時間的本質：熱力學箭頭、心理時間與神學永恆

 

一、引言：

我們幾乎從不懷疑時間的存在。 事件發生在時間中，生命展開於時間中，歷史被排列於時間中。然而，一旦試圖追問「時間本身是什麼」，物理學告訴我們，基本定律大多是時間對稱的（Prigogine, 1997^[1]）； 熱力學卻宣稱時間具有不可逆的方向（Eddington, 1928^[2]）； 人類意識經驗到時間正在流逝（Husserl, 1991^[3]）； 而古典神學則主張，上帝並不處於時間之中（Augustine, Confessions XI^[4]）。

二、方法論

在本文中，我採取跨領域的層級區分方法來討論時間：

(一) 在物理層級，宏觀尺度以熱力學箭頭與相對論的時間膨脹為基礎，僅討論可數學描述與實驗驗證的時間現象（Einstein, 1905/1952[5]；Rindler, 2006[6]）。此外，微觀尺度的量子力學將時間視為外在參數，其統計性質可能與宏觀時間不同（Pauli, 1958 [7]; Busch et al., 2014 [8]）。。

(二) 在心理層級，我描述人類經驗時間的方式，如記憶與期待，但不把心理時間當作物理時間的原因（Eddington, 1928[9]）。

(三) 在神學層級，永恆被理解為非時間性的存在，「光」只是物理理論啟發下的象徵類比，而非「永恆」本身（Augustine, 1991, XI.13–31[10]）。

這種方法讓本文可以同時呈現物理、心理與神學的時間觀，又不將不同層級混淆，既尊重科學，又保留哲學與神學思考的空間。

 

三、熱力學箭頭：時間為何只能向前？

在微觀物理層次，無論是牛頓力學、電磁學，甚至量子力學的基本方程式，時間大多是可逆的（re-versible)。然而，在宏觀世界中，時間卻顯然不是如此。杯子會碎裂卻不會自發復原，熱量自發地由高溫流向低溫。

亞瑟．愛丁頓（Arthur Eddington）首次明確提出「時間箭頭」(the arrow of time) 一詞，用以描述由熱力學第二定律（the second law of thermodynamics) 所標示的不可逆方向（Eddington, 1928^[11]）。熵（entropy, 代號S）按照Boltzmann（1877）給的物理定義為：在固定宏觀條件下，一個系統可以實現同一宏觀狀態的微觀可能性數量。對於孤立系統（isolated system)，總熵變ΔStotal ≥ 0，關鍵並不在於自然界「趨向混亂」，而在於高熵狀態在統計上遠比低熵狀態更為普遍（Boltzmann, 1974/1896^[12]）。

然而，這裡存在一個更深層的問題。 熵增定律（the law of entropy increase) 本身並不解釋「為何宇宙一開始處於極低熵狀態」。正如潘洛斯（Penrose, 1989^[13]）所指出的，宇宙初始條件的特殊性，其精細程度遠超任何偶然統計所能自然說明。在這一點上，物理學能描述時間如何具有方向，卻無法說明時間為何必須如此開始。

四、心理時間：為何時間「正在流逝」？

若說熱力學時間描述的是世界的物理演化，那麼心理時間描述的則是有限主體如何承受並理解這種演化。胡塞爾在其內時間意識分析中指出，意識結構本身即包含「保留」（retention）與「期待」（protention）的不對稱性（Husserl, 1991）^[14]。我們只記得剛剛（過去）發生的事，卻只能期待（未知）尚未到來的事，而無法反向操作。重要的是，這種時間經驗並非物理錯覺，而是意識得以成立的條件。相對論的時空模型中並不存在一個客觀特權的「現在」，但人類的存在方式卻必然以「現在」為核心（Einstein, 1954）^[15]。因此，心理時間並不是宇宙時間的縮影，而是一種存在論層級上的現象： 時間之所以被經驗為流動，是因為有限意識只能在不可逆中維持自身連續性。

五、相對論的極限：當時間趨近於失效

在狹義相對論(special relativity) 中，時間並非一個對所有觀察者都相同的絕對量。洛侖茲轉換（Lorentz transformation) 顯示，不同運動狀態下的觀察者，對同一事件間隔的時間測量並不一致（Einstein, 1905/1952）。其核心關係可表述為   Δt = γ （gamma） x  Δt′ (delta t prime)，其中 Δt′ 為隨物體一同運動之觀察者所測得的固有時間（客觀者時間; proper time)， Δt 則為相對靜止觀察者所測得的時間(主觀者時間; relative time)，而洛侖茲因子(Lorentz factor)  γ 的定義為：gamma（ γ ）= 1/((1- v^2/c^2))^0.5，此處 v為相對速度，c 為光速。當 v = 0 時，γ = 1，時間不發生膨脹；但隨著速度逼近光速，γ 可任意增大，對應於運動系統中時間流逝相對於外部觀察者顯著減緩，這正是所謂的時間膨脹（time dilation）。值得注意的是，這一效應並非心理錯覺，而是已被實驗反覆驗證的物理結果（Rindler, 2006^[16]）。(圖一）

圖一、（a）愛因斯坦和洛倫茲合照；

（b）由於相對速度而造成時間膨脹公式；

（c）光錐和直線構成狹義相對論的絕對對象

然而，當理論被推向極限時，一個更深層的結構性事實浮現出來：狹義相對論中的時空間隔（spacetime interval) 可寫為：d•s^2 = - c^2•d^2 +d•x^2 +d•y^2 +d•z^2。對於無靜質量的光而言，其世界線滿足d•s^2=0。這意味著，在相對論的數學結構中，沿著光的路徑並不存在可定義的固有時間（Einstein, 1954^[17]）。因此，「光經歷時間」並非一個在理論內可成立的物理敘述。這並不意味著光「經驗永恆」，而是指出：在物理理論自身的邏輯內，時間已不再是對所有存在狀態都適用的基本參數。正如明可夫斯基所強調的，時間與空間本身必須被理解為一個整體結構中的關係量，而非獨立實體（Minkowski, 1909/1952^[18]）。

相對論並未否定時間的實在性，但它清楚揭示，時間並非宇宙中不可動搖的背景，而是一種依賴於運動狀態、並在極限情況下可能失效的結構。正是在這個意義上，現代物理學本身已經觸及一個邊界問題：若時間可以在某些極限狀態下不再作為經驗或測量的量，那麼，對「超越時間的視角」之追問，便不再只是形上學的臆測，而是由物理理性自身所逼出的問題。

六、宇宙膨脹與時間膨脹：物理觀測到神學思辨

 

(一) 當宇宙膨脹超越光速：時間、距離與觀測的極限

從物理學觀測來看，宇宙膨脹速度並非恆定，且距離最遠星系的退行速度甚至可以超越光速。根據哈勃定律：v = H x D，其中 v 為膨脹速度，D 為星系距離，H 為哈勃常數（Hubble constant）（Freedman et al., 2001^[19]）。歐洲太空總署（ESA）普朗克衛星測量宇宙背景輻射（CMB）數據後，將早期宇宙的標準模型套入分析，估得哈勃常數 H=67.5±0.5 km /s/ Mpc（Planck Collaboration, 2018^[20]）。根據此值，可計算宇宙年齡約 138 億年。美國天文學家 W. L. Freedman 團隊利用哈勃望遠鏡觀測造父變星和 Ia 型超新星，得出 H = 72 ± 8 km/s/Mpc，換算後結果大致相同（Freedman et al., 2001）。由此可推算，可觀測宇宙半徑約 465 億光年，距離我們最遠的星系退行速度達 1,074,777.75 km/s，約為光速的 3.58 倍（Planck Collaboration, 2018 [21]）。這說明，宇宙膨脹是一種時空自身的膨脹，而非物質在空間中的運動，因此退行速度超光速並不違反狹義相對論（Rindler, 2006, pp. 45–52[22]）。

(二) 宇宙早期的慢時鐘：類星體與時間膨脹效應

    類星體（quasar）是中心有超大質量黑洞的星系，其吞噬周圍物質的過程會產生大量光，並伴隨湍流閃爍。2023 年，澳洲悉尼大學的天體物理學家 G. Lewis 和奧克蘭大學的統計學家 B. Brewer 研究發現，當宇宙僅 15 億歲（約 123 億年前） 時，時間流逝的速度比現在慢了 5 倍。這種效應對應愛因斯坦所描述的重力時間膨脹（gravitational time dilation），而其原因正是宇宙膨脹（Lewis & Brewer, 2023 ^[23]）。按照「宇宙大爆炸」的模型，宇宙起初是一個極大質量的奇點，依照愛因斯坦的「廣義相對論」（general relativity），重力（gravity）會造成時空的扭曲，時間在接近奇點的空間會異常的緩慢，即「重力時間膨漲」（gravitational time dilation）現象，意思是在這個奇點，時間的速率是0，時間是不存在的。現今我們知道，宇宙膨脹主要由 68.3% 的暗能量（dark energy）推動。由此可見，暗能量可以讓時間變快，重力則會讓時間變慢。因此，當我們回望宇宙早期歷史時，便可以觀測到時間的減緩現象。

結合神學與物理觀測，我們可以看到一個有趣的想像：在新天新地的永恆城市中，「光」不僅是象徵性的存在，也呼應了物理上光與時空的極限概念。這種科學觀測與神學象徵的並置，為「永恆」的概念提供了一個思辨性的橋梁。最後，值得思考的是：如果《創世紀》的作者早已將宇宙的秩序與時間的演化納入啟示之中，是否暗示了對「膨脹時間」的伏筆？這種思辨，將現代物理觀測與古老神學文本巧妙連結，形成物理與形上層級的橋梁。

七、神學永恆：不是無限時間，而是非時間

在古典基督教神學中，「永恆」並不意味著時間的無限延伸。奧古斯丁在《懺悔錄》第十一卷中明確指出，過去與未來只存在於記憶與期待之中，而上帝的存在不屬於這種時間結構（Augustine, Confessions XI.13–31）。

波愛修斯進一步將永恆定義為：「對無限生命的完全、同時擁有」（interminabilis vitae tota simul et perfecta possessio）（Boethius, Consolation of Philosophy, V.6）。

這種永恆觀並非物理時間的極限形式，而是一種對整個時間序列的超時間視角。它並不試圖解釋時間如何運作，而是指出：時間作為整體，必須在某個層級上被把握，否則「時間本身」將無法成為思想對象。

在《啟示錄》中提到：「不再有黑夜；他們也不需要燈光或日光，因為主上帝要光照他們。他們要作王，直到永永遠遠。」（《啟示錄》22:5, 和合本修訂版）

這裡描述的新天新地中，只有白晝沒有黑夜。從神學角度看，我們可以想像，上帝可能會使用「光」的形質材料，創造一座永恆不滅的城市（Augustine, 1991, XI.13–31）。

八、量子力學時間

近代物理學有兩大支柱：(一) 廣義相對論 描述宏觀世界的重力現象，認為重力是物質質量造成時空扭曲的結果。它遵循「因果論」，強調過去決定未來（Einstein, 1952[24]）。(二) 量子力學 描述微觀世界的弱作用力、強作用力與電磁力，則展示「果因論」的特性，即未來觀測可以影響過去的結果（Heisenberg, 1958[25]; Feynman, 1965[26]）。

        一個經典實驗揭示了這種量子奇異現象：1807 年，托馬斯·楊（Thomas Young）設計了 雙狹縫干涉實驗。當光子沒有被探測時，它表現出波動性，形成干涉條紋；當光子被觀測時，它又表現出粒子性，僅呈現兩條亮線（Young, 1807[27]）。這實驗顯示，光子的行為似乎「知道」何時被觀察，未來的測量決定了光子過去的表現，顛覆了傳統「因果論」的直觀認知。

        在標準量子力學中，時間並不像位置或動量那樣被視為可觀測量，而是作為描述系統演化的外在參數（Pauli, 1958 [28]；Busch et al., 2014 [29]）。量子理論中存在所謂的能量—時間不確定性關係，顯示在微觀尺度下，系統能量的可確定性與演化時間之間存在根本限制（Busch et al., 2014 [30]）。當量子力學與廣義相對論嘗試結合時，時間的地位成為核心理論張力之一，因為前者假設固定的外在時間，而後者則將時間視為動態時空結構的一部分（Rovelli, 2004 [31]）。在某些量子重力與關係式詮釋中，時間被理解為從事件之間的關係中湧現，而非宇宙的基本元素（Rovelli, 2018 [32]）。

        在微觀尺度上，時間的不可逆性並非絕對。近期實驗顯示，即便是被視為「不可逆」的材料老化過程，其微觀波動統計在合適的描述下仍可能呈現時間可逆特性（Böhmer et al., 2024 [33]）(圖二)。這與量子力學中時間被視為外在演化參數、且存在能量—時間不確定性限制的情況形成呼應（Pauli, 1958[31]; Busch et al., 2014 [34]），提示微觀層級的時間性質與我們日常經驗的宏觀時間可能本質不同。

圖二、由 Till Böhmer 領銜的團隊的研究顯示在微觀尺度(量子力學主導)下時間是可逆的！

九、神學與量子時間的交會

在神學層級，永恆被理解為非時間性的存在。「光」與「時間」的物理象徵，成為理解「永恆」的一種類比，而非永恆本身。值得注意的是，《聖經》中對時間與存在的描述，在某些層面竟與現代物理學的量子觀點不謀而合：

(一)       信心對未來的把握
耶穌說：「所以我告訴你們，凡你們禱告祈求的，無論是甚麼，只要信你們已經得著了，就為你們實現。」（馬可福音 11:24, 和合本修訂版）
希伯來書也指出：「信就是對所盼望之事有把握，對末見之事有確據。」（希伯來書 11:1, 和合本修訂版）
這種「信即已得」的概念，類似量子力學中觀測與可能性互動的特性：信念本身影響未來的實現方式。

(二)       過去是未來的影子

「律法只不過是未來美好事物的影子，不是本體的真像。」（希伯來書 10:1, 和合本修訂版）
「不要讓任何人在飲食、節期、初一、安息日等事上評斷你們。這些原是末來的事的影子，真體卻是屬基督的。」（歌羅西書 2:16-17, 和合本修訂版）
這提醒我們，過去和儀式只是指向真實與可能的象徵，就如量子世界中「過去測量結果」是對未來系統狀態的一種映射。

(三)       內在的人日日更新

「雖然我們外在的人日漸朽壞，內在的人卻日日更新。」（哥林多後書 4:16, 和合本修訂版）
「若有人在基督裏，他就是新造的人：舊事已過，都變成新的了。」（哥林多後書 5:17, 和合本修訂版）
「你們已經脫去舊人和舊人的行為，穿上了新人，這新人照著造他的主的形像在知識上不斷地更新。」（歌羅西書 3:9-10, 和合本修訂版）
這種每日更新的概念，可以與量子物理中「系統隨時間演化並更新可能態」相呼應，暗示存在本身是動態且不斷重塑的。

(四)       基督是真像的呈現

「他是上帝榮耀的光輝，是上帝本體的真像…」（希伯來書 1:3, 和合本修訂版）
「愛子是那看不見的上帝之像，是首生的，在一切被造的以先。」（歌羅西書 1:15, 和合本修訂版）
基督作為上帝本體的真像，象徵著本質先於現象，這與量子觀中「態函數描述潛在本體，而觀測呈現具體現象」具有哲學上的呼應。

透過這些例子，我們看到：聖經的時間觀與量子力學中對未來可能性、觀測影響，以及持續演化的系統，有趣的對應與啟示。這種交會提醒我們，有限的存在者在宇宙中經驗時間的方式，既是科學可測的，也是神學可思的，而信仰與理性可以在這裡互相對話。

十、結論：

(一) 交會點：三種時間的層級結構

當熱力學時間、心理時間與神學永恆被並置時，它們呈現出清楚的層級關係：

1.    熱力學時間回答「物理狀態如何不可逆地演化」，描述宇宙熵增與時間箭頭（Prigogine, 1997^[35]；Rindler, 2006^[36]）。

2.    心理時間回答「有限主體如何在演化中維持自我」，呈現人類經驗的現在感、回憶與期待（Eddington, 1928^[37]）。

3.    神學永恆回答「時間整體為何可被理解為一個完成的結構」，象徵超越有限存在的終極秩序（Augustine, 1991, XI.13–31^[38]）。

正如普利高津所言，時間並非一個單一概念，而是在不同描述層級中呈現出不同的本體地位（Prigogine, 1997[39]）。這三種時間觀之所以無法互相消除，正是因為它們回應的是不同層次的存在問題：物理、心理、形上，各自有其理論與經驗基礎，但又可以在思辨層面互相呼應。

(二) 時間揭示的不是宇宙，而是我們自身

時間之所以成為哲學與神學的核心問題，並非因為它尚未被精確測量，而是因為它揭示了人類存在的結構性限制。不可逆的物理過程、無法重來的選擇、以及對永恆的理解渴望，共同構成了人類在時間中的處境。 或許，時間的本質不在於流逝，而在於：有限存在者被迫在不可逆之中，思考整體。

十一、參考文獻(References)

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