絕對時間
1687年牛頓發表的的書籍
什麼叫絕對時間?牛頓在其1687年發表的《自然哲學的數學原理》一書中給出了如下定義:“絕對的、真實的數學時間,就其自身及其本質而言,是永遠均勻流動的,它不依賴於任何外界事物。”牛頓的這種觀點解釋時間與運動的關係,在他自己的理論系統內也是自相矛盾的。因為他已經承認運動不是絕對的。既然如此。你怎麼測量或覺察出絕對時間呢?
萊布尼茲(Gottfriend Wilhelm. Leibniz,1646~1716德國數學家、物理學家)認為,同時間相比。事件要更為基本;那種認為沒有事物時間也會存在觀點是荒謬的。在他看來,時間是從事件引出來的,所有同時性事件構成了宇宙的一個階段。而這些階段就象昨天、今天和明天一樣,一個緊接著一個。萊布尼茲的這種相對時間的理論,在今天看來似乎比牛頓理論更能為人接受,因為它更符合現代物理學的發展。
牛頓比伽利略又前進了一步。牛頓認為,同亞里士多德的“理論”恰恰相反,如果沒有什麼別的東西阻止,運動著的物體決不會靜止。下落的石頭所以會落到地面不動,是因為受到地球的阻止;馬車所以停下不走,是由於車輪同路面之間有摩擦力,在一條光滑水平的路面上,具有無摩擦軸承的馬車,將會一直滾動下去。因此,牛頓指出,力對於物體的作用,只是使它的運動速度隨時間發生變化。這個變化的量稱為加速度,它正比於作用力的大小。這就是牛頓運動學第二定律。
牛頓的運動定律,連同他在1684年導出的萬有引力定律,奠定了經典物理學的基礎,對當時和後來的自然科學的發展都有很大影響,直到今天仍被廣泛應用,繼續發揮著巨大作用。但是,應該看到。牛頓定律是以這樣的概念為基礎的:用以測量運動的時間是一種均勻流逝的“絕對時間”。
直至20世紀初,人們還普遍認為存在著一個獨一無二的、普遍適用的、不依賴於任何其它事物的時間體系。正因為這樣,當愛因斯坦在1905年發現了時間理論中一個從未有人懷疑過的漏洞,從而推翻了這些假說以及基於這些假說的整個時間哲學時,物理學經受了一場地震。這個漏洞就是狹義相對論揭示的時間的相對性理論。
由於受到相對論的影響,人們過分地批評牛頓的絕對時間的觀點,從而忽視了其中正確的精華。其實,絕對時間是各種物質運動的相對時間的科學的抽象和提升。在牛頓的絕對時間的表述中,正確的內容是:1. 絕對時間具有客觀性,與個人的感覺無關;2. 絕對時間具有單向性,歷史不可能倒演;3. 絕對時間均勻地流逝著,與個別物體的運動狀態無關。例如,相對論的先驅者洛侖茲認為,除了相對論時間外,還應該存在一種“真實”的時間(True Time)。作為洛侖茲時間觀的表述,文獻中介紹的一種推廣伽利略變換的時間,它對應於宇宙的格林尼治時間。當採用這種時間定義時,同時性是絕對的,其時間箭頭都是正向的,超光速運動也不會引起時間的倒演。