如果说人造的钟是模仿自然、测量自然时间的装置,那时间又是什么呢?我们该如何给时间下个定义?
时间和空间一样,是个很难定义的概念,也是让哲学家们伤脑筋的问题 。时间不是一个物质,也不是一个让物质在其中运动的容器 。公元5世纪,古罗马帝国的思想家、神学家和哲学家圣·奥古斯丁(St )在谈到时间时说:“如果没有人问我,我知道什么是时间;如果有人问我什么是时间,我只能回答不知道 。”理论物理学家、美国哥伦比亚大学教授布莱恩·葛林(Brian )说:“给时间下定义的难处在于我们很难,甚至不可能不用时间这两个字来给时间下定义 。”牛顿曾给时间下了一个定义(牛顿时间):时间是物质世界的一部分,是一个事件在其中依序发生但独立于事件的维度和量度 。而爱因斯坦则更喜欢“时间就是钟所测量的那个东西”(Time is) 。
综合起来我们可以试着给时间下一个定义:时间是我们生活其间的四维空间中的一维,是一个与三维立体空间并存的另一个坐标轴 。时间是一种度,是可以用钟来测量的度;时间也是一种力,是一种阻止事件同时发生并保持事件有序发生的力 。而在实际生活中,物质重复性的运动和事件的间隔被用来定义时间与时间的单位 。这个重复性的运动和事件的律动,就是韵律和节奏 。有了这个可操作的时间的定义,我们就可以用这个定义来制造测量时间的钟:一个自主的、做节奏性运动的物质或装置 。
人造的钟作为计时器,从最早的日晷、滴漏、沙漏、机械摆钟,到现在的石英钟和原子钟,不论其形式和构造发生了多少变化,其原理都和自然的钟一样:律动;其核心都是一个:振荡器 。目前世界上人类计量时间最精确的标准钟——原子钟,就是利用自然界的原子吸收或释放能量时发出的周期性辐射波频率来计时的 。1967年和1997年召开的国际度量衡大会把在绝对零度和零磁场环境下,处在基态的铯133原子在两个超精细能阶间跃迁所产生的辐射波经历9192 个振动周期的时间定为国际单位制(SI)中时间的基本单位——秒 。这个人类计时的标准钟“铯钟”就是一个自然的钟,是自然物质的本来属性,是自然的规律 。现在人们所制造和使用的钟都是以这个自然钟的韵律为标准来校时的 。
因此,钟是一种物质,既是人造的物质,更是自然的物质 。
文章插图
钟是一种物质的运动形式,是大自然的节奏规律,是物质的普遍内在属性 。
生物钟和生物钟的起源
生物,也是一种物质,只不过是一种“生”物,是能一物生一物的有“生”命的物质 。生物钟,因此也就是万千自然物质钟的一种,也叫生物节律或生物韵律,是指不同生物体内各种随时间变化而做周期性变化的生理生化活动 。广义的生物钟是指生物体所表现的所有的生物节律,如我们心脏的跳动、肺的呼吸,昆虫翅膀的扇动等 。而平常所说的生物 钟是指地球上的生命随地球的周期性运动而产生的各种周期性变化的生理生化活动 。例如,以24小时为周期的人的血压、体温、体力、情绪等生理指标的律动,植物花的开闭和叶片的光合作用等,都是随地球的自转而产生的昼夜变化律动 。而众多生物以年为周期的、在春秋季的繁衍以及在冬季的冬眠则是由于光照时间随地球围绕太阳的公转而呈周期为一年的变化 。绕地球旋转的月球又给地球上的环境,特别是海水的环境,造成了一个以月和半月等为周期的韵律,从而使海洋沿岸的动物产卵、排精等都具有相应的周期性 。这种地球上的生命随地球和其他星球的节律性运动而表现出的节律性现象就是我们通常所说的生物钟 。生物钟和非生物钟在运动形式上都是物质的周期性运动,但在机理上有着质的区别 。非生物钟是物理力作用的结果,而生物钟则是生物化学反应的结果 。
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