伊德最先發現了創傷經曆可以深深地刻入心靈,多年不滅,腐蝕所有的生命能量。過去的深刻傷痛潛藏在意識最深處,可能會突然重現,給人重重一擊。在我們的心理時間裏,過去糾纏著現在,有時還會狠咬一口並向它注入毒素。
我們和未來的關係也不簡單。未來不僅是我們會有的經曆、會遇到的事情。某種程度上,未來每天都伴隨著我們。與未來的對話塑造著我們的日子,不管這種對話是想象的美好還是擔心會有壞事發生。期待、夢想,還有藏在我們心中不可告人的恐懼交織在每天的生活中,這種混合體加上我們會經曆的事情,共同構成了未來。
現在發生在我們身上的事,永遠影響著甚至有時決定著我們的未來,這對大家都是理所當然的事。不過,變化也經常會出現。比如,發生意外導致未來計劃泡湯;有時我們會發現,過去那段在當時被認為意味著不幸和倒黴的插曲,其實讓我們達到了未曾想過達到的目標。總之,盡管問題比看上去複雜得多,但時間感無可爭議地切實存在著。這也是因為在今天複雜的社會中,時間扮演著嚴格調控者的角色——調控著我們的所有活動乃至生活。不過以前可並非如此。
當克洛諾斯自由狂奔
1815年4月10日,印度尼西亞的坦博拉火山噴出巨大的煙柱,這次大噴發是曆史上最猛烈的噴發之一,造成數萬人受災,甚至改變了全球氣候。第二年(1816年)被全世界稱為“無夏之年”,後來又連續出現多個極寒嚴冬,嚴重影響了糧食產量。大量的岩石、火山灰和其他物質被噴入大氣層,顯示了火山噴發的破壞力有多麽可怕。當然,盡管後果如此嚴重,這些災難也無法與小行星撞擊地球相比擬。
最近的一次小行星撞地球發生在6500萬年前。一塊直徑10千米以上的巨大隕石擊中了墨西哥的尤卡旦半島,撞擊點位於今天的希克蘇魯伯村附近。我們可以通過分析全世界的土層沉積物來了解當時到底發生了什麽。撞擊產生了一個直徑180千米、深30千米的隕石坑,將超過100萬立方千米的物質拋到大氣層中。巨量的灰塵遮天蔽日,幾個世紀不散,導致了可怕的氣候變化,造成了大型爬行類動物的滅絕。這是地球上已知的7次(1)生物大滅絕中的最後一次。
當最早的人類出現在地球上時,大災難時代已結束很久。規律的日夜交替被災難打斷幾十年的事情,連我們最遙遠的祖先也沒有經曆過。曆史上許多國家都記載過火山噴發導致天空被遮蔽,白晝變黑夜,但它們一直被當作孤立事件,一旦一切恢複正常就會被忘記。我們所屬的靈長類動物習慣了生活在規律有序的體係之中,這在我們看來是穩定不變的。
在遙遠的過去,人類並不需要度量時間。幾千年來,我們以狩獵采集為生的祖先都以日夜交替、四季輪轉等自然節律來組織生活。太陽、月亮、行星就像巨大天體鍾的指針,劃分著他們的生命——占據太陽係第三條軌道的行星繞太陽一周的同時會完成大約365次自轉。與此同時,諸多更神奇的因素導致月亮在此期間會有12次左右對地球的居民展現出圓滿明亮的麵貌。這些伴隨了我們世世代代幾千年。
在那些遙遠的歲月中,時間是按月相排列的日子和規則輪回的四季。人們日出而作,餓了就吃,隻要有足夠的食物——但很少能有足夠的食物;當夜晚來臨時,人們開始休息。進化產生的生物鍾完美匹配了自然節律。許多生物和人類一樣依照晝夜節律來活動:含羞草會在黑夜來臨時合起葉片,在清晨的第一縷陽光下展開葉片。
神奇的是,就算一直處在黑暗之中,含羞草也依然保持這種節奏,幾乎沒有變化。這就證明了某種節律的存在,也就是說,對於含羞草,不管有沒有光線變化,都有一種內在機製——一種由基因決定的生物鍾在起作用。
地球上所有生物都以某種形式適應了地球自轉產生的晝夜變化。進化為細胞的生化機製選擇了計時基因,這些基因植根於我們祖先的生活,使其按照一天24小時的晝夜節律進行。有人認為,這種周期性模式對於原生生物的進化有利,因為這讓它們可以避開陽光的高強度紫外線輻射來複製DNA。的確,有一些真菌就隻在夜間複製遺傳物質,不過我們還遠沒有理解其中的所有奧秘。地球上最古老的生命形式之一、起源於35億年前的藍藻已被證實擁有晝夜節律生物鍾。
人類為了順應晝夜節律產生某種生理節律。生理節律是一係列複雜的過程:產生或抑製褪黑素、分泌皮質醇、調整體溫及其他心血管係統相關指標。心血管係統正是按照一天24小時的節律來運作的。我們的身體裏有幾十億各類細胞,它們都含有同樣的遺傳信息,但都有自己的特定性質。中樞神經係統就像樂團的指揮,協調所有細胞的活動,保證不出現嚴重紊亂。
人類生理節律的運行機製非常複雜,但毫無疑問,在生理上我們被設計成晝伏夜出的動物,白天比晚上要活躍得多。我們的行為、新陳代謝、身體運作都和這個24小時的周期同步。我們的眼皮是半透明的,在閉上時也能有大約20%的光線透過,從而建立一種關於明暗的神經信號機製。就算在睡覺的時候,我們的視覺器官也在和中樞神經係統溝通以調節生理節律,使之同步於睡眠—蘇醒周期。這就是為什麽陽光透過窗戶照進房間時人會突然醒來,哪怕他十分勞累困頓。
傑弗裏·霍爾、邁克爾·羅斯巴什、邁克爾·楊三位科學家正是因發現了控製人類晝夜節律的分子機製而獲得2017年的諾貝爾生理學或醫學獎。
總之,在很長一段時間內我們自己就是時鍾。今天,每當我們因上夜班或洲際旅行而打亂內部時鍾時,它一定會以各種不適不斷提醒我們。
約束克洛諾斯
有了影子,再用小石子做標記,便能比較準確地知道還有多少時間可用。我們不知道第一個想到利用棍子的影子的人在哪裏,以及他是在做什麽時想到的。也許他是一個走得離居住洞穴太遠的采集者,或者是一個正在尋找新牧場但擔心夜裏找不到歸路的放牧者。也許從無法追溯的遠古時代開始,人們就通過觀察太陽在天空中的高度來估算夜晚還有多久會來臨,因為危險會隨黑暗而生:樹林會變成大型夜行捕食者的王國,歸途中也隱藏著埋伏好的敵人。
對克洛諾斯最早的約束來自日晷和曆法,這比機械鍾早了幾千年。它們隨著農業革命、貿易的誕生、最早的城市和偉大文明的形成廣為傳播。新的種植方式讓人口眾多的族群可以累積食物和資源,前提是他們跟隨季節的變化,預見大河周期性的漲退進行播種和收獲。於是,月相變化、冬至夏至、草木枯榮就奠定了人與時間的新關係。
在許多文化中,曆法的建立都與創世相連,因為要為時間的開始確定一個日期。對瑪雅人來說,這個日期是公元前3114年8月11日;《聖經》的創世日則是公元前3761年10月6日,遵循傳統曆法的正統猶太教徒至今仍以這個日子為創世日。最早的計時工具是一種簡陋的日晷——見於公元前1500年前後的埃及文獻記載——它利用柱子或方尖碑的影子來計時。另外,古人還發明了水鍾和沙漏來計時。太陽在天空中升起落下、天狼星的出現、月亮的周期圓缺,這些都構成了早期曆法的基礎。古埃及人認為一年始於6月20日,這是尼羅河洪峰到達古埃及都城孟斐斯的日子。他們還將一年分為三季,分別是漲水季、落水季、收獲季,每季又分為4個月。
從公元前2150年起,古埃及人就把夜晚分成若幹部分,而將1天等分為2份,每份12小時。將一天分為24等份的做法,可以追溯到公元前8世紀的迦勒底人和亞述—巴比倫人,將1小時分為60分鍾、將圓周分為360度也是他們發明的。
從公元前2000年起,亞述—巴比倫人就使用一種月亮曆,一年共12個月,一個月29或30天。每個月的滿月日和新月日都要慶祝,於是每個月自然就按月球周期分成四個階段。公元前1800年前後,漢謨拉比時期出現了第一階段第七天的祭祀,後來又有了第三階段初的慶祝,一周就這樣誕生了。這一切都通過曲折的過程一直傳到今天,首先傳給了猶太人和希臘人,然後隨著羅馬的強大傳到羅馬帝國的各個地方。
據神話傳說記載,羅馬曆法是羅馬建城者兼第一任國王羅慕路斯創立的。實際上,以公元前753年4月21日作為羅馬誕生日,是共和國鼎盛時期即凱撒時期的大學者馬庫斯·特倫提烏斯·瓦羅定下的。此後的紀年也以羅馬誕生日為起始,符號是Auc.(ab urbe condita(2))。第一次大型曆法改革要歸功於凱撒,其曆法被稱為“儒略曆”,取自凱撒的名字“尤利烏斯”(3)。
公元紀年則是以耶穌基督的誕生為起始,於公元525年由斯基泰僧侶、聖經專家、天文學家、數學家狄奧尼修斯·伊希格斯創立。後來,伊斯蘭世界也以穆罕默德離開麥加去麥地那的那一年——公元622年作為伊斯蘭紀年的元年。現今使用最廣泛、通行全世界的曆法是“格裏曆”,它是從修改“儒略曆”而來,由教皇格列高利十三世於1582年頒行,並由歐洲人帶到其他各大洲。
英文“clock”(鍾表)一詞源自德文“glocke”(鍾聲),蓋因在中世紀早期的歐洲,人們幾百年間都靠教堂和修道院的鍾聲來安排生活。鍾聲劃分日夜、宣告慶典、叫醒村鎮開始一天的勞作,也預示著日落,提醒每個人回家。若鍾聲急促,那是在呼叫大家趕緊來滅火或禦敵;若鍾聲悠長,則是讓大家為臨終之人祈禱。它如此深入中世紀的城鎮生活,產生的習俗甚至在鍾表出現後又延續了數百年。
到了中世紀晚期,隨著城市的翻新和經濟的發展,製造更精密的計時器成為一種必要。商人的時間逐漸取代了教堂的時間。
早期的鍾表是真正的藝術品,也是人類智慧的傑出體現,但要不斷調校才能保證正常運行。它們嵌在市中心廣場的鍾樓上,自動人偶會出來報時,提醒人們一天中的重要時刻到了。它們如此奇妙,以至總能引人圍觀讚歎——大部分是孩子或是從鄉下來的農民。不過,它們也會成為妒忌和衝突的象征。當時,戰爭中獲勝的一方洗劫城市時會把鍾搶走,並當作戰利品展示炫耀。今天,法國第戎聖母院的鍾樓上還陳列著一座機械鍾,據說是歐洲第一座機械鍾。它本是14世紀佛蘭德斯的科特賴克(4)製造的精巧機械,卻在1383年勃艮第公爵、“勇敢者”菲利普二世攻占佛蘭德斯時被卸下並移到了其首府。
最早的齒輪機械鍾利用擒縱器將擺錘的擺動轉化為齒輪的轉動。時間被表示在圓形表盤上,讓人可以看一眼便知過去了多少時間、到一件事結束還有多少時間,更好地利用循環交替的日夜。
機械鍾表的精確性讓精確地劃分時間成為可能,滿足了商業交流日漸頻繁的社會。手工業作坊成了早期機械鍾表的主要製造者,在整個歐洲推動了需要更精確計時的商業活動。
17世紀末,鍾表出現了分針,不久後,更精巧的鍾表有了秒針。伽利略最初的幾個實驗還是以脈搏來計時的,後來,他用了一個水鍾,成功地達到1/10秒的精度,足以對小球從斜坡滾下進行運動動力學分析。他自己對鍾擺擺動等時性的研究,也促進了新的和先進設備的發展,這些設備被用來提高天文觀測的準確性,並成為導航的基礎。更精確的計時器讓人可以在外海上更好地確定經度,這對隨大航海興起的海運來說是成功的關鍵。
克洛諾斯的勝利
工業革命的到來標誌著時間的勝利,它無處不在,滲透到生活的方方麵麵:安排工作時間、劃定工間休息、確定下班時間、計算勞動報酬。曾夢想約束住克洛諾斯的人類驚恐地發現,實際上他們隻是約束了自己。成千上萬的鍾表出現在工廠和城市的公共場所,然後進入家庭,成為不可或缺的個人用品。它們最早從紳士們的口袋中探出腦袋,最終爬上每個人的手腕。各種各樣的計時器被安裝於工作、交通和通信工具中。時鍾決定著手機、電腦、衛星等設備的處理器周期。一切都按照鍾表定下的節奏運行。我們起床不是因為睡飽了,而是因為鬧鍾響了;我們吃飯不是因為餓了,而是因為飯點到了;我們睡覺不是因為累了,而是因為時鍾告訴我們該睡了。
克洛諾斯在現代社會中取得了絕對的勝利。日常事務中的時間概念預設了一個統一的時鍾,它嘀嗒嘀嗒地走著,不受任何影響,精確而有規律。如果我們早上起晚了,匆匆忙忙趕到辦公室時,我們的手表或手機顯示的時間和領導在辦公室看到的時間是一樣的,他可能正不解地看著你空空的工位。那一刻,無論是一個穿過雲層的飛機飛行員,還是一群成功登頂的登山者,如果他們也在看表,那麽這個時候他們看到的都是相同的時間。
我們也知道,從羅馬飛到紐約必須要考慮二者之間有6個小時的時差。剛到的幾天,饑餓和困意都會在錯誤的時間襲來,這是身體在提醒我們,地球被理想化地劃分為24個時區,每個時區各有不同的時間,不過一旦適應也就再無大礙。畢竟,每個時區的時間都是相對於格林尼治時間來確定的,格林尼治時間便對應著那個想象中指揮著世界上所有鍾表整齊劃一走動的統一時間。
可見,我們認為時間是絕對的,它的流動在地球、月球、火星及宇宙其他任何地方都是一樣的。我們在潛意識中想象有一個中心定義了宇宙萬事萬物的同步節律。
這種想法廣為流傳,艾薩克·牛頓為其奠定了理論基礎。這位偉大的英國科學家在1687年寫下了他的名言之一:“絕對的、真正的、數學的時間自身在流逝著,而且由於其本性而均勻地、與其他外界事物無關地流逝著,它又被稱為時長。”
為了描述運動定律,牛頓必須將空間與時間想象成絕對公理;擁有永恒不變、不被幹擾的背景,所有運動都在這個背景中進行。描述時間的參數t及其變化——代表一小段時間的dt,都必須獨立於所有東西。空間和時間因此就變成了兩個容器,永恒不變,永不損壞。宇宙中所有事情都在這個不變場景中進行,它仿佛無動於衷地凝視著一切。牛頓的時間是絕對時間,完全獨立於宇宙的物質,因此與牛頓同時代的哲學家喬治·貝克萊指責他再次將玄學引入科學。絕對時間意味著事件的共時性,相距很遠甚至無窮遠的兩件事也可以被定義為在某一確切時刻同時發生。
這是我們最熟悉的時間觀,它讓我們可以利用時間,先保證我們這個物種的延續,再讓我們這些奇怪的猿人占據地球上的每一個生態帶。但正當我們以為掌握了時間,將其分得越來越細碎時,它又再次從我們手中溜走。
絕對時間的概念受到了現代物理學的嚴重質疑。正當時間取得了最大的勝利,社會節奏都被克洛諾斯掌握,時間的度量似乎也可以無限精確下去時,時間本身卻遭遇了危機,搖搖欲墜,扭曲彎折,最終碎成了千萬片。
(1).?一般說是5次,也有說6次,7次的說法很少見到。——譯注
(2).?拉丁文,意為從羅馬建立開始。——譯注
(3).?Iulius,“儒略”是不同音譯。——譯注
(4).?今比利時西佛蘭德省轄市。