讀這本2000多年前的《物理學》，看亞里士多德如何理解「時間」

前面我們討論完了運動和無限，我這次我們來說說，亞里士多德如何理解時間。

「時間是什麼」？這在人類思想史上是一個無比困難的問題，困擾著一代代的哲學家和科學家。古羅馬的奧古斯丁曾經說過一句非常著名的話，極好地描述人們對於時間的困惑。「什麼是時間？如果沒人問我，我還知道；但是如果我想要對提問者解釋它，我就不知道了。」

奧古斯丁曾經給出過一種高度主觀化的時間觀，認為一切時間說到底都是某個心靈感受到的「現在」，過去是對已經過去的「現在」的回憶，而將來是對尚未到來的「現在」的預期。

牛頓的經典物理學裡設定了絕對的時間觀，也就是說，不管世界上發生什麼，時間都是絕對勻速單向流逝的。康德則認為時間是人認識這個世界的「先驗範疇」，是先於任何經驗就已經存在於人的思維之中的東西。而愛因斯坦的相對論則提出了一種相對於速度變化的時間觀，時間有可能會變快或變慢，甚至有可能倒流。但是西方思想史上，最早的經典時間觀，就是亞里士多德在《物理學》里提出來的。用一句話概括，亞里士多德認為「時間就是運動的量度。」

當然，這句話需要我們來做一些解釋，他的這種時間觀和我們前面說過的經典的時間觀都不一樣。他這裡說的時間既不是絕對的也不是相對的，既不是純粹主觀的也不是完全客觀的，更不是人認識世界的先驗範疇。在他看來，時間並不是絕對存在的東西，而是要依賴於運動，是用來給運動做量度的。要是世界上沒有了運動，那時間也就無從談起。

這個看法，確實考慮到了時間的客觀性，也就是和運動聯繫在一起。同時，亞里士多德也意識到，時間還有主觀性的屬性，我們的心靈如果處於完全不變的狀態時候，又或者我們並沒有注意到它的變化時，我們其實也不認為時間流逝了，比如說我們出神或者非常專註地做一件事的時候，會意識不到時間過去了。這麼看來，在亞里士多德那裡，時間就既有客觀性又有主觀性。

那麼我們是怎麼量度運動，確定時間的呢？他認為，我們標記時間的方式，是判斷一個事物不同於另一個，而第三個事物在它們之間。在我們認為兩端的事物和中間的事物不同時，也就是說我們的心靈看到了兩個「現在」，一個在之前，另一個在之後，只有這時，我們才說一段時間過去了。

「現在」就像是前面說過的直線上的「點」，並不是現實存在的，而只是我們的心靈用來標記和理解時間的概念。我們用時間來量度運動，在他看來，所有的運動裡面，最永恆不變，最有規律的就是太陽的東升西落，以及恆星繞著地球的圓周運動。正是這種規律的圓周運動，給人們提供了最好的參照系，定義了「一天」這個基本的時間單位。而其他的時間單位，不管是小時、分鐘、還是月、年，都是從「天」這個單位里擴大或者縮小產生的。在他看來，天體圍繞地球做永恆的圓周運動，這樣就確保了時間並不純粹主觀的產物，而是一個客觀的東西。

亞里士多德對時間的這種解釋有很多人都不認可，可就今天看來，這個解釋還是非常深刻的，尤其是它很好地把時間的主觀和客觀屬性結合在一起。

說到這裡，我們再來說說芝諾提出的第三個關於運動的悖論，以及亞里士多德對這個悖論的回應。這個悖論叫作「飛矢不動」，是哲學史上最有名的悖論之一。芝諾的論證是這樣的，一支看起來在運動的箭，在它運動的每一個瞬間都只佔據和它本身一樣長的空間。但要是一個事物只佔據和它自己一樣長的空間，它就可被定義為靜止的。因此這支看起來在運動的箭其實是靜止的。於是就出現了明顯的矛盾，或者說悖論。

哲學和科學史上對這個悖論的討論非常多，但是亞里士多德是第一個正面做出回應的人，還有人說正是因為亞里士多德在《物理學》這本書里回應了芝諾的這個悖論，才使得這個精彩的悖論能夠保留下來。

他從兩個方面入手對芝諾的悖論進行了反駁。他先是利用了我們剛剛說到的關於時間本質的理論，否認時間是由很多個「現在」組成的。因為在亞里士多德看來，「現在」本身是沒有長度的，僅僅是過去和將來的分界點而已。如果每一個「現在」都沒有時間上的長度，那麼一組現在加在一起也不可能構成一個時間長度。這樣一來，即便這支箭在每一個「現在」都是靜止的，也並不能證明這支箭在整個飛行過程中都是靜止的。

而他反駁的第二個理由，是不認可這支箭在某個瞬間是靜止的。在亞里士多德看來，不管說這支箭在某一個瞬間是運動還是靜止都是錯誤的。因為運動一定意味著有速度，而速度是距離除以穿過這個距離的時間。這樣一來，說某個對象在某個「瞬間」中運動是沒有意義的。根據芝諾本人的說法，他所說的瞬間實事上就意味著沒有時間長度，所以也就不能用它來求得速度。而如果給不出速度，我們就不能說這個物體是運動的。

但是，從另一方面講，我們也不能說一個物體在「現在」這個瞬間是靜止的，因為要是說一個東西是靜止的，那就代表它在現在和過去都是一樣的，沒有變化，這也同樣需要一個從過去到現在的時間跨度，那麼在一個沒有時間長度的點上，我們也不能說這個物體是靜止的。

有人批評亞里士多德關於在某個瞬間不可能有運動的論證，妨礙了物理學的發展，甚至妨礙了極限和微積分思想的產生。實際情況恰恰相反，亞里士多德對芝諾的反駁非常深刻。而且他認為一個運動的物體必然以某個速度運動，而速度就是在一段時間裡穿過一定的距離，這個看法也是正確的。在後來的微積分和物理學發展中，非但沒能證明亞里士多德是錯誤的，反而是建立在亞里士多德這個洞察的基礎上的。

我們今天會說到一個物體在某個點的「瞬間速度」，比如，網球場上會有一個電子屏幕，專門顯示發球時，網球離開球拍的「瞬間時速」是多少。那個數值並不是真的在一個沒有長度的點上的速度，而是網球在越來越短的時間跨度之中的運動距離，直到這個時間跨度趨向於零，就得出了這個速度的極限。

現代物理學關於運動的理解確實超過了亞里士多德，這得益於極限思想的發展，但是我們不能因此就認為，亞里士多德的論證，也就是在某個瞬間不可能存在運動，是錯誤的，或者說他的這個思想妨礙了極限思想的提出。恰恰相反，正是他關於運動與速度關係的看法，激發了極限思想的出現。

這就是我們得出的結論，亞里士多德將時間理解成「運動的量度」。這樣看來，時間就不是一個絕對的存在，而是依賴運動的，而且具有一定的主觀性，和我們用「現在」標記不同的時間點有關。但是因為天體的運行這個最基本的時間單位是永恆不變的，時間就不是純粹主觀的，又具有了高度的客觀性。亞里士多德也用他關於時間的理論，很好地回應了芝諾關於運動的第三個著名悖論「飛矢不動」，甚至啟發了現代的極限思想。

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