意識研究/哲學問題
Chalmers (1996) 概括了現象意識的哲學問題，將其描述為“難問題”。難問題可以簡潔地定義為“如何用神經基礎來解釋意識狀態”。Block (2004)。狀態是指事物在一段時間的空間排列。難問題可能還沒有得到解決，因為“空間”、“時間”和“事物”的概念在科學和哲學中都存在著巨大的問題。
一些哲學家認為，狀態的“變化”等同於“心理狀態”。意識體驗總是包含行動，比如認識行為（Russell 1912）。但是，大腦或物理世界中的狀態變化是什麼呢？
作為“行動”作為心理狀態的擴充套件，許多哲學家認為，系統的功能描述不需要包含系統中任何關於質料的引用。這種基於 19 世紀唯物主義的想法由 Huxley、Ryle、Smart、Goldman 等許多人表達。然而，儘管對於大多數計算或伺服控制等經典功能而言，質料並非必需，但對於所有功能而言，是否如此尚不清楚。如果將功能描述為任何能夠介導狀態變化的事物，那麼應該認識到，“變化”本身在哲學或科學中並不完全被理解，而且一些系統，比如量子力學系統，包含遠遠沒有被理解的狀態變化。下面將看到，我們的科學知識還不夠完整，無法斷言所有變化，甚至任何變化，都可以在沒有質料的情況下發生。
無論是哲學家還是科學家，無論他們是二元論者、唯物論者還是物理論者，他們都應該對當前的物理世界理論有所瞭解。當然，如果他們正在考慮“如何用神經基礎來解釋意識狀態”的問題，那麼對“神經基礎”的一些想法是必不可少的。
本節的目的是闡述空間、時間和內容的問題，並描述這些問題如何影響意識問題。
自萊布尼茨時代起，哲學家就注意到，現象意識似乎不是大腦產生行動的必要條件。例如，有許多反射，可以在沒有任何意識的情況下發生。事實上，很難想到任何對刺激的反應需要現象意識，而原則上無法在沒有意識干預的情況下進行。T.H. Huxley 通常被認為是“附現象論”一詞的創造者，用來描述意識在唯物主義對世界的解釋中如何似乎是無關緊要的過程，儘管這個詞可能起源於詹姆斯對 Huxley (1874) 思想的描述。
根據 19 世紀的科學，狀態變化無法解釋現象意識的存在，因此，表面上看，現象意識似乎是多餘的。然而，讀者可能會驚訝地發現，19 世紀的科學也無法解釋任何狀態變化。在唯物主義正規化中，時間被解釋為一系列無持續時間的瞬間，每一個瞬間都完全獨立於其他瞬間。因此，任何瞬間都無法引起另一個瞬間的變化。不僅意識體驗是附現象的，19 世紀時間概念中的每一個瞬間都是附現象的，因為它無法產生下一個瞬間。
一方面，似乎意識體驗對於 19 世紀的行為模型來說不是必需的，另一方面，19 世紀的科學似乎不可能沒有來自包含變化概念的意識觀察者的外部輸入。
變化問題與時間問題密切相關，時間問題將在下面詳細討論。（參見 變化和不一致，斯坦福哲學百科全書）。
讀者可以考慮現象意識是否真的是附現象的。經驗報告將其描述為與身體之外的世界不同的東西（參見 直接實在論）——但是，我們能產生附現象的經驗報告嗎？如果我們確實產生了現象意識的經驗報告，那麼現象意識和功能狀態之間是否存在某種非物質的、物理**聯絡**？
在接下來的分析中，讀者必須注意，不要忽視意識體驗在經典意義上很大程度上是非功能性的可能性。觀察不是行動的想法不應該被輕易否定。事實上，在現代量子物理學的背景下，聲稱如果某件事是“附現象的”，它就不能是真實的，這一點令人驚訝。對量子物理學的埃弗雷特式方法（以及玻姆式、一致歷史和操作（退相干）方法等衍生方法）都允許經典世界是附現象的（參見：Page 1997，Stapp 1998）。然而，哥本哈根解釋在這方面並不那麼明確。
有趣的是，現象意識的本質問題也是 19 世紀科學的問題——心智中的亞里士多德式迴歸是認識論迴歸問題的更廣泛問題的一部分，而附現象論是變化問題的更廣泛問題的一部分。也許 19 世紀的科學不是理解意識的適當基礎。
推薦讀物
Mortensen, C. (2002) Change. The Stanford Encyclopedia of Philosophy. http://plato.stanford.edu/entries/change/
Page, D.N. (1997). Sensible Quantum Mechanics: Are Only Perceptions Probabilistic? http://arxiv.org/abs/quant-ph/9506010
Rivas, T., & Dongen, H. van (2003). Exit Epiphenomenalism: The Demolition of a Refuge
Stapp, (1998). Quantum Ontology and Mind-Matter Synthesis.[Appeared in proceedings of X-th Max Born Symposium, eds, Blanchard and Jadczyk, Vol 517 Lecture notes in Physics series, Springer-Verlag, 1999 (Quantum Future:from Volta and Como to the present and beyond) ] http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/9905/9905053.pdf
(**) cf: 重力可能會影響時鐘的滴答速度，而不會發生任何粒子之間的碰撞，或者任何可以稱為“過程”的東西。
閱讀完 狹義相對論簡介 後，應該閱讀本節。
McTaggart 在 1908 年在其經典論文《時間的虛假性》中闡述了我們對時間概念的一些問題。他提請人們注意列表中事物的順序無法描述時間，因為事物的順序是恆定的，而事件卻一直在變化。這些考慮促使他提出，人們通常使用三種不同的事物順序，或系列，來描述事件。McTaggart 的三個不同時間序列總結在下圖中。
他認為，只有“A 系列”是時間序列，因為只有在 A 系列中才會發生變化，因此事件才能被賦予“未來”、“現在”和“過去”的標籤。他指出，雖然 A 系列用於確定事件的方向和順序，但它本身並不“在時間中”，因為它包含的關係既不是 C 系列的一部分，也不是 B 系列的一部分。這導致他提出時間是虛假的，因為變化涉及沿著時間序列的運動，因此不能固定在時間序列中。
Franck (1994) 在 Atmanspacher 對具有真實和虛構幾何的宇宙模型的基礎上認為，可以透過提出第二個虛構的時間維度來避免 McTaggart 的時間“虛假性”。
"What McTaggart in fact demonstrates is that it is impossible to account for temporality within a strictly one-dimensional concept of time."(Franck 1994).
這個想法在下圖中進行了說明
時間是二維的這個想法並不新鮮，它也被像 Hermann Weyl 和 CD Broad 這樣的著名人物提出。Weyl (1920) 做出了以下宣告，這對意識研究非常貼切，他寫道，現實是
"...four-dimensional continuum which is neither 'time' nor 'space'. Only the consciousness that passes on in one portion of this world experiences the detached piece which comes to meet it and passes behind it, as history, that is, as a process that is going forward in time and takes place in space." (Weyl 1920).
任何思考過相對論中“塊狀宇宙”的人都會直觀地感受到麥克塔格特對時間的反對。如果宇宙是四維的，擁有三個空間維度和一個時間維度，那麼它將永遠固定，觀察者將被凍結在其中。無論時間維度是按照伽利略相對論還是現代相對論排列，都會發生這種情況。
2003 年，彼得·林德斯注意到了四維宇宙中觀察者的“凍結”性質。與凱文·布朗在他廣受歡迎的mathpages中提出的觀點一樣，他認為必須從量子物理學的角度來理解時間，因為簡單的四維宇宙會導致“凍結的、靜止的”瞬間，因此不會發生任何變化。林德斯認為，如果引入量子物理學，那麼任何事件都不會有一個確定的發生時刻，而變化是由於這種量子不確定性引起的。
我認為，從量子物理學與對物理連續性的內在需求之間的聯絡中，可能還有更多的東西可以挖掘，甚至可以大膽推測，這種依賴關係可能是量子躍遷的根本解釋，而靜態的不可分割的數學時間值與量子坍縮過程直接相關。時間會證明一切。"(林德斯 2003)。
我們對量子不確定性的認識可以追溯到德布羅意對單個粒子運動的高度成功的模型。該模型基於狹義相對論，預測了粒子的波動性。海森堡不確定性原理可以被證明是這種波動性的結果。參見下圖
該圖基於德布羅意 (1925) 和波洛克 (2004)。
因此，林德斯的論點認為變化是由於不確定性原理造成的，實際上是說變化是由於處於相對運動的系統之間同時性的不同平面造成的。凱文·布朗意識到了這一點；他總結了狹義相對論導致的不確定性的影響，並指出它提供了一種解決芝諾飛矢悖論的方法。
"The theory of special relativity answers Zeno's concern over the lack of an instantaneous difference between a moving and a non-moving arrow by positing a fundamental re-structuring the basic way in which space and time fit together, such that there really is an instantaneous difference between a moving and a non-moving object, insofar as it makes sense to speak of "an instant" of a physical system with mutually moving elements. Objects in relative motion have different planes of simultaneity, with all the familiar relativistic consequences, so not only does a moving object look different to the world, but the world looks different to a moving object." (Brown 19??)
另一種解釋時間具有方向性的方法是，建議量子力學中的可能結果位於“相互排斥的時空區域”中（麥卡爾 2000）。然而，這並不能解釋 A 系列，因為觀察者不會有任何“成為”或時間的感知，因為存在無法觀察到的區域。
現時論和四維論
[edit | edit source]在過去的一個世紀中，哲學界已經形成了兩大陣營：現時論者認為，只有沒有持續時間的現在瞬間存在；而四維論者則認為，事物在空間和時間上都是延展的（見 Rea (2004)）。現時論有兩種型別，其極端形式認為過去和未來實際上是不存在的，我們所稱的時間不是用來排列事物的軸線，而是一系列在持續的現在中發生的變化和記錄。其不那麼極端的形式，可以被稱為“功能性現時論”，認為現在是一個沒有持續時間的瞬間，它永遠無法與未來或過去聯絡起來，除了透過預測和記錄。
在意識研究中，傳統理論認為大腦活動發生在現在的瞬間，而過去只能作為回憶被提取到這個沒有持續時間的現在。因此，在意識研究中，功能性現時論似乎是公認的正規化。
現時論無法解釋變化。每一個瞬間都是沒有持續時間的，並且是凍結的。也就是說，如上所述，四維論雖然可以解釋移動物體和靜止物體之間的差異，但無法解釋對變化的觀察。幸運的是，最近的科學實驗已經很大程度上解決了這場爭論，表明時間存在，因此現時論不太可能成立。
時間的本質
[edit | edit source]時間是否存在這個問題對意識研究至關重要。如果我們存在於一個沒有持續時間的瞬間，那麼我們如何知道我們存在？克萊 (1882) 創造了“似現在”一詞來描述我們是如何在包含最近過去的短暫時間段記憶體在的。
“一首歌曲的小節的所有音符對聽眾來說似乎都包含在現在。一顆流星的所有位置變化對觀看者來說似乎都包含在現在。在這種系列結束的瞬間，它們所測量的時間的任何部分似乎都不是過去。因此，時間，相對於人類的感知，由四個部分組成，即：明顯的過去、似現在、真正的現在和未來。"
因此，意識的、現象學的體驗有明顯在時間上延展的事物。但是，時間存在嗎？
最近在量子物理學方面的實驗應該永遠改變我們對時間的看法。林德納等人 (2005) 透過研究干涉儀狹縫之間的時間分離而非空間分離的量子干涉來探索時間問題。
在著名的空間“雙縫實驗”中，單個電子被指向一個裝置，該裝置等同於兩個微小的狹縫，它們之間隔著一個小間隙。電子一次透過一個裝置，並在螢幕上產生光閃爍或在照相板上產生變化。電子在螢幕上產生一系列條紋，這些條紋是典型的干涉效應。因此，每個電子都像透過兩個狹縫並與自身發生干涉一樣被偏轉。
該實驗為電子的波包性質提供了一些最早的證據。
在驚人的技術突破中，林德納等人 (2005) 將空間雙縫實驗的概念擴充套件到了對時間的調查。在時間雙縫實驗中，電子由極短的雷射脈衝在惰性氣體中產生。這些脈衝激發單個原子，並且該原子在脈衝的每次振盪時都有可能釋放電子。該裝置由 Paulues 等人 (2003) 描述。電子被彈出到裝置左側或右側的機率（見註釋 1）可以透過調整光脈衝來調整。可以施加持續時間為幾飛秒的脈衝，這些脈衝會產生持續時間約為 500 阿秒（500 × 10-18 秒）的“狹縫”。單個電子在每個狹縫處都有可能被髮射。在兩個狹縫都產生後，單個電子向特定方向運動的機率取決於在每個單個狹縫處以特定方向發射的機率的相互作用。正如預期的那樣，由於單個電子在不同時間與自身發生干涉，因此產生了干涉圖案。
這個實驗非常引人注目，因為它提供了直接的證據表明時間以類似於空間存在的方式存在。它與費曼的量子電動力學理論一致，該理論認為，所有可能的路徑（無論是在時間上還是在空間上）都會相互作用以產生粒子的最終軌跡，並且與基於量子電動力學的現代狹義相對論一致，在現代狹義相對論中，粒子的軌跡發生在一個擴充套件的四維時空之中。
該實驗並沒有像預期那樣引起廣泛關注，因為大多數物理學家都不是現時論者。對於物理學家來說，這個實驗只是對現代物理學的又一次證實。然而，它給許多人留下了深刻的印象。
“這個實驗應該被納入所有量子力學教科書，”德國烏爾姆大學的量子物理學家沃爾夫岡·施萊希說。“它肯定會被納入我的教科書。” (PhysicsWeb)
為什麼對時間存在的具體證明會影響意識研究？簡單的答案是，正如康德、貢布里希、克萊、詹姆斯和許多其他人所發現的那樣，如果沒有時間，就不會有意識的、現象學的體驗。時間存在的這一事實應該為意識研究領域的理論家提供新的見解，並使他們擺脫現時論固有的遞迴和迴歸問題。
與此同時，量子理論學家正在繼續解決如何從量子混沌中出現有組織的時空（參見：Ambjorn 等人 (2004)），甚至是如何將意識與時間本身的出現聯絡起來（參見：Romer (2004)）。
時間的本質
[edit | edit source]經典時間的本質
[edit | edit source]在 18 世紀，人們意識到歐幾里得的平行公設無法用其他公設來解釋。平行公設等同於這樣的論斷，即可以且只能畫出一條直線經過不在給定直線上的一點，並且平行於給定直線（這是普萊費爾的簡單版本）。它也被稱為第五公設。
試圖證明平行公設導致了非歐幾何的發展。然後，有可能證明平行公設是球面幾何、歐幾里得幾何到鮑耶和羅巴切夫斯基的雙曲幾何的一系列幾何形式中的一個特例。此外，陶裡努斯證明了除了第五公設之外，歐幾里得幾何的公理在半徑為虛數的球面上也適用。這促使赫爾曼·閔可夫斯基提出，愛因斯坦的新相對論理論實際上是由於宇宙是一個具有四個維度的“時空”，而不僅僅是一個事物發生變化的空間（見 Walter 1999）。1909 年，閔可夫斯基說，
"Henceforth space by itself and time by itself, are doomed to fade away into mere shadows, and only a kind of union of the two will preserve an independent reality". (Minkowski 1909).
最早的四維宇宙概念將時間作為一條軸，位移以虛數單位進行測量（參見：愛因斯坦 (1920)）：時間被認為是在虛數平面上進行的位移。然而，從閔可夫斯基提出這一概念的那一刻起，數學家就意識到，對時間的其他解釋可以給出幾乎相同的物理結果。
根據 19 世紀發展起來的微分幾何，空間是用一個 **度量張量** 來定義的，它是一個矩陣，其中的因子決定了每個獨立方向上的位移如何隨其他方向上的位移而變化。然後，度量張量指定了一個 **度量**，它是一個方程，描述了任何方向上的位移長度，以獨立方向或 **維度** 表示。
度量張量的推導及其如何用於計算度量，在 [附錄](/wiki/Consciousness_Studies/The_Philosophical_Problem/Appendix "Consciousness Studies/The Philosophical Problem/Appendix") 中給出。
歐幾里得考慮的空間的度量是勾股定理，其中任何位移的長度都用三個獨立軸或維度上的位移表示
從意識研究的角度來探討 **虛時間** 很有趣。閔可夫斯基最初關於世界幾何的思想認為，任何位移都是時空中的位移，由勾股定理的四維版本給出
其中，考慮到 等於
其中，i 是負一的平方根，c 是將米轉換為秒的常數，t 是時間上的位移。時空被認為是平坦的，所有位移都是從原點測量的。
具有虛時間的閔可夫斯基時空的一個有趣特徵是，時間上的位移可以 **減去** 空間上的位移。
如果我們設定 （其中 r 是圍繞原點的球體的半徑，那麼
注意，當 時，。因此，如果虛時間存在，在事物的一個球形體積內，就會存在時間和分離，在這些時間和分離中 **一切都集中在一個點上，同時又分佈在空間中**。這個想法與笛卡爾的 **思維物** 和裡德和馬勒布朗什等的 **點靈魂** 具有明顯的相似性，然而，閔可夫斯基時空的這一特徵在物理學家那裡並不受歡迎，因為有一些很好的理由。布蘭德福德和索恩指出了其中的一些問題
一種方法（通常在基礎教科書中使用 [也用於 Goldstein (1980) 的《經典力學》和 Jackson 的《經典電動力學》第一版中]）是設定 ，其中 ，並相應地使時間基向量變為虛數，... 採用這種方法時，得到的形式主義不關心索引是向上還是向下；人們可以將它們放在任何自己肚子或肝臟指示的地方，而無需徵求大腦的意見。但是，這種 方法具有嚴重的缺點：（i）它隱藏了閔可夫斯基時空的真實物理幾何，（ii）它不能以任何合理的方式擴充套件到平坦時空中的非正交基，以及（iii）它不能以任何合理的方式擴充套件到廣義相對論中必須使用的曲線座標。出於這個原因，大多數高階文字 [包括 Jackson (1999) 的第二版和第三版] 和所有廣義相對論文字都採用了一種替代方法，我們在這本書中也採用了這種方法。這種替代方法需要為向量引入兩種不同型別的分量，類似地，為張量引入兩種不同型別的分量：用上標表示的逆變分量，和用下標表示的協變分量。 布蘭德福德和索恩（2004 年）。
布蘭德福德和索恩的意思是，時空的度量似乎是兩個座標系相互作用的結果，而不能用一個帶有虛時間的座標系來解釋。當應用更復雜的幾何分析時，很明顯，時間座標有兩種可能性。在第一種情況下，度量可以從一開始就 **假定** 為
並且度量張量只需在主對角線上插入 -1 即可進行調整，從而使時間座標前面的負號出現。在這一假設和調整下，時間座標可以被假定為 **實數**。在第二種可能性中，可以假設世界中的時間座標是虛數，而觀測者的時間座標可以假設為實數。這會產生與第一種可能性相同的度量張量和度量，但不會從一開始就假設所得到的度量。
經典時間（虛數、實數和混合）的三個概念在下圖中顯示出來
光錐被劃分為三個區域：光錐表面上的事件，例如光子匯聚到觀察者，被稱為與觀察者類光分離，未來或過去光錐內部的事件被稱為類時分離，光錐外部的事件被稱為與觀察者類空分離。
物理學上的相對論包含四維幾何，再加上因果關係假設和物理定律在不同觀察者之間不變的假設。需要注意的是，時空本身可能包含優先參考系，它本身並不是相對論的理論。物理定律在不同觀察者之間不變的假設導致了這樣一個假設，即任何東西都無法以超過c米每秒的速度傳播。這意味著常數c，它在閔可夫斯基時空裡是秒到米的轉換因子，現在有了新的意義，即最大速度。
c是一個最大速度的推論是，沒有任何東西可以從與觀察者在座標 (0,0,0,0) 處類空分離的光錐區域傳播到觀察者。如果時間是真實的，這對觀察者來說是個問題，因為正如施泰因 (1968) 所寫
“在愛因斯坦-閔可夫斯基時空裡，一個事件的現在只包含它本身。”(施泰因 1968)。
然而，對我們每個人來說，現在似乎同時由許多事物構成。正如將在下面討論的那樣，這種現在的同時性也導致了現象空間的出現。但在具有真即時間的閔可夫斯基時空裡，同時性的平面完全與觀察點類空分離。如果接受真即時間，那麼我們似乎無法擁有現象經驗的空間。光錐區域和現在事件的類空分離在下面的插圖中顯示出來
那麼閔可夫斯基時空中的時間可以是真實的嗎？如果時間以某種方式與虛平面相關聯，那麼光錐表面的所有內容都可能同時位於觀察者的位置，並且包含空間的現象體驗是可能的，但隨後廣義相對論可能有問題。那麼閔可夫斯基時空中的時間可以是虛的嗎？
閔可夫斯基時空還存在另一個問題，被稱為“裡特迪克-普特南-彭羅斯”論證或仙女座悖論（彭羅斯 1989）。運動的觀察者有不同的同時性平面。朝你移動的觀察者的同時性平面相對於你的同時性平面向上傾斜（見上面關於“德布羅意波”的插圖）。假設當你和吉姆在你的汽車裡擦肩而過時，仙女座星系中的一個外星文明決定發射一支宇宙飛船艦隊，意圖入侵地球。你的同時性平面將比吉姆的略微向上傾斜，吉姆的同時性平面可能包含比你的更早的仙女座事件。在仙女座星系的距離上，這可能是仙女座人入侵艦隊在吉姆的宇宙切片中發射的另一個星期或兩週。彭羅斯認為，這個例子表明宇宙中的事件必須是固定的
“兩個人在街上擦肩而過；根據其中一個人的說法，仙女座宇宙飛船艦隊已經開始了它的旅程，而對另一個人來說，是否會實際進行旅程的決定還沒有做出。這個決定結果怎麼會還有不確定性？如果對任何一個人來說，這個決定已經做出，那麼肯定不可能有任何不確定性。宇宙飛船艦隊的發射是不可避免的。”(彭羅斯 1989)。
如果入侵的決定以及此決定之前的時間都是地球上現在的瞬間的一部分，那麼在一個四維經典宇宙中，入侵的決定一定是不可避免的。這種在四維宇宙中缺乏自由意志被稱為時間幾何決定論（託雷蒂 1983）。然而，正如德布羅意所證明的那樣，正是傾斜的同時性平面確實將不確定性引入到我們的宇宙中。還應該注意的是，同時性平面上的任何東西對於該平面的擁有者來說都是不可觀察的，因為要觀察它就需要以超過光速的速度傳輸資料。
佩特科夫 (2002) 深入探討了仙女座悖論的一個版本。他得出結論
“如果從現實維度角度明確討論同時性的相對性，那麼相對運動的觀察者具有不同的同時事件集這一事實，可以解釋為要麼假設存在也是相對的（保留現在和客觀發生的觀點），要麼假設存在是絕對的，這意味著現實是一個四維世界。儘管從哲學角度來看，相對存在的選擇似乎完全不可接受，但在狹義相對論的框架內，透過證明如果存在不是絕對的，則雙生子佯謬是不可能的，消除了這一選擇。”
根據佩特科夫的說法，狹義相對論將宇宙描述為一個凍結的時空，其中事物在四個維度中永恆地排列。佩特科夫引入了將變化視為意識特徵的可能性，併為了支援這一點引用了魏爾的直覺，即只有有意識的觀察者在時間中移動。
關係論、實體論、空洞論證和一般協變性
[edit | edit source]關係論和實體論
[edit | edit source]認為宇宙可以是一個擴充套件的時空，其中包含事物，一種無界容器的觀點被稱為實體論。牛頓和克拉克在十七世紀提出了這一觀點。認為宇宙中的時空依賴於宇宙中物體之間的關係的觀點被稱為關係論，萊布尼茨提出了這一觀點。
萊布尼茨透過論證來攻擊實體論，如果存在兩個宇宙，它們只在其中一個宇宙中事物的位置比另一個宇宙中事物的位置移動了五英尺，那麼這兩個宇宙之間沒有理由可以明顯區分。
牛頓支援實體論，他認為，當水桶中的水旋轉時，它會形成一個凹面，這個凹面獨立於其他運動，並提供了絕對運動可能性的證據。這個論證被稱為水桶論證。牛頓還引入了地球論證，他提出可以用連線在一起的兩個地球之間的繩索的張力來衡量這兩個地球的運動狀態。當這兩個地球彼此靜止時，繩索沒有張力。
恩斯特·馬赫在 1893 年透過聲稱水相對於固定恆星旋轉，提出了關於水桶論證的關係論解釋。他用了一句後來被稱為馬赫原理的話來表達這一點
“任何系統的慣性都是該系統與宇宙其他部分相互作用的結果。換句話說，宇宙中的每個粒子最終都會對其他每個粒子產生影響。”
從意識研究的角度來看，關係論的立場很有意思，因為現象意識表現為覆蓋物理空間的投影。例如，天文館天花板上的星星似乎距離觀察者很遠，即使它們只是反射的燈光，距離觀察者只有幾米遠。一般來說，位置取決於角分離的投影將服從關係論。現象意識的空間很可能是大腦中某個場的連續體，如果是這樣，那麼我們認為空間是一個存在的實體的方式實際上是一個概念，涉及構成該場的物質擾動之間的角關係。實體論將是空間作為物質。在這方面，康德認為空間是直覺的形式，因此是心靈的屬性，這很有趣。
康德為絕對空間的正當性提出了另一種論證。他問手性是由於關係還是空間的屬性。右手和左手是互為對映體（映象）。右手和左手內部的關係是相同的，但它們仍然不同，例如，右手無法移動到左手上去，使其完全重合。康德提出，手性是空間本身固有的屬性，而不是一組關係。
加德納用“奧茲瑪”論證介紹了康德問題的版本：“有沒有辦法透過以脈衝訊號形式傳輸的語言來傳達“左”這個詞的含義？根據問題的條件，我們可以對我們的聽眾說任何我們想說的話，要求他們進行任何實驗，但有一個前提條件：我們和他們之間沒有可以觀察到的非對稱物體或結構。”（加德納 1990）。
雖然可能無法對奧茲瑪論證給出答案，但可以將手性與跨越時間不止一個瞬間的概念點觀察者聯絡起來。如果一個點觀察者位於一個內向指向的時空向量場的中心，那麼相對於任何給定的向量，都存在正負角分離。物體是非對稱的，點觀察者將位於其中，因此始終有一個“頭部”方向或“腳部”方向，因此有一個左右。與時間擴充套件的觀察者不同，瞬間觀察者不會包含包含方向資訊的向量，而僅僅是空間中的一組點。
普利 (2002) 深入討論了手性，並引入了弱相互作用中宇稱不守恆的問題。
一般協變性和空洞論證
[edit | edit source]認為宇宙是四維的，這本身並不能形成一個完整的物理理論。因果關係假設和觀察者之間物理定律不變的假設也是創造現代相對論理論所必需的。第二個假設，即物理定律對所有觀察者都相同，與一般協變性的要求密切相關。
一般協變性原理要求事件流形能夠平滑地對映到另一個相同維度的流形，然後再映射回來。這種對映始終應該給出相同的結果。廣義相對論假設一般協變性。
愛因斯坦意識到，在某些情況下，這種假設存在明顯的矛盾。在他的**空洞論證**中，他考慮了宇宙中一個沒有物質、應力-能量張量消失的特殊時空區域。然後，他用兩個不同的座標系對空洞外的相同事件進行標記。這兩個座標系可能僅在原點不同而有所區別，因此差異完全是**被動**的。這兩個系統都會對空洞外的引力場給出相同的值。然而，事實證明，這些系統對空洞內的場預測不同（參見 MacDonald (2001) 的計算和 Norton (1993)、(1999) 的討論）。愛因斯坦透過考慮**主動對映**克服了這個問題，在這種對映中，粒子實際上被轉移穿過空洞。他得出結論，粒子相遇點的座標可以根據一般協變性進行變換，因此可以構建一個相對論理論。與相互作用粒子定義的點不一致的場方程解被捨棄，因為它們不具有物理意義。
空洞論證導致愛因斯坦放棄了將時空視為獨立於宇宙物質內容的觀點。廣義相對論成為了一個關於**可觀測量**的理論。他寫道：
"一般協變性要求剝奪了時空最後的物理客觀性，這將從以下思考中得到驗證。我們所有的時空驗證最終都歸結為對時空重合的確定。例如，如果事件僅僅由物質點的運動組成，那麼最終只有兩個或多個物質點的相遇才是可觀察的。此外，我們測量的結果無非是驗證我們的測量儀器的物質點與其他物質點的相遇，時鐘指標與鐘面上的點之間的重合，以及在同一地點同一時間發生的觀測到的點事件。引入參考系的目的只是為了便於描述所有這種重合的整體情況。"(愛因斯坦 1916)
這與具有真即時間的四維塊宇宙相符。這是一個類似於之前討論的凍結宇宙。正如 Earman (2002) 在討論變化時所說：
"首先，問題的根源在於經典的廣義相對論，即使決定將廣義相對論量子化是一個錯誤，也仍然存在著將廣義相對論的凍結動力學與 B 系列變化的概念調和的問題，而 B 系列變化的概念不僅得到常識的支援，而且得到廣義相對論之前所有物理理論的支援。其次，雖然引起人們注意的是時間和變化的問題，但如果沒有解決更普遍的“經典廣義相對論的‘可觀測量’是什麼”的問題，就無法找到解決方案。"
在這樣的宇宙中，超距作用是不可能的。從意識研究的角度來看，將物理概念限制在粒子之間的相互作用，是對萊爾的迴歸和同人大問題遞迴版本的重新表述。如果事件僅僅是時空重合，那麼我們將註定要將資料從一個點傳遞到另一個點，而沒有意識的觀察。這似乎禁止任何真正的經驗同時性，這意味著只有測量是可能的。
將物理學簡化為對粒子相互作用的研究是完全的關係主義的，它允許時空成為這些相互作用的屬性，而不是反之。一旦有可能將時空視為一個依賴屬性，那麼就可以將**觀察**等同於**測量**。觀察通常是在觀察者的時空座標系中對事件的表示。測量是對系統狀態在遇到事件後的改變。如果我們堅持認為時空不存在，可以用粒子之間的相遇來代替，那麼觀察就可以用測量來代替。這可能是對物理現實的一些近似值的有效前進方向，並且可以讓我們理解如何在一個觀察者內部選擇一個時空。作為這種方法的一部分，"可觀測量"一詞通常與 "可測量量" 交換使用。
量子理論和時間
[edit | edit source]量子力學和時間的普遍問題
[edit | edit source]量子物理學提供了許多關於時間本質的基本見解。在最簡單的層面上，海森堡不確定性原理的能量-時間版本預測，在粒子及其早期版本的自身之間應該發生量子力學（QM）干涉。這種干涉已經被觀測到（參見上面的“時間的存在”）。
目前關於量子理論中時間問題的兩個最完整的評論是 Zeh (2001) 和 Isham (1993)。
也許量子力學和時間最有趣的方面是，它可以提供一個論證，即時間在整個宇宙中並不存在。這個論點可以從多個方向進行（參見 Rovelli 2003），但在描述整個宇宙波函式的惠勒-德維特方程中很明顯。這個波函式沒有時間參考。德維特透過提出將宇宙劃分為一個擁有測量儀器的觀察者和宇宙的其餘部分，這樣宇宙的其餘部分相對於觀察者發生變化，來解釋時間的出現。
Rovelli (2003) 支援這種劃分思想，他深入探討了“空洞論證”和量子物理學的問題，並指出，假設事件僅僅是關係的連續，
"經典理論對世界狀態的唯一描述因此被分解為多個描述，每個可能的“觀察”物理系統對應一個描述。量子力學是一個關於物理系統相對於其他系統的物理描述的理論，而這正是對世界的完整描述。(Rovelli 2003)
Barbour (1997) 和 Hartle 以及 Gell-Mann 都提出了，觀察者是一個包含歷史痕跡的記憶分割槽或區域。這些歷史將代表一個 B 系列。不幸的是，這留下了 A 系列無法解釋，因此時間將有一個方向，但不會有“成為”。
霍金透過詢問與人類生命相容的宇宙型別，將觀察者引入時間問題。這種**人擇原理**的應用導致了對宇宙形式的限制，例如，宇宙應該有星系，並且持續時間超過數百萬年。人擇原理實際上是對觀察者問題的重新表述——如果成為觀察者會導致將宇宙劃分為觀察者和被觀察者，那麼被觀察者的部分將具有人擇原理給出的形式。Hartle 和 Hawking（）也透過提出不存在邊界來解決宇宙學的“邊界問題”。該提議涉及在虛數平面上新增第五個類時維度，以便宇宙在其開始時的狀態是一個**德西特**或**反德西特**時空。
德西特時空的特點是度量
反德西特時空具有度量
從意識研究的角度來看，德西特時空非常有趣，因為它包含三個類空維度、一個真實類時維度（u）和一個虛數類時維度。這可能會給出弗蘭克提出的產生麥塔格特 A 系列所需的真實和虛數類時軸。然而，額外的維度只能與宇宙中目前的觀察者相關聯，因為額外的維度似乎不是解釋可測量量的必要條件。
對量子力學的解釋
[edit | edit source]時間在量子力學和糾纏的解釋中也很重要。對量子力學有許多解釋，例如**操作解釋**（退相干理論）、**交易解釋**、**關係解釋**、**多世界解釋**、**哥本哈根解釋**、**玻姆解釋**、**多心靈解釋**等等。
其中一些解釋，例如交易解釋，允許將糾纏的量子態沿著粒子的路徑向時間反向連線。
退相干理論特別有趣，因為它可以計算糾纏態可以持續多長時間。Tegmark (2000) 和 Hagan 等人 (2002) 使用這種技術計算了微管中糾纏的退相干時間，由於對大腦中微管生物物理學假設的不同，它們之間相差了倍。
在四維宇宙中，時間是排列事物的獨立方向。作為獨立方向，時間排列的事物不會重疊空間排列的事物。這似乎也是意識體驗中的情況，其中完整的單詞或“曲調的片段”可以體驗到按時間排列。這種時間上的延伸很容易體驗，但時間維度的獨立性很難理解，例如 Le Poidevin（2000）認為
"如果事件 e1 和 e2 在同一個現在瞬間被感知，那麼我們會感知到它們都存在，因此是同時發生的。但我們不會看到，例如，一個移動物體的連續位置是同時發生的，因為如果我們這樣做了，我們會看到一個模糊的物體而不是一個移動的物體。"
這假設時間上的排列不會發生在排列事物的獨立方向上，因此會與空間重疊。事實上，意識體驗的神秘之處在於我們如何能夠體驗到許多事物作為彼此獨立的事件。我們對包含許多事物的二維模式的體驗與我們如何體驗時間中延伸的時間模式一樣神秘。這個問題將在下面說明
就好像意識體驗中的模式是從至少四維空間中的一個點被觀察到一樣。我們的體驗如何像一個位於光錐頂端的概念觀察者的“視角”一樣，而資料沒有被重疊和遮擋，這是一個深刻的謎，顯然資料不能被傳輸到明顯的觀察點，並表現為指向該點的模糊向量。一些哲學家已經注意到這個問題。
(這是一個殘缺的內容，需要對“現在瞬間”理論和胡塞爾的思想進行闡述)
Le Poidevin (2000). 時間的體驗和感知. 斯坦福哲學百科全書. http://plato.stanford.edu//archives/spr2001/entries/time-experience/#4
不熟悉 18 世紀和 19 世紀牛頓力學發展的讀者，應該閱讀 意識研究/哲學問題/附錄
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