【哈佛大學法學院龐德法理學講座教授,美國藝術與科學院院士， 巴西政府前戰略事物部長昂格爾(Roberto Mangabeira Unger)在今年10月下旬訪問北京， 分別在清華大學， 中央黨校， 國務院發展研究中心， 中國社會科學院等單位發表演講， 重點論述了世界範圍的“左翼供給側結構性改革”的內容和迫切性。 但昂格爾此行沒有機會講他和著名宇宙學家， 圈量子引力理論的創立者斯莫林(Lee Smolin) 合著的“單一宇宙和時間的現實性”（劍橋大學出版， 2015年）一書的“自然哲學”觀點及其社會政治含義。 不過， 我們從昂格爾旅行中隨身攜帶的普魯斯特的小說“追憶似水年華”中，
英國女作家伍爾夫( Virginia Woolf)曾說：
“我的大探險是無疑是閱讀普魯斯特。 在他之後還有什麼可寫的啊？”( “My great adventure was undoubtedly Proust. What is there left to write after that?”)
普魯斯特“追憶似水年華”最後一部“重現的時光”的最後一段是這樣寫的：
“當我意識到有整整這麼長一段時間已經被我沒有間歇地活過來了、想過來了、分泌出來了， 這便是我的生活， 這便是我自己， 不僅如此， 而且還意識到我每時每刻都得保持它與我相聯， 讓它支撐著我， 而我剛棲息在它令人頭暈目眩的頂巔， 不搬動它我自己就無法移動一下， 想到此我感到困乏和恐懼。
貢佈雷花園的鈴聲， 那麼遙遠然而又在我的心裡， 我諦聽這鈴聲的日子在我並不知曉為我所有的那個廣闊領地裡是一個基準點。 看到在我腳下， 其實即在我身上有那麼多年年歲歲， 我感到天旋地轉， 好象我是在成千上萬米的高空中。
坐在椅子上的德·蓋爾芒特公爵， 我望著他， 欽羨過他， 儘管他的年齡比我大那麼多，
當他要往前走， 走在八十四歲崎嶇難行的峰巔上， 他非顫抖得象一片樹葉不可， 就象踩著不斷增高的活高蹺， 有時高過鐘樓， 最終使他們的步履艱難而多險， 並且一下子從那麼高摔落下來。 我想我腳下的高蹺恐怕也已經有那麼高了， 我似乎覺得自己已經沒有力氣把拉得那麼遠的過去繼續久久地連結在自己身上。 如果這份力氣還讓我有足夠多的時間完成我的作品， 那麼，
相反， 他們卻佔有一個無限度延續的位置， 因為他們象潛入似水年華的巨人， 同時觸及間隔甚遠的幾個時代， 而在時代與時代之間被安置上了那麼多的日子——那就是在·時·間之中”。
這裡， 普魯斯特的比喻——“我腳下的高蹺恐怕也已經有那麼高了， 我似乎覺得自己已經沒有力氣把拉得那麼遠的過去繼續久久地連結在自己身上”——生動地點明瞭他小說的主題：人對客觀的時間流逝的主觀感悟。
在小說的另一個章節裡， 普魯斯特還說：
“每個曾使我們痛苦的人都有可能被我們奉若神明…生活的全部藝術在於把造成我們痛苦的人只當成能讓我們進入他們的神明外形的臺階，
這裡“臺階”的比喻明顯預設時間的客觀流逝。
本文不是深入探討普魯斯特小說的人生哲學的場合， 有興趣的讀者可以參看中國社會科學院塗衛群研究員的兩本研究普魯斯特和曹雪芹的著作。
我在此想指出的是，普魯斯特所細緻描繪的人在日常生活對時間的客觀流逝的主觀感悟，在愛因斯坦1905年“狹義相對論”的“同時性的相對性”之後，似乎受到了“科學”的挑戰。“客觀流逝的時間”基於人們對無限相繼的“現在”的序列的共識。但“同時性的相對性”使不同的參照系中的人有不同的“現在”。
1911年在義大利博洛尼亞召開的第4次世界哲學大會上，愛因斯坦的好友，法國物理學家Paul Langevin首次提出了後來被稱之為“雙胞胎悖論” （twin paradox）的論述，這是“同時性的相對性”的一個極端例子，但確實能既說明問題的本質又“吸引眼球”：乘坐接近光速的火箭進行太空旅行返回地球的人，將發現自己比雙胞胎姐妹更年輕。
電影：《星際穿越》
當時PaulLangevin的聽眾裡包括普魯斯特的表姐夫，法國著名哲學家伯格森。1922年4月，正是Paul Langevin邀請愛因斯坦訪問巴黎，並和伯格森進行了著名的關於時間的本質的辯論。
當時伯格森剛剛被任命為“國聯”的“知識合作國際委員會”（今日“聯合國教科文組織”的前身）的主席，而愛因斯坦則是該委員會的委員。因此這一辯論引發了各國科學家和哲學家的持續興趣和廣泛參與。洛倫茲，羅素，懷特海，胡塞爾，凱西爾，海德格爾和金嶽霖等著名學者紛紛對於愛因斯坦和伯格森的辯論發表意見，金嶽霖將“時間”區分為“時”與“間”就和伯格森批評相對論將“時間空間化”有關。
The Physicist and The Philosopher[左] 金嶽霖：論道[右]
為了理解“雙胞胎悖論”和愛因斯坦和伯格森的辯論，我們有必要看看愛因斯坦本人在1916年寫的科普讀物“狹義和廣義相對論淺說”中對於“同時性的相對性”的說明。
狹義與廣義相對論英文版
狹義與廣義相對論中文版
“對於鐵路路基來說是同時的兩個事件（例如A、B兩處雷擊），對於火車來說是否也是同時的呢？我們將直接證明，回答必然是否定的。
但我們說A、B兩處雷擊相對于路基而言是同時，我們的意思是：在發生閃電的A處和B處所發出的光，在路基A—B這段距離的中點M相遇。
可是實際上（相對于鐵路路基來考慮）這個觀察者正在朝著來自B的光線急速行進，同時他又是在來自A的光線的方向前行進，因此這個觀察者將先看見來自B發出的光線，後看見自A發出的光線，所以，把列車當作參考物體的觀察者就必然得出這樣的結論，即雷電閃光B先於雷電閃光A發生，這樣我們就得出以下的重要結果：
對於路基是同時的若干事件，對於火車並不是同時的，反之亦然（同時性的相對性）。每一個參考物體(坐標系)都有它自身的特殊的時間；除非我們講出關於時間的陳述是相對於哪一個參考物體的，否則關於一個事件的時間的陳述就沒有意義”（注1，第22頁）。
如果認真思考愛因斯坦這段話中的“反之亦然”（“對於路基是同時的若干事件，對於火車並不是同時的，反之亦然（同時性的相對性）”，我們不難發現愛因斯坦的朋友Paul Langevin的“雙胞胎悖論”其實違背了愛因斯坦的核心理念“同時性的相對性” ：火箭上的人完全有理由認為是地球上的雙胞胎在飛速離他而去，因而是地球上的雙胞胎“時間變慢”從而“更年輕”。
伯格森認為，“兩個雙胞胎同時比對方年輕”是邏輯矛盾，因此正確的結論應該還是回到地球後“年齡不變”。可以說，在堅持“同時性的相對性”上，伯格森比愛因斯坦的好友Paul Langevin更堅持了愛因斯坦的精神！順便說，Paul Langevin 1944年加入了法國共產黨，成為抵抗法西斯的地下運動的骨幹，他的女兒被德國佔領軍送入了奧斯維辛集中營（注2）。
愛因斯坦本人沒有想到“雙胞胎悖論”，但當他的好友PaulLangevin1911年提出它後，愛因斯坦也感到好玩有趣，但他很快認識到火箭離開和返回地球都涉及“加速度”。自1905年提出針對勻速運動的慣性系的“狹義相對論”之後（即自然規律對於做勻速運動的慣性系都是等效的，如光速在所有慣性系中都不變），愛因斯坦一直在苦苦探索把“加速運動”的參照系也包容進來的“廣義相對論”。
用他的原話說：“我們把廣義相對性原理理解為如下陳述：所有參照系不論它們的運動狀態如何，對於描述自然現象（表述普遍的自然規律）都是等效的”（同注1，第52頁）。1907年的一天，愛因斯坦坐在他在瑞士伯恩專利局辦公室（1905年他提出“狹義相對論”後仍然無法在大學裡找到教職）裡突然想到，一個跳樓的人一定感受不到他自己的重量，這使愛因斯坦“頓悟”到“引力品質”和“慣性品質”的等價性，亦即加速度和引力的等價性( 1922年愛因斯坦訪問日本時回憶說:“I was sitting in a chair in the patent office in Bern when all of a sudden a thought occurred to me: if a person falls freely he will not feel his own weight. I was startled. This simple insight made a deep impression on me. It impelled metoward a theory of gravitation” (注3))
這一“頓悟”使愛因斯坦找到了從狹義相對性原理擴展到廣義相對性原理的路徑，即他自己所說的：
“讓我們輪回到我們的舊相識，勻速向前行駛的火車車廂，來設想一番，只要車廂作勻速運動，車廂裡的人就不會感到車廂的運動。由於這個理由，他可以毫不勉強地作這樣的解釋，即這個例子表明車廂是靜止的，而路基是運動的。
如果車廂的運動變為非勻速運動，例如使用制動器猛然刹車，那麼車廂裡的人就經驗到一種相應的朝向前方的猛烈衝動，這種減速運動由物體相對於車廂裡的人的力學行為表現出來。這種力學行為與上述的例子裡的力學行為是不同的；因此，對於靜止的或作勻速運動的車廂能成立的力學定律，看來不可能對於作非勻速運動的車廂也同樣成立。
由於這個原因，我們感到在目前不得不暫時採取與廣義相對性原理相反的做法而特別賦予非勻速運動以一種絕對的物理實在性。但是在下面我們不久將會看到，這個結論是不能成立的。” （同注1，第52頁）
在“頓悟”到“加速度”和“引力”的等價性後，愛因斯坦就可以解釋為何“賦予非勻速運動以一種絕對的物理實在性”是錯誤的：
“車廂裡的觀察者由於刹車而經驗到一種朝向前方的衝動，並由此察覺車廂的非勻速運動（阻滯），這一點當然是真實的。但是誰也沒有強迫他把這種衝動歸因於車廂“實在的”加速度（阻滯）。
他也可以這樣解釋他的經驗：“我的參考物體（車廂）一直保持靜止。但是，對於這個參考物體存在著（在刹車期間）一個方向向前而且對於時間而言是可變的引力場。在這個場的影響下，路基連同地球以這樣的方式作非勻速運動，即它們的向後的原有速度是在不斷地減小下去”（同注1，第58頁）。
因此，“跳樓的人感受不到自己的重量”這一簡單而深刻的洞察竟然是廣義相對論形成的關鍵。愛因斯坦立刻從“廣義相對性原理”得出若干可以實驗檢驗的推論。
例如，相對於勻速運動參照系的沿直線傳播的光線，在加速運動參照系看來，它的路線就不再是一條直線。而根據“加速度”和“引力”的等價性，愛因斯坦推論出“光線在引力場中一般沿曲線傳播”（同注1，第62頁）。1919年5月29日，英國皇家天文學會的觀測隊在巴西和西非拍攝的日全食照片證實了光線在太陽引力場的偏轉（沒有日食時，因為陽光太強烈，觀測不到光線可能的偏轉），從而使愛因斯坦揚名世界。
因為“廣義相對論”是關於引力的新理論，愛因斯坦幾乎立刻在廣義相對論的基礎上創立了現代宇宙學。
愛因斯坦在1915-1916年間正式發表了“廣義相對論”。1918年，他用“廣義相對論”回答“雙胞胎悖論”（注4）, 從而繞過了伯格森所謂“狹義相對論”導致“兩個雙胞胎同時比對方年輕”的邏輯矛盾。
（狹義和廣義相對論的時間變換公式）
研究科學史的學者幾乎公認，如果沒有愛因斯坦，“狹義相對論”在1905年左右也會出現。但如果沒有愛因斯坦的“跳樓頓悟”，“廣義相對論”可能至今也還沒有誕生。
事實上，洛倫茲（荷蘭物理學家，1901年諾貝爾物理學獎得主）和彭加萊（法國數學物理學家，劉慈欣“三體”小說中“三體問題”的提出者）在1900年左右已經提出和愛因斯坦“狹義相對論”完全一樣的數學公式。但是，他們還是相信代表絕對時空的“乙太”的存在，因此“同時性的相對性”對他們來說只是“局部表像”。（注5）愛因斯坦的革命性貢獻在於突破了“絕對時空觀”。
然而，“狹義相對論”的“同時性的相對性”確實挑戰了“時間的客觀流逝”的日常直覺, 而再進一步，愛因斯坦晚年好友哥德爾1949年提出的“廣義相對論”宇宙學場方程的“旋轉解”（rotating solution）則挑戰了“時間的不可逆性”，因為“旋轉解”許可“時間旅行”(timetravel)，即人可以回到自己的過去。
能讓生活可逆的“時間旅行”顯然對人的日常生活經驗來說是“天方夜譚”。普魯斯特的“追憶似水年華”的前提是“時間不可逆”，他認為“重現往日的時光”的唯一可能是“非自願記憶”，例如在把過去常吃的小點心放進茶裡的一瞬間，昔日生活的場景突然重現。
普魯斯特認為自己的表姐夫伯格森沒有做出“自願記憶”和“非自願記憶”的關鍵區分。不過，普魯斯特還是密切關注伯格森和愛因斯坦的辯論並把與伯格森的交往匿名寫進小說裡（注6）。
哥德爾在證明了愛因斯坦宇宙學場方程存在“旋轉解”從而使“時間旅行”成為可能之後，進一步否定了“時間的客觀流逝”。
他論證說，既然“同時性的相對性”和“時間倒流”使人對時間流逝的主觀感受不再對應於客觀的時間流逝，我們就根本沒有理由假定客觀的時間流逝是存在的。（他的原話是：“if the experienceof the lapse of time can exist without an objective lapse of time, no reasoncan be given why an objective lapse of time should be assumed at all”(注7)）。因此，時間流逝在哥德爾看來是一種主觀幻覺。為什麼哥德爾會得出這樣“極端”的結論？哥德爾晚年和華裔著名數理邏輯學家王浩有多次深談，但王浩先生也沒有給出答案。王浩認為，哥德爾並非全然是柏拉圖主義者，而是在形式主義和直覺主義的辯證思維中（注8）。
一個未解的疑團是：哥德爾在證明了劃時代的數理邏輯“不完全定理”之後，得出結論說希爾伯特的形式主義公理化系統不能恰當地表達算數直覺，但他為何在證明愛因斯坦場方程存在“時間倒流”的旋轉解後，不說愛因斯坦“廣義相對論”不能恰當地表達人們的時間直覺，而是說客觀的時間流逝根本不存在呢？（注9）
哥德爾這一嚴重違背人的日常生活直覺的時間觀，使得著名宇宙學家霍金坐不住了，他專門針對哥德爾的導致時光倒流的“旋轉解”提出了“時間流逝保護假設”（ “ChronologyProtection Conjecture” ）(注10)。但是，另一位著名宇宙學家斯莫林(Lee Smolin)認為，霍金的“時間流逝保護假設”缺乏充分的物理學和認識論的論證。
在2013年的“時間再生”一書中，斯莫林指出，必須對廣義相對論給出新的解釋，才能回應哥德爾的時間幻覺論，在理論上論證時間在宇宙演化中的客觀現實性。斯莫林本人在物理學研究中的貢獻主要是創立“圈量子引力”理論 。
但在對廣義相對論的新解釋上，他最推崇的是一個奇人朱裡安.巴伯 （Julian Barbour）。巴伯雖然1974年時就已經在“自然“雜誌（“Nature”）上發文，但還是覺得“自我雇傭”（self-employment）---自己接活翻譯來謀生——比在物理學系任教更給他時間獨立思考,經過40多年的努力，他終於創立了對廣義相對論的新解釋和替代：“形狀動力學（shape dynamics）”。 霍金的合作者，著名牛津的數學物理學家彭羅斯(Roger Penrose)跟斯莫林第一次見面時說，如果你想理解時間，去和巴伯談談（注11）
（JulianBarbour）
斯莫林在“時間再生”一書中這樣介紹巴伯的“形狀動力學”對廣義相對論的新解釋：
“這一扭轉乾坤的理論被稱為形狀動力學（shape dynamics）。它的主要原理是：物理學中所有的真實性均為與物體形狀相關，所有真實的變化都是形狀的變化。物體的尺度在這一理論中沒有意義，認為一個物體有一個內在不變的尺度，不過是一種假像。
如果你知道相對論的基本概念，那麼理解形狀動力學就變得非常簡單。形狀動力學不過是相對論非常自然的延伸。讓我們回憶一下“同時性”這個概念：只有當兩個事件在空間上相鄰，我們談論兩個事件是否同時發生或是排列兩個事件在時間上的先後，才是有意義的。當我們討論事件的因果關係時，往往會引發後一個話題。
但當兩個事件在空間上相隔甚遠，對於不同的觀測者來說，它們在時間上的先後變得不再絕對。對於一些觀測者來說，兩件事同時發生，對於其他人來說，兩件事有前有後。
巴伯告訴我們，物體的尺度遵循同樣的規律：只有當兩個物體在空間上相鄰，比較它們的大小才有意義。舉例來說，如果你能把一隻老鼠放到一個盒子裡，你才可以說老鼠比盒子小。
同樣，當你手上有兩個足球，你才可以說這兩個足球直徑相同。這些例子中的尺度比較具有物理意義，所有參照系下的觀測者都會同意比較的結果。”（注12）
但是，“比較兩個不相鄰的物體的大小是不明智的，你唯一能夠比較的是物體的形狀。因為無論尺度如何伸縮，形狀不受影響。所有的尺度都有相對性，宇宙的總體積是唯一的例外，這個體積在給定的時刻必須保持不變。大致來說，如果我們在空間的某處收縮萬事萬物，那麼必須在另一處擴張萬事萬物。
收縮和擴張總是保持等量，因而兩者相消。所以宇宙的總體積在那一瞬間保持不變。當然，宇宙的膨脹會導致宇宙的總體積隨時間而變”（同注12）有趣的是，本微信公號曾發表對重慶“地票制度實驗”的分析，其要點是對“城鄉建設用地增減掛鉤，保持耕地總量不低於18億畝紅線”的目標的創新實現形式。
這和“形狀動力學”的“擴張與收縮掛鉤，保持宇宙總體積在那一瞬間不變”有相似性。斯莫林總結到，“當我們用廣義相對論描述宇宙的歷史時，時間的定義是任意的，時間總是相對的，談論遠方的時間如何是沒有意義的。
當我們用形狀動力學描述宇宙的歷史時，我們獲得了一個普適的時間概念，你所要付出的代價僅僅是承認尺度變得相對了，比較相隔遙遠的物體的大小不再有意義”（同注12）。因此，廣義相對論和形狀動力學之間形成了對偶性，正如量子力學中的“波粒二象性”。
由於廣義相對性原理，各個參照系中的觀察者都是等價的，時間是相對的和局部的，不存在一個“受偏好的特殊觀察者”(preferred observer)，也不存在一個公認的“宇宙全域時間”(global cosmic time)。
但“形狀動力學”則重新界定了“受偏好的特殊觀察者”和“宇宙全域時間”，這不是回到牛頓的“絕對時間”，因為“形狀動力學”中的“宇宙全域時間”是由整個宇宙的物質分佈及其演化所決定的，而不是外在於宇宙的“絕對時間”。這樣一來，我們可以在共識的意義上說，宇宙的歷史已近有138億年(注13)。
“形狀動力學”的重大哲學意義是，在不違背“狹義”和“廣義相對論”的前提下，使宇宙學和人們的日常時間感悟重新吻合。
斯莫林2013年的“時間再生”一書是獻給昂格爾的，他們兩人2015年又在劍橋大學出版社合著出版了“單一宇宙和時間的現實性”( “The Singular Universe andthe Reality of Time”)。 遺憾的是，此書中譯本的書名“奇異宇宙與時間現實”是很不確切的，其中“奇異宇宙”應該翻譯為“單一宇宙”。
昂格爾和斯莫林反對目前比較流行認為有多重宇宙的“弦理論”（有趣的是，劉慈欣的小說“三體”部分基於“弦理論”），強調一個時間段上只有一個宇宙。這裡，他們顯然接受了重新解釋廣義相對論的“形狀動力學”的“宇宙全域時間”概念的有效性。
他們書中論述三個密切相關的論點：（1）單一宇宙；（2）時間是現實的，而非虛幻；（3）康托爾和戴德金的數學“無限”概念並不存在于自然界，柏拉圖主義的數學觀妨礙宇宙學成為一門歷史科學。本書評主要涉及昂格爾和斯莫林對“時間現實性”的論述，讀者如欲瞭解他們上述三個論點的內在關係，還得去看“單一宇宙和時間的現實性”原著。
最後，我想強調一點，昂格爾和斯莫林的“時間現實性”意味著自然規律也是隨時間變化的，更不必說人類歷史的“規律”了，而這種變化並不服從“元規律”(meta-law)。因為如果“元規律”存在，它又是“無時間”的了，從而違背“時間的無所不包的現實性”(the inclusive reality of time)。
在這個意義上，昂格爾和斯莫林此書的精神和“易經”是暗合的。因為“易經”的核心觀點是“真正不變的只有變化”，而昂格爾和斯莫林此書中的常用詞是“變化也在變化中”(“change changes”)。他們甚至把時間定義為“變更的變更”( “time as transformation oftransformation”)。
注1，愛因斯坦，“狹義和廣義相對論淺說”，上海科學技術出版社，中譯本，1964年。
注2：本文關於愛因斯坦和伯格森辯論的細節均來自如下兩本書：Jimena Canales, “The Physicist and The Philosopher: Einstein, Bergson, and the Debate that Changed Our Understanding of Time”, Princeton University Press, 2015 和 Milic Capek, “Bergson and Modern Physicis”, D.Reidel Publishi ng Company, 1971。
注3： John Gribbin, “Einstein’s Masterwork: 1915 and the General Theory of Relativity”, Pegasus Books, 2016.
注4： Peter Pesic, “Einstein and the Twin Paradox”, European Journal Physics, 2003, pp.585-590.
注5： Olivier Darrigol, “The Mystery of Einstein-Poincare Connection”, Isis, December 2004.
注6 ：Roger Shattuck, “Marcel Proust”, The Viking Press, 1974
注7：Kurt Godel, “Collected Works”, Vol.2, p.206,Oxford University Press, 1990.
注8：Hao Wang, “Reflections on Kurt Godel”, MIT Press, 1987
注9：Palle Yourgrau, “Godel Meets Einstein: Time Travel in the Godel Universe”, p.105, Open Court, 1999.
注10：S. Hawking, “Chronology Protection Conjecture” , Physical Review, D46 (1992), pp. 603–11.
注11：Lee Smolin， ”The Trouble with Physicis”, p.321, Houghton,2006
注12：Lee Smolin, “Time Reborn”, Houghton Harcourt, 2013，pp.168-170. (“時間再生”，中譯本，浙江人民出版社，2017年，第171-172頁頁)
注13：Roberto Mangabeira Unger and Lee Smolin, “The Singular Universe and the Reality of Time”, Cambrige University Press, 2015，p.178.
我在此想指出的是，普魯斯特所細緻描繪的人在日常生活對時間的客觀流逝的主觀感悟，在愛因斯坦1905年“狹義相對論”的“同時性的相對性”之後，似乎受到了“科學”的挑戰。“客觀流逝的時間”基於人們對無限相繼的“現在”的序列的共識。但“同時性的相對性”使不同的參照系中的人有不同的“現在”。
1911年在義大利博洛尼亞召開的第4次世界哲學大會上，愛因斯坦的好友，法國物理學家Paul Langevin首次提出了後來被稱之為“雙胞胎悖論” （twin paradox）的論述，這是“同時性的相對性”的一個極端例子，但確實能既說明問題的本質又“吸引眼球”：乘坐接近光速的火箭進行太空旅行返回地球的人，將發現自己比雙胞胎姐妹更年輕。
電影：《星際穿越》
當時PaulLangevin的聽眾裡包括普魯斯特的表姐夫，法國著名哲學家伯格森。1922年4月，正是Paul Langevin邀請愛因斯坦訪問巴黎，並和伯格森進行了著名的關於時間的本質的辯論。
當時伯格森剛剛被任命為“國聯”的“知識合作國際委員會”（今日“聯合國教科文組織”的前身）的主席，而愛因斯坦則是該委員會的委員。因此這一辯論引發了各國科學家和哲學家的持續興趣和廣泛參與。洛倫茲，羅素，懷特海，胡塞爾，凱西爾，海德格爾和金嶽霖等著名學者紛紛對於愛因斯坦和伯格森的辯論發表意見，金嶽霖將“時間”區分為“時”與“間”就和伯格森批評相對論將“時間空間化”有關。
The Physicist and The Philosopher[左] 金嶽霖：論道[右]
為了理解“雙胞胎悖論”和愛因斯坦和伯格森的辯論，我們有必要看看愛因斯坦本人在1916年寫的科普讀物“狹義和廣義相對論淺說”中對於“同時性的相對性”的說明。
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“對於鐵路路基來說是同時的兩個事件（例如A、B兩處雷擊），對於火車來說是否也是同時的呢？我們將直接證明，回答必然是否定的。
但我們說A、B兩處雷擊相對于路基而言是同時，我們的意思是：在發生閃電的A處和B處所發出的光，在路基A—B這段距離的中點M相遇。
可是實際上（相對于鐵路路基來考慮）這個觀察者正在朝著來自B的光線急速行進，同時他又是在來自A的光線的方向前行進，因此這個觀察者將先看見來自B發出的光線，後看見自A發出的光線，所以，把列車當作參考物體的觀察者就必然得出這樣的結論，即雷電閃光B先於雷電閃光A發生，這樣我們就得出以下的重要結果：
對於路基是同時的若干事件，對於火車並不是同時的，反之亦然（同時性的相對性）。每一個參考物體(坐標系)都有它自身的特殊的時間；除非我們講出關於時間的陳述是相對於哪一個參考物體的，否則關於一個事件的時間的陳述就沒有意義”（注1，第22頁）。
如果認真思考愛因斯坦這段話中的“反之亦然”（“對於路基是同時的若干事件，對於火車並不是同時的，反之亦然（同時性的相對性）”，我們不難發現愛因斯坦的朋友Paul Langevin的“雙胞胎悖論”其實違背了愛因斯坦的核心理念“同時性的相對性” ：火箭上的人完全有理由認為是地球上的雙胞胎在飛速離他而去，因而是地球上的雙胞胎“時間變慢”從而“更年輕”。
伯格森認為，“兩個雙胞胎同時比對方年輕”是邏輯矛盾，因此正確的結論應該還是回到地球後“年齡不變”。可以說，在堅持“同時性的相對性”上，伯格森比愛因斯坦的好友Paul Langevin更堅持了愛因斯坦的精神！順便說，Paul Langevin 1944年加入了法國共產黨，成為抵抗法西斯的地下運動的骨幹，他的女兒被德國佔領軍送入了奧斯維辛集中營（注2）。
愛因斯坦本人沒有想到“雙胞胎悖論”，但當他的好友PaulLangevin1911年提出它後，愛因斯坦也感到好玩有趣，但他很快認識到火箭離開和返回地球都涉及“加速度”。自1905年提出針對勻速運動的慣性系的“狹義相對論”之後（即自然規律對於做勻速運動的慣性系都是等效的，如光速在所有慣性系中都不變），愛因斯坦一直在苦苦探索把“加速運動”的參照系也包容進來的“廣義相對論”。
用他的原話說：“我們把廣義相對性原理理解為如下陳述：所有參照系不論它們的運動狀態如何，對於描述自然現象（表述普遍的自然規律）都是等效的”（同注1，第52頁）。1907年的一天，愛因斯坦坐在他在瑞士伯恩專利局辦公室（1905年他提出“狹義相對論”後仍然無法在大學裡找到教職）裡突然想到，一個跳樓的人一定感受不到他自己的重量，這使愛因斯坦“頓悟”到“引力品質”和“慣性品質”的等價性，亦即加速度和引力的等價性( 1922年愛因斯坦訪問日本時回憶說:“I was sitting in a chair in the patent office in Bern when all of a sudden a thought occurred to me: if a person falls freely he will not feel his own weight. I was startled. This simple insight made a deep impression on me. It impelled metoward a theory of gravitation” (注3))
這一“頓悟”使愛因斯坦找到了從狹義相對性原理擴展到廣義相對性原理的路徑，即他自己所說的：
“讓我們輪回到我們的舊相識，勻速向前行駛的火車車廂，來設想一番，只要車廂作勻速運動，車廂裡的人就不會感到車廂的運動。由於這個理由，他可以毫不勉強地作這樣的解釋，即這個例子表明車廂是靜止的，而路基是運動的。
如果車廂的運動變為非勻速運動，例如使用制動器猛然刹車，那麼車廂裡的人就經驗到一種相應的朝向前方的猛烈衝動，這種減速運動由物體相對於車廂裡的人的力學行為表現出來。這種力學行為與上述的例子裡的力學行為是不同的；因此，對於靜止的或作勻速運動的車廂能成立的力學定律，看來不可能對於作非勻速運動的車廂也同樣成立。
由於這個原因，我們感到在目前不得不暫時採取與廣義相對性原理相反的做法而特別賦予非勻速運動以一種絕對的物理實在性。但是在下面我們不久將會看到，這個結論是不能成立的。” （同注1，第52頁）
在“頓悟”到“加速度”和“引力”的等價性後，愛因斯坦就可以解釋為何“賦予非勻速運動以一種絕對的物理實在性”是錯誤的：
“車廂裡的觀察者由於刹車而經驗到一種朝向前方的衝動，並由此察覺車廂的非勻速運動（阻滯），這一點當然是真實的。但是誰也沒有強迫他把這種衝動歸因於車廂“實在的”加速度（阻滯）。
他也可以這樣解釋他的經驗：“我的參考物體（車廂）一直保持靜止。但是，對於這個參考物體存在著（在刹車期間）一個方向向前而且對於時間而言是可變的引力場。在這個場的影響下，路基連同地球以這樣的方式作非勻速運動，即它們的向後的原有速度是在不斷地減小下去”（同注1，第58頁）。
因此，“跳樓的人感受不到自己的重量”這一簡單而深刻的洞察竟然是廣義相對論形成的關鍵。愛因斯坦立刻從“廣義相對性原理”得出若干可以實驗檢驗的推論。
例如，相對於勻速運動參照系的沿直線傳播的光線，在加速運動參照系看來，它的路線就不再是一條直線。而根據“加速度”和“引力”的等價性，愛因斯坦推論出“光線在引力場中一般沿曲線傳播”（同注1，第62頁）。1919年5月29日，英國皇家天文學會的觀測隊在巴西和西非拍攝的日全食照片證實了光線在太陽引力場的偏轉（沒有日食時，因為陽光太強烈，觀測不到光線可能的偏轉），從而使愛因斯坦揚名世界。
因為“廣義相對論”是關於引力的新理論，愛因斯坦幾乎立刻在廣義相對論的基礎上創立了現代宇宙學。
愛因斯坦在1915-1916年間正式發表了“廣義相對論”。1918年，他用“廣義相對論”回答“雙胞胎悖論”（注4）, 從而繞過了伯格森所謂“狹義相對論”導致“兩個雙胞胎同時比對方年輕”的邏輯矛盾。
（狹義和廣義相對論的時間變換公式）
研究科學史的學者幾乎公認，如果沒有愛因斯坦，“狹義相對論”在1905年左右也會出現。但如果沒有愛因斯坦的“跳樓頓悟”，“廣義相對論”可能至今也還沒有誕生。
事實上，洛倫茲（荷蘭物理學家，1901年諾貝爾物理學獎得主）和彭加萊（法國數學物理學家，劉慈欣“三體”小說中“三體問題”的提出者）在1900年左右已經提出和愛因斯坦“狹義相對論”完全一樣的數學公式。但是，他們還是相信代表絕對時空的“乙太”的存在，因此“同時性的相對性”對他們來說只是“局部表像”。（注5）愛因斯坦的革命性貢獻在於突破了“絕對時空觀”。
然而，“狹義相對論”的“同時性的相對性”確實挑戰了“時間的客觀流逝”的日常直覺, 而再進一步，愛因斯坦晚年好友哥德爾1949年提出的“廣義相對論”宇宙學場方程的“旋轉解”（rotating solution）則挑戰了“時間的不可逆性”，因為“旋轉解”許可“時間旅行”(timetravel)，即人可以回到自己的過去。
能讓生活可逆的“時間旅行”顯然對人的日常生活經驗來說是“天方夜譚”。普魯斯特的“追憶似水年華”的前提是“時間不可逆”，他認為“重現往日的時光”的唯一可能是“非自願記憶”，例如在把過去常吃的小點心放進茶裡的一瞬間，昔日生活的場景突然重現。
普魯斯特認為自己的表姐夫伯格森沒有做出“自願記憶”和“非自願記憶”的關鍵區分。不過，普魯斯特還是密切關注伯格森和愛因斯坦的辯論並把與伯格森的交往匿名寫進小說裡（注6）。
哥德爾在證明了愛因斯坦宇宙學場方程存在“旋轉解”從而使“時間旅行”成為可能之後，進一步否定了“時間的客觀流逝”。
他論證說，既然“同時性的相對性”和“時間倒流”使人對時間流逝的主觀感受不再對應於客觀的時間流逝，我們就根本沒有理由假定客觀的時間流逝是存在的。（他的原話是：“if the experienceof the lapse of time can exist without an objective lapse of time, no reasoncan be given why an objective lapse of time should be assumed at all”(注7)）。因此，時間流逝在哥德爾看來是一種主觀幻覺。為什麼哥德爾會得出這樣“極端”的結論？哥德爾晚年和華裔著名數理邏輯學家王浩有多次深談，但王浩先生也沒有給出答案。王浩認為，哥德爾並非全然是柏拉圖主義者，而是在形式主義和直覺主義的辯證思維中（注8）。
一個未解的疑團是：哥德爾在證明了劃時代的數理邏輯“不完全定理”之後，得出結論說希爾伯特的形式主義公理化系統不能恰當地表達算數直覺，但他為何在證明愛因斯坦場方程存在“時間倒流”的旋轉解後，不說愛因斯坦“廣義相對論”不能恰當地表達人們的時間直覺，而是說客觀的時間流逝根本不存在呢？（注9）
哥德爾這一嚴重違背人的日常生活直覺的時間觀，使得著名宇宙學家霍金坐不住了，他專門針對哥德爾的導致時光倒流的“旋轉解”提出了“時間流逝保護假設”（ “ChronologyProtection Conjecture” ）(注10)。但是，另一位著名宇宙學家斯莫林(Lee Smolin)認為，霍金的“時間流逝保護假設”缺乏充分的物理學和認識論的論證。
在2013年的“時間再生”一書中，斯莫林指出，必須對廣義相對論給出新的解釋，才能回應哥德爾的時間幻覺論，在理論上論證時間在宇宙演化中的客觀現實性。斯莫林本人在物理學研究中的貢獻主要是創立“圈量子引力”理論 。
但在對廣義相對論的新解釋上，他最推崇的是一個奇人朱裡安.巴伯 （Julian Barbour）。巴伯雖然1974年時就已經在“自然“雜誌（“Nature”）上發文，但還是覺得“自我雇傭”（self-employment）---自己接活翻譯來謀生——比在物理學系任教更給他時間獨立思考,經過40多年的努力，他終於創立了對廣義相對論的新解釋和替代：“形狀動力學（shape dynamics）”。 霍金的合作者，著名牛津的數學物理學家彭羅斯(Roger Penrose)跟斯莫林第一次見面時說，如果你想理解時間，去和巴伯談談（注11）
（JulianBarbour）
斯莫林在“時間再生”一書中這樣介紹巴伯的“形狀動力學”對廣義相對論的新解釋：
“這一扭轉乾坤的理論被稱為形狀動力學（shape dynamics）。它的主要原理是：物理學中所有的真實性均為與物體形狀相關，所有真實的變化都是形狀的變化。物體的尺度在這一理論中沒有意義，認為一個物體有一個內在不變的尺度，不過是一種假像。
如果你知道相對論的基本概念，那麼理解形狀動力學就變得非常簡單。形狀動力學不過是相對論非常自然的延伸。讓我們回憶一下“同時性”這個概念：只有當兩個事件在空間上相鄰，我們談論兩個事件是否同時發生或是排列兩個事件在時間上的先後，才是有意義的。當我們討論事件的因果關係時，往往會引發後一個話題。
但當兩個事件在空間上相隔甚遠，對於不同的觀測者來說，它們在時間上的先後變得不再絕對。對於一些觀測者來說，兩件事同時發生，對於其他人來說，兩件事有前有後。
巴伯告訴我們，物體的尺度遵循同樣的規律：只有當兩個物體在空間上相鄰，比較它們的大小才有意義。舉例來說，如果你能把一隻老鼠放到一個盒子裡，你才可以說老鼠比盒子小。
同樣，當你手上有兩個足球，你才可以說這兩個足球直徑相同。這些例子中的尺度比較具有物理意義，所有參照系下的觀測者都會同意比較的結果。”（注12）
但是，“比較兩個不相鄰的物體的大小是不明智的，你唯一能夠比較的是物體的形狀。因為無論尺度如何伸縮，形狀不受影響。所有的尺度都有相對性，宇宙的總體積是唯一的例外，這個體積在給定的時刻必須保持不變。大致來說，如果我們在空間的某處收縮萬事萬物，那麼必須在另一處擴張萬事萬物。
收縮和擴張總是保持等量，因而兩者相消。所以宇宙的總體積在那一瞬間保持不變。當然，宇宙的膨脹會導致宇宙的總體積隨時間而變”（同注12）有趣的是，本微信公號曾發表對重慶“地票制度實驗”的分析，其要點是對“城鄉建設用地增減掛鉤，保持耕地總量不低於18億畝紅線”的目標的創新實現形式。
這和“形狀動力學”的“擴張與收縮掛鉤，保持宇宙總體積在那一瞬間不變”有相似性。斯莫林總結到，“當我們用廣義相對論描述宇宙的歷史時，時間的定義是任意的，時間總是相對的，談論遠方的時間如何是沒有意義的。
當我們用形狀動力學描述宇宙的歷史時，我們獲得了一個普適的時間概念，你所要付出的代價僅僅是承認尺度變得相對了，比較相隔遙遠的物體的大小不再有意義”（同注12）。因此，廣義相對論和形狀動力學之間形成了對偶性，正如量子力學中的“波粒二象性”。
由於廣義相對性原理，各個參照系中的觀察者都是等價的，時間是相對的和局部的，不存在一個“受偏好的特殊觀察者”(preferred observer)，也不存在一個公認的“宇宙全域時間”(global cosmic time)。
但“形狀動力學”則重新界定了“受偏好的特殊觀察者”和“宇宙全域時間”，這不是回到牛頓的“絕對時間”，因為“形狀動力學”中的“宇宙全域時間”是由整個宇宙的物質分佈及其演化所決定的，而不是外在於宇宙的“絕對時間”。這樣一來，我們可以在共識的意義上說，宇宙的歷史已近有138億年(注13)。
“形狀動力學”的重大哲學意義是，在不違背“狹義”和“廣義相對論”的前提下，使宇宙學和人們的日常時間感悟重新吻合。
斯莫林2013年的“時間再生”一書是獻給昂格爾的，他們兩人2015年又在劍橋大學出版社合著出版了“單一宇宙和時間的現實性”( “The Singular Universe andthe Reality of Time”)。 遺憾的是，此書中譯本的書名“奇異宇宙與時間現實”是很不確切的，其中“奇異宇宙”應該翻譯為“單一宇宙”。
昂格爾和斯莫林反對目前比較流行認為有多重宇宙的“弦理論”（有趣的是，劉慈欣的小說“三體”部分基於“弦理論”），強調一個時間段上只有一個宇宙。這裡，他們顯然接受了重新解釋廣義相對論的“形狀動力學”的“宇宙全域時間”概念的有效性。
他們書中論述三個密切相關的論點：（1）單一宇宙；（2）時間是現實的，而非虛幻；（3）康托爾和戴德金的數學“無限”概念並不存在于自然界，柏拉圖主義的數學觀妨礙宇宙學成為一門歷史科學。本書評主要涉及昂格爾和斯莫林對“時間現實性”的論述，讀者如欲瞭解他們上述三個論點的內在關係，還得去看“單一宇宙和時間的現實性”原著。
最後，我想強調一點，昂格爾和斯莫林的“時間現實性”意味著自然規律也是隨時間變化的，更不必說人類歷史的“規律”了，而這種變化並不服從“元規律”(meta-law)。因為如果“元規律”存在，它又是“無時間”的了，從而違背“時間的無所不包的現實性”(the inclusive reality of time)。
在這個意義上，昂格爾和斯莫林此書的精神和“易經”是暗合的。因為“易經”的核心觀點是“真正不變的只有變化”，而昂格爾和斯莫林此書中的常用詞是“變化也在變化中”(“change changes”)。他們甚至把時間定義為“變更的變更”( “time as transformation oftransformation”)。
注1，愛因斯坦，“狹義和廣義相對論淺說”，上海科學技術出版社，中譯本，1964年。
注2：本文關於愛因斯坦和伯格森辯論的細節均來自如下兩本書：Jimena Canales, “The Physicist and The Philosopher: Einstein, Bergson, and the Debate that Changed Our Understanding of Time”, Princeton University Press, 2015 和 Milic Capek, “Bergson and Modern Physicis”, D.Reidel Publishi ng Company, 1971。
注3： John Gribbin, “Einstein’s Masterwork: 1915 and the General Theory of Relativity”, Pegasus Books, 2016.
注4： Peter Pesic, “Einstein and the Twin Paradox”, European Journal Physics, 2003, pp.585-590.
注5： Olivier Darrigol, “The Mystery of Einstein-Poincare Connection”, Isis, December 2004.
注6 ：Roger Shattuck, “Marcel Proust”, The Viking Press, 1974
注7：Kurt Godel, “Collected Works”, Vol.2, p.206,Oxford University Press, 1990.
注8：Hao Wang, “Reflections on Kurt Godel”, MIT Press, 1987
注9：Palle Yourgrau, “Godel Meets Einstein: Time Travel in the Godel Universe”, p.105, Open Court, 1999.
注10：S. Hawking, “Chronology Protection Conjecture” , Physical Review, D46 (1992), pp. 603–11.
注11：Lee Smolin， ”The Trouble with Physicis”, p.321, Houghton,2006
注12：Lee Smolin, “Time Reborn”, Houghton Harcourt, 2013，pp.168-170. (“時間再生”，中譯本，浙江人民出版社，2017年，第171-172頁頁)
注13：Roberto Mangabeira Unger and Lee Smolin, “The Singular Universe and the Reality of Time”, Cambrige University Press, 2015，p.178.