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[分享] 如何理解时间?

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发表于 2024-10-5 11:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
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发表于 2024-10-5 11:58 | 显示全部楼层
时间是运动比较的一般等价物,就好像货币是商品交换的一般等价物一样。
————————————————————
另借一下这个问题的人气,问一个关于洛伦兹变换中时间坐标的问题,如图:







为什么在地球坐标系中,恒星的时间坐标和地球总是相同的,而在飞船坐标系中在飞船到达恒星之前,恒星的时间坐标和飞船不一致?推导过程哪里错了吗?还是说在飞船坐标系中恒星是运动的,所以不应该采用和飞船一致的时间?
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发表于 2024-10-5 11:59 | 显示全部楼层
虎扑用小号发过一贴,秒沉,可以放在这里回答,我想题主真心想问的其实是:
什么是时间?
这个问题乍一看很蠢,但仔细一想,真的很不好回答。同时这也是整个相对论体系重中之重的No.1问题,不澄清时间的定义,哪怕你做题再好,分数再高,离理解相对论还差了十万八千里。
古人有”逝者如斯夫“之类的感性或哲学认知,但真正从科学角度予以规范回答的是牛顿。在牛顿的经典时空观中,时间是各处等速、均匀流逝的物理量,因为存在绝对时间,那就有抽象的绝对钟(也可以叫做标准钟)。牛顿说:绝对钟的读数就是时间。(ps:类似,以太的坐标代表绝对空间)。
这个定义乍一看好像很美好,然而仔细推敲,问题很大。就算有绝对钟好了,关键是我们怎么才能知道它的读数呢?
这个问题非常棘手,因为我们人类所有测量时间的工具,无论是沙漏、单摆、哪怕现在的原子钟,都不是绝对钟,而是受技术限制的,存在一定误差的具体种。看起来有些一筹莫展,但实际处理起来还比较顺利,因为自然界也不存在绝对的圆,绝对的直线、绝对的质点,等等。这些抽象的概念虽然没有完美的现实反应,但在一定的误差范围内,可以准确描述很多自然现象,很多物体性质:比如将力抽象成力线、物体抽象成刚体的理论力学在实践中就获得了非凡的成就,因此人们并不会质疑力线和刚体的意义——当然,除了哲学家,不过有什么是哲学家不质疑的呢?
物理学是一门实验与测量的科学,实验和测量都是允许误差存在的,再精确的实验也无法100%保证F=ma,只能提高置信度。因此只要置信度足够高,我们可以暂时认可抽象的理论模型,直到它被其他实验或观测事实推翻,这就是现代科学的精神和共识。从这一点出发,无法得知绝对钟的准确读数似乎也不是很大的问题。
那么问题在哪呢?问题在这个”一定误差“上。如何判断当前钟和绝对钟的误差范围呢?
这下真是捅了马蜂窝,对这个问题的思考和回答,说彻底颠覆了整个人类文明的三观也不为过。某种意义上相对论和量子物理这两大支柱都和这个问题有关,相对论的回答是经典的,而量子物理的回答……是量子的。
来一个思想游戏:如果你的身高和测量的尺子(当然还有其他所有物品)都同时变长一倍,请问,你能发现吗?显然,并不能。因为身高是通过中介工具——比如尺子量出来的,就算没有刻度至少也是和其他物品比较出来的(比如每年过节小朋友和门比高高,划一条线显示自己长高了)。
如果工具和物体本身同时变化,那么这种变化是无法用任何手段检测出来的,这种变化就等于没有变化,甚至可以说根本不存在这种变化。当你说”我长高了“时,一定是发现米尺的读数或者和门的相对高度变了。和坐地冥想的空了吹不同,物理是负责任的定量学科,因此有意义的变化一定是可测量的变化
类似,我们买水果说一斤重,指的是用机械称或者电子秤称出来读数是一斤。那这些称的标准又是怎么定的呢?总归是厂家按照标准秤砣或者传感器做的……一直追朔下去,所有物理量,总归能找到一个原初的标准:比如英尺最早的定义就是某英格兰国王的臂长(一说步长);巴黎现在还藏着一个已经退役的标准米尺,X型,放在恒温恒压的地下室,等等。因此有意义的测量,一定有一个标准尺度
那么问题就来了,所有物理量的”根本“基准在哪里?什么是空间的标准?什么是质量的标准?什么是时间的标准?等等……
空间方面好像不难,因为长度单位是我们人类定义的,就算以国王的手臂为标准定义英尺,只要在误差范围内做一把和国王臂长一样长的尺子,就可以量出任何物体的英尺数。归根到底,因为空间维度可以上下左右任意移动,在不考虑相对论的时候,一把尺子在美国是一英尺,在中国也是,可以随意移动丈量长度。因此,最开始空间测量被认为是没有问题的(当然相对论出来以后就不一样了)。
定义质量的牛二定律同时涉及到时间和空间,暂时不谈。
然后时间这边出了大_麻烦:我们不可能跑回过去,看是不是过去的一小时和现在的一小时一样长。我们永远不知道过去的一小时,和将要到来的一小时,到底是真的相等,还是仅仅是我们人类的错觉。
插入小科普:时间单向性到现在都充满争议,有兴趣的可以阅读”时间之箭“这本科普书。前沿也有通过高维时空,对称破缺等解释时间箭头的物理理论,因为不了解就不乱说了。
比爱因斯坦稍早的大数学家彭加勒敏锐的察觉出这个问题。在他看来,只有能测量的物理量才有意义(这个思想对现代科学影响极大,量子物理的哥本哈根解释完全建立在其上),因此关于时间的许多概念需要澄清,比如著名的对钟问题
假设巴黎有个钟,柏林有个钟,我想用巴黎的种去矫正柏林的种,让两地的钟读数一样。
请问,我该怎么做?
答案是没法做,因为伦敦和柏林在两个地方,你将携带伦敦钟读数的信号发到柏林,本身也需要时间,而这段时间需要在对钟时修正。但是光凭标准钟假设,我们没法知道信号传输花了多少时间,或者更具体的说:“当柏林收到信号时,伦敦的钟到底走了多少?”这个问题,我们完全回答不上来。
彭加勒对此的解决方案是,假设真空中光速不变。一旦有了光速不变的假设(理想实验,忽略掉两地的非真空环境,下文中所有光速不变均指真空中),那么伦敦就可以和柏林对钟了:
1,从伦敦发出信号,同时记录读数A。
2,柏林在接到光信号以后马上返回给伦敦。
3,伦敦接到回来的信号时,记录读数B。
4,记C=(A-B)/2,这就是信号传输的时间。
5,将C和当前时刻D告诉柏林。
6,柏林收到信号后,将种调整为C+D,对钟完毕。
很麻烦对不对?但是唯有这样,才能逻辑严密的保证两地时刻一致。
请注意,光速不变在这里是一个假设,而不是实验结果。无论是后来的斐索实验,还是迈克尔逊莫雷漂移实验,在本文的语境里并不能说验证了光速不变,而只能说验证了光在垂直和平行地球公转的两个方向上的速度测不到差异——因为本文讨论的是时间的定义问题,要定义时间,必须先引入光速不变的假设,否则就变成循环定义,或者哲学家谈论的那种空对空的清谈了。同样,虽然麦克斯韦方程组能自然的推出电磁波具有光速,但在方程组使用时间坐标时首先要定义时间。
插入小科普:彭加勒又翻译成庞加莱,法国人,前几年炒的很凶的彭加勒猜想就是他提的。他和希尔伯特被誉为上世纪最伟大的两位数学家,在自守函数、天体物理、拓扑几何等许多方面贡献巨大,按虎扑的说法属于超巨中的超巨。他本人也很有很多奇闻轶事,有兴趣的可以自己百度,因为离题太远按下不提。
彭加勒对现代时间概念的诞生做出了巨大贡献,他不但支持光速不变,甚至还猜测光速是宇宙中的极限速度,只要再进一步理清漂流实验的物理意义,狭义相对论就会姓彭而不是信爱。但是很遗憾,他无法放弃以太,从而最终与狭义相对论失之交臂。
另一个为相对论做出重大贡献的洛伦茨,也陷入了类似的困境:他给出了正确的时空变换公式,但是对其物理意义并不理解,认为这只是一种尺寸收缩和时钟变慢的独特效应。如果他能更进一步思考,钟慢尺缩到底意味着什么,时间和空间本质是什么,那么摘得狭义相对论桂冠的也将是他,而不是爱因斯坦。
小科普:科学史家一直对相对论的科学史充满兴趣,虽然整个理论的优先权属于爱因斯坦是定论,但是到底哪些人对相对论有贡献一直充满争论。最近有新文献证明,费兹杰惹早于洛伦茨提出洛伦茨变换的公式,只是倒霉的他投稿的杂志倒闭了,所以才其名不显。在此向所有对人类文明做出贡献,但又被埋没在历史长河中的科学家致敬,相信历史会给你们公正的评价。
洛伦茨变换因为可以解释几个重要的实验结果,在爱因斯坦之前就得到了一定认可,现在的关键是怎么解释这个变换,到底只是一种奇妙的现象,还是有更深刻的含义呢?请思考这样一个问题:当标准种的读数变慢时,到底是时间本身变慢了,还是时间没有变,仅仅是用来度量它的钟(以及所有其他随时间变化的运动)变慢了?彭加勒、洛伦茨,包括费兹杰惹都在这里栽了跟头,因为他们无法脱离牛顿辉煌壮丽、符合日常知识的经典的时空观。
然后爱因斯坦来了,爱因斯坦不愧有史以来唯二最伟大的物理学家,他对物理概念的理解之清晰远非常人能比,他从斐索实验和麦克斯韦方程组出发,彻底摆脱了牛顿的决定时空观,以崭新的时空观提出了狭义相对论,吹响了上世纪科学革命的号角。
至少在时空观上,爱因斯坦是赞同彭加勒“只有可以被测量的才是物理量”这个论断的。爱因斯坦继承了彭加勒的思想:时间不是什么河流一样的、抽象的均匀流逝的量,而是必须被客观测量的物理量。然后他进一步指出,时间和空间必须由标准尺或者标准钟来度量,而洛伦茨变换中(包括后来广义相对论认识到的引力场中)标准钟和标准尺读数的变化,就代表着时间和空间本身的变化
无论抽象的时间空间是个什么东西,我们人类能看到的、实际接触到的就是具体的尺子,具体的钟,只有从这些具体钟、具体尺子的读数上,我们才能得到时间和空间的度量。如果没有具体的读数,没有比较的基准,抽象的时间、空间就仅仅是纯粹的概念,人类无法研究其具体的性质属性,只能停留在空了吹的地步。如果存在一个抽象的时间、抽象的空间,但是没有任何可靠的手段度量它,那么请问,这个抽象的时间、空间有什么意义?
在物理上,在科学上,在任何能对人类文明有贡献的意义上,钟慢效应的解释都非常简单:时间本身变慢了。脱离了度量时间的种、度量空间的尺子去谈论时间、空间,没有任何意义
让我们先把空间放一放,聚焦到时间上。既然只有用标准钟定义的时间才有现实意义,那么问题就成了怎样去找足以定义时间的标准钟。爱因斯坦认同彭加勒的光速不变假设,定义光速不变为公理,用光的周期反射定义时间。具体来说就是放两面相对参考系静止的镜子,让光在里面来回反射。因为:
1,静止=没有尺缩效应=每次反射距离相同。
2,光速不变。
那么每次反射所需的时间就是一样的了。所以这个光钟就可以度量这个参考系的时间。
找到了标准钟,按理说这个问题应该结束了,但是在日常实践中,以光为标准可以发现很多其他运动也具有周期性,比如单摆(当然很多是早就发现了,只是这时再用光考核一下),这些运动在一定误差范围内也可以认为每个周期时间是一样的。因为光钟实践上不是很好用,所以现代直接使用光钟的不多,而是机械钟、电子钟、原子钟这些。
综上所述,时间的定义也就呼之欲出了:时间就是周期运动所度量的物理量
这就是爱因斯坦所给出的时间定义,清晰明确。而其他的定义——尤其是哲学上的定义,无论是“变化的体现”,还是“矛盾的体现”,或者什么A理论B理论,再天花乱坠,再神秘莫测,都回答不了一个问题:时间这玩意到底怎么测啊?
高票答案有一个用量子态的计数定义时间的,其实类似上面“变化的体现”的说法,只是从物理角度解释了哲学家自己都搞不清楚的“变化”,比起空了吹当然有现实意义,然而这个定义还是有问题的:
首先,这种定义要用来度量时间只有两种方式:
1,用全宇宙的量子态计数度量,整个宇宙的状态改变一次,就认为时间走过一个最小单位。方法很好,但是可操作性为0,这个值甚至原则上就是不可度量的。
2,用局部的,周期性改变的量子态度量,其本质没有脱离爱因斯坦的定义。
其次,对于没有光的宇宙,或者光速可变的宇宙,甚至量子非连续性不成立的宇宙,只要能度量时间,肯定有某种公理性的周期运动。换言之,只要时间存在,爱因斯坦的定义必然成立
所以这种定义还是不如爱因斯坦的定义清晰明确完备。
题主的答案在这里应该算是答完了,看情况以后要不要补充一些相对论容易让人迷糊的地方,或者有趣的地方。
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发表于 2024-10-5 11:59 | 显示全部楼层
为了回答这个问题,附上我以前写过的一个随笔:
============关于时间的随笔===========
“时间”这个概念,我们在很多场合都遇到过。在这些不同场合中,“时间”是各自定义的,很难说彼此有什么联系;然而它们都被称为“时间”,说明这种“混淆”是有原因的。
在相对论中,时间和空间一起,构成了被称为时空的实体。时空对应于几何学里的黎曼流形,时空上的联络被称为引力场,它是完全和物质场对等的。平直的闵科夫斯基时空就是引力场的“真空态”,这和物质场的“真空态”没有什么区别。可是我们不能忘记,当初爱因斯坦在建立广义相对论时,时间坐标仍然通过“观测者时钟的运动规律”,“通过光信号传播的因果性和时序”定义。时空与其说是一个实体,不如说是由爱因斯坦把日常经验中的“时间观念”放在一个极其精巧的数学结构之中的结果。这里多一句嘴,以前的物理学家喜欢说:上帝是数学家。后来渐渐的人们开始意识到,不是上帝用数学构造了这个世界,而是物理学家用数学构造了“一个世界”,并且自信的声称这个“人造世界”和“真实世界”差不多。
在运动学里,时间是描述物理量变化的一个参数。比如一辆汽车的运动方程:X=V*t, 我们可以说时间流逝了t之后,汽车向前运动了V*t这么多。可是细想起来,这里的“时间”本身并不是一个物理量。比如实际上我们是通过,比如表盘上指针转过的角度来记录时间的 : \theta=\omega*t; 那么我们完全可以直接用指针的角度来描述汽车的运动:X=V*\theta/\omega; 这样,“时间”就不再出现了。其实所有的运动方程都可以通过消掉时间参量的方式相互联系,一个物理量的变化用另一个物理量的变化来描述,那么“时间”这个概念其实看起来并没有容身之处?或者说,任何一个随着“时间”单调变化的物理量都等价于时间的概念。可是,如果“时间”这个概念并不存在,那么任何一个变化的物理量都可以被按照其取值的大小单调的排序,从而定义一个“时序”。为什么有些“时序”我们感觉是符合日常经验的,另一些则是“错乱”的呢?
因果链条定义的“时序”:如果我们以某个物理量从大到小(或者反之)定义了一个时序,来描述一系列的事件。我们会发现在有些定义下,事件序列是”符合因果的“,有一些则是“因果错乱的”。那么可不可以说,正常的因果逻辑可以挑选出一个“正确的”时序呢?其实不然,按照休谟的观点(我同意的观点),所有观念从经验中来,因此“因果逻辑”必然也是从经验而来。假如我们的经验(包括我们从书本上学来的祖祖辈辈的经验)告诉我们A发生后总有B发生,那么A->B就成为了颠扑不破的因果逻辑。换而言之,是先有时序,后有因果概念。所以我们不能指望从因果中找到时序的起源。
统计力学中的时间,熵和相空间体积:一个体系的熵,或者等价地说其微观状态占据相空间的(粗粒化)体积的变化,可以定义一个时序。在这个时序下,熵总是向着增加的方向演化。从微观看,这个体系的相空间体积并不会发生变化,这是刘维尔定理告诉我们的。可是在宏观物理量的角度上,相空间的体积却增加了。就如同一根细线,一开始我们看它的体积为零,可是当我们把它放在兜里再掏出来时,它已经“自发地”缠成一个线疙瘩,我们就意识到它的体积了。从这个意义上,它的体积增大了。可是如果我们仔细看这团线疙瘩,把线和缝隙仔细区分来,并且认真地计算这根线的体积,我们会发现实际上线的体积并没有发生变化。所谓线“体积增加了”的观点,是由于我们“看得不够仔细”造成的“误会”。那么“熵的增加“其实就对应了相空间中这根“体系状态线”的扭曲和体积增加,这是否也是一种误会?我们可以通过定义“粗粒化体积”或者“分形维度”的方式来把这种变化变的看起来客观。但这依然没有解释那个问题,为什么通过熵的单调变化定义的时间能够与我们千百年来观念中自然形成的“时间”概念一致?换句话说,如果我们脑子里的时间概念不是按照现在这个时序,我们不会得出现在这种形式的热力学第二定律,我们依然会觉得“热力学或者统计学本该如此”吗?是什么让我们脑子里的时间概念偏偏和统计力学协调的呢?比如我们看到一张鸡蛋的照片,我们又看到一张破碎鸡蛋的照片,我们按照脑子里固有的时间观念,就可以断言,破碎的鸡蛋处于完整鸡蛋的“未来”,而不是“过去”。然而在做这样的判断时,我们并没有去计算两个状态那个的熵更高,但得出的结论却和熵的变化方向相符合。这是为什么呢?
已知的过去和未知的未来:对于我们而言,过去和未来有一个本质区别,这个区别并不用借助熵的概念,或者其他物理量变化的概念就可以区别。那就是,未来是不确定的,而过去是确定的。一个不确定的东西变得确定的过程,可以用信息熵的传递定义。比如一个硬币在落地之前,我们不知道它究竟会是正面朝上还是反面朝上,此时它的熵就是klog_2(2), 那么当它确定无疑地展示了正面向上后,我们就知道它的熵变成了klog_2(1)=0; 熵减小了k,我们就说我们获得了1比特的信息来消除了这种不确定。那么我们获得这1比特信息的前后,就定义了过去和未来的区别。我们脑海里源源不断地获得知识,我们对这个世界的确定性在增加,这自然定义了一个时序。以刚才的鸡蛋为例。我们脑子里想象一个完整的鸡蛋,因为鸡蛋是完整的,所以它大概就长得那个样子,我们看到也好,没看到也好,大概都不会差太多;(完整的鸡蛋都是类似的,破碎的鸡蛋各有各的破碎);然而我们想象一个破碎的鸡蛋,这个不确定性就太大了,每一片蛋壳的排布方式都有很大的自由度,因此在我们亲眼看到破碎鸡蛋一幕之前,这个“破碎鸡蛋”的事件完全是不确定的。当我们真的看到了破碎的鸡蛋,我们就立刻从一个巨大不确定的情况变成了完全确定的状态,一大波信息量被我们感知并记忆了下来,因此我们认为未来变成了过去。再说一句闲话,从这个角度说,如果我们不从外界获取任何信息,我们的时间就停止了。这就是为什么桃花源中人“乃不知有汉,无论魏晋。”;这么说来,时间这个概念其实是因人而异的。只不过在信息充分交流的情况下,每个人的时间概念才被同步起来。
一点点量子力学:一个不确定结果的状态在我们脑子里就标志着未来,而它变成确定结果的一刻,标志着”现在“的来临。这很像量子力学里一个可观测量的非本征态经过测量后坍塌为一个可观测量的本征态。虽然这二者有时可以用同样的数学方法来研究,比如密度矩阵和信息熵,但这两者有一个本质的不同:发生在我们某一个人脑子里的”态塌缩过程“不会影响另一个人脑子里的“态”,除非你们二者有信息的交流;而量子力学中的态塌缩是“实在的”,也就是一个人的观测引起的态塌缩,其他人再观测仍然是塌缩了的。用比较玄乎的语言说,量子力学里所有的观测者,包括没有生命的仪器,弥散在体系周围的一花一木,气体和光,都是一个在“大我”的脑子之中的。一个“小我”的观测,让整个大我的大脑都获得了信息量。以上纯属比喻,并非本体论。我们知道两个不可对易的可观测量算符的本征态不能相容,这导致的结果就是测不准原理。比如动量和位置的信息我们不能同时知道得非常精确。在到达了“位置+动量”知识的极限情况,既测不准原理的不等式变成等式的那种情况下,我们一旦多去获得一点关于位置的信息,我们就会丢失一点关于动量的信息。在这种极端的情况下,是否意味着“时间”到了一个尽头,不能继续前进了呢?在整个宇宙的尺度下,是否也会到达一个“知识”最大化的“时间”尽头?
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发表于 2024-10-5 12:00 | 显示全部楼层
时间是量子态的计数。
Time is the count of a quantum state.

首先解释什么是量子态:简单理解就是不连续的一些状态,我们的世界就是如此,宏观的连续是因为我们的观测手段太粗糙而已。比如自旋,只能从0.5突变到-0 5.没有中间过程。假如一个粒子有两个量子态,那么两个粒子组成的系统就有四个,以此类推。
钟表的时针指向12是钟表系统的量子态,铯原子跃迁是原子系统的量子态。我们选用某个量子态进行计时,就像用不同的温标表达温度。
假如宇宙只有一个量子态A,有没有时间?
答案是没有。因为处在量子态A时候,下一个状态没有选择,还是A,永远是A。只要态不变,无从谈起时间。
当宇宙有两个态AB的时候,就有了选择。态转换一次就是一个基本时间间隔。
注意啦,这里有一个误区,有人问两次态转换时间不一样怎么办。两次态转换,整个宇宙完全一样,没有任何上帝能感觉到任何区别,没有任何事情能不一样,所以你不可能再找到一件不同的东西定义“不同的时间”。时间会按照ABABABABAB走下去,任何一个片段都一样,而且,正反看,都一样。。。。。。
当宇宙有三个态ABC,那我们可以用一个态A出现的次数来记录另一个态B出现的次数 (必须有C,否则A出现一百次B也是一百次),这时才有快慢。从此开始,才是我们的世界。从此开始,才有熵,从此开始,才有不可逆性。
小结:一个态,没有时间,两个态,有时间,没有快慢,没有方向,三个态,啥都有了
道云: 一生二, 二生三, 三生万物,不禁感叹,毛也不懂的古人真特么聪明!
好了,也就是说,时间就是某个量子态出现的次数而已。那么问题来了,为什么物理定律在各个量子态所表达的时间上都是均匀的?为什么我们的感觉里,时间是均匀的?
答案是,我们选用的时间标尺,以及人脑清醒时的运行模式,都是mass confined 的,也就是说,我们选用的量子态的出现,其本质原因都是惯性约束。所有的这类量子态出现的次数彼此间都保持着常数,这就是我们日常以及所有物理定律里面狭义的时间。
最后再次强调广义的时间的本质,是任意量子态出现的次数。那么当然可以找一些非惯性约束的。比如还是人脑,有时候你觉得快,有时候觉得慢,快和慢之间就存在非惯性约束的规律,比如睡了一觉。如果你用你的心跳来表达时间,那么所有物理规律都要重写。

——————与原问题无关的补充——————
删了,关于相对论和塌缩,有兴趣的去看更新日志吧
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发表于 2024-10-5 12:00 | 显示全部楼层
谢邀。
摸摸委屈的题主。时间这个问题,确实一不小心就非常难描述。因为时间几乎是最难理解的客体之一。
看到大神@Andy Lee从哲学角度理解时间的答案,在这里我就介绍一下在认知心理学中,对于时间有着怎样的理解。
当我们在心理学中把时间作为研究客体,一定指的是主观时间。是的,不是牛顿的“永恒的,以恒定速度流逝”的客观时间。
与物理学的研究对象--长度,热量,力对应,认知心理学的研究对象有听觉,视觉,触觉,嗅觉等。这些都是具体而可感知,甚至可度量的东西,有对应的感官和感觉。而时间作为一个理应非常重要的知觉,却没有对应的感官,脑区,甚至是确定的感觉。

这就造成了时间知觉在认知心理学各类研究中仍然停留在非常原始而混乱的阶段。科学家们发明各种范式,从不同角度,甚至结合了注意,记忆等内容,然而仍然没有人能够解答,时间是什么?
心理学中研究时间的课题分为以下几类:其他因素对时间感的影响,时间节律以及时间心理模型。
第一个关注不同因素(例如情绪,疾病,记忆)对于人对一段时间估计的影响;时间节律包括日节律,周节律,月节律等生理或心理波动研究,比如人的睡眠周期在没有日光调节下是多长。
最贴近该问题的是时间心理模型,这里着重介绍其中的一种。不是主流的scalar model,而是Ernst Pöppel教授的层级加工模型。这个模型将会帮我们了解时间如何构成我们的感知世界。
在1997年发表的a hierarchical model of temporal perception中,Pöppel教授认为,人的时间加工分为两个层次。



其一是30ms的基础处理单元,以30ms为一个单位,将不同感官输入的信号整合到一起。例如,我们听觉神经传输的速度比视觉快很多倍,但仍然能将物体的发生动作和该物体发出的声音整合到一起。就是因为在30ms这个时间窗内,大脑停留了一段时间来等着信息汇集。
其二也是更重要的,叫做subjective present,也就是主观现在。也许不少人会认为现在是时间轴上无限小的一个点,但我们的知觉结构证明了,现在是3-4s的一个时间窗。我们将这个时间窗内的东西感知为同质性的。例如,人的有意动作大概在3s,一句诗歌和音乐小节的最佳时间是3s,人能够较为完美的重复3s以内的时间段,而难以重复3s以上的时间短。
那么人如何感知一段时间呢?用这个模型理解,就是将主观现在一段段连接到一起。从scalar模型解释,是由于心理计数器不断积累造成的。
人们一般喜欢关注一段时间的感知,而忽略了主观现在对人的意义。楼上的答案中,不少在讲述时间作为一个单方向的维度,如何体现在物体不断的变化。对于不同客体,时间流逝的主观速度是不一样的。

主观现在的时间窗,可以被认为是个体identity存在的一个心理结构。在这个窗口中,我们认为自己是不变的,稳定的。


根据我的理解,时间流逝的主观速度,或者说主观现在的长短,取决于信息加工的速度。不仅是认知信息的加工,还有自身的变化。例如,如果人脑的速度比现在快很多倍,那么主观现在恐怕要相应的缩短。如果人变成了朝生夕死的虫豸,身体不断的变化也会缩短主观现在,也就是变慢时间的流速。更常见的例子,突然接到不幸事件的人,要么觉得时间突然变得很慢,要么愣在那里,接受不了。这些,都是我们时间结构处理信息的方式。
以上对于主观现在的理解一部分是我个人的感触,早先也写在LUCY的影评中。
如何评价电影《超体》(Lucy)? - Lyan Wang 的回答。这些内容,远谈不上能回答如何理解时间这个问题。只是希望能给大家一个心理学内的参考答案。如果有朋友想了解scalar model,我也可以随后加上。
至于不同行业间有没有一个公认的定义,路漫漫其修远兮。
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