意识研究/哲学问题
Chalmers (1996) 概括了现象意识的哲学问题，将其描述为“难问题”。难问题可以简洁地定义为“如何用神经基础来解释意识状态”。Block (2004)。状态是指事物在一段时间的空间排列。难问题可能还没有得到解决，因为“空间”、“时间”和“事物”的概念在科学和哲学中都存在着巨大的问题。
一些哲学家认为，状态的“变化”等同于“心理状态”。意识体验总是包含行动，比如认识行为（Russell 1912）。但是，大脑或物理世界中的状态变化是什么呢？
作为“行动”作为心理状态的扩展，许多哲学家认为，系统的功能描述不需要包含系统中任何关于质料的引用。这种基于 19 世纪唯物主义的想法由 Huxley、Ryle、Smart、Goldman 等许多人表达。然而，尽管对于大多数计算或伺服控制等经典功能而言，质料并非必需，但对于所有功能而言，是否如此尚不清楚。如果将功能描述为任何能够介导状态变化的事物，那么应该认识到，“变化”本身在哲学或科学中并不完全被理解，而且一些系统，比如量子力学系统，包含远远没有被理解的状态变化。下面将看到，我们的科学知识还不够完整，无法断言所有变化，甚至任何变化，都可以在没有质料的情况下发生。
无论是哲学家还是科学家，无论他们是二元论者、唯物论者还是物理论者，他们都应该对当前的物理世界理论有所了解。当然，如果他们正在考虑“如何用神经基础来解释意识状态”的问题，那么对“神经基础”的一些想法是必不可少的。
本节的目的是阐述空间、时间和内容的问题，并描述这些问题如何影响意识问题。
自莱布尼茨时代起，哲学家就注意到，现象意识似乎不是大脑产生行动的必要条件。例如，有许多反射，可以在没有任何意识的情况下发生。事实上，很难想到任何对刺激的反应需要现象意识，而原则上无法在没有意识干预的情况下进行。T.H. Huxley 通常被认为是“附现象论”一词的创造者，用来描述意识在唯物主义对世界的解释中如何似乎是无关紧要的过程，尽管这个词可能起源于詹姆斯对 Huxley (1874) 思想的描述。
根据 19 世纪的科学，状态变化无法解释现象意识的存在，因此，表面上看，现象意识似乎是多余的。然而，读者可能会惊讶地发现，19 世纪的科学也无法解释任何状态变化。在唯物主义范式中，时间被解释为一系列无持续时间的瞬间，每一个瞬间都完全独立于其他瞬间。因此，任何瞬间都无法引起另一个瞬间的变化。不仅意识体验是附现象的，19 世纪时间概念中的每一个瞬间都是附现象的，因为它无法产生下一个瞬间。
一方面，似乎意识体验对于 19 世纪的行为模型来说不是必需的，另一方面，19 世纪的科学似乎不可能没有来自包含变化概念的意识观察者的外部输入。
变化问题与时间问题密切相关，时间问题将在下面详细讨论。（参见 变化和不一致，斯坦福哲学百科全书）。
读者可以考虑现象意识是否真的是附现象的。经验报告将其描述为与身体之外的世界不同的东西（参见 直接实在论）——但是，我们能产生附现象的经验报告吗？如果我们确实产生了现象意识的经验报告，那么现象意识和功能状态之间是否存在某种非物质的、物理**联系**？
在接下来的分析中，读者必须注意，不要忽视意识体验在经典意义上很大程度上是非功能性的可能性。观察不是行动的想法不应该被轻易否定。事实上，在现代量子物理学的背景下，声称如果某件事是“附现象的”，它就不能是真实的，这一点令人惊讶。对量子物理学的埃弗雷特式方法（以及玻姆式、一致历史和操作（退相干）方法等衍生方法）都允许经典世界是附现象的（参见：Page 1997，Stapp 1998）。然而，哥本哈根解释在这方面并不那么明确。
有趣的是，现象意识的本质问题也是 19 世纪科学的问题——心智中的亚里士多德式回归是认识论回归问题的更广泛问题的一部分，而附现象论是变化问题的更广泛问题的一部分。也许 19 世纪的科学不是理解意识的适当基础。
推荐读物
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: 重力可能会影响时钟的滴答速度，而不会发生任何粒子之间的碰撞，或者任何可以称为“过程”的东西。
阅读完 狭义相对论简介 后，应该阅读本节。
McTaggart 在 1908 年在其经典论文《时间的虚假性》中阐述了我们对时间概念的一些问题。他提请人们注意列表中事物的顺序无法描述时间，因为事物的顺序是恒定的，而事件却一直在变化。这些考虑促使他提出，人们通常使用三种不同的事物顺序，或系列，来描述事件。McTaggart 的三个不同时间序列总结在下图中。
他认为，只有“A 系列”是时间序列，因为只有在 A 系列中才会发生变化，因此事件才能被赋予“未来”、“现在”和“过去”的标签。他指出，虽然 A 系列用于确定事件的方向和顺序，但它本身并不“在时间中”，因为它包含的关系既不是 C 系列的一部分，也不是 B 系列的一部分。这导致他提出时间是虚假的，因为变化涉及沿着时间序列的运动，因此不能固定在时间序列中。
Franck (1994) 在 Atmanspacher 对具有真实和虚构几何的宇宙模型的基础上认为，可以通过提出第二个虚构的时间维度来避免 McTaggart 的时间“虚假性”。
"What McTaggart in fact demonstrates is that it is impossible to account for temporality within a strictly one-dimensional concept of time."(Franck 1994).
这个想法在下图中进行了说明
时间是二维的这个想法并不新鲜，它也被像 Hermann Weyl 和 CD Broad 这样的著名人物提出。Weyl (1920) 做出了以下声明，这对意识研究非常贴切，他写道，现实是
"...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).
任何思考过相对论中“块状宇宙”的人都会直观地感受到麦克塔格特对时间的反对。如果宇宙是四维的，拥有三个空间维度和一个时间维度，那么它将永远固定，观察者将被冻结在其中。无论时间维度是按照伽利略相对论还是现代相对论排列，都会发生这种情况。
2003 年，彼得·林德斯注意到了四维宇宙中观察者的“冻结”性质。与凯文·布朗在他广受欢迎的mathpages中提出的观点一样，他认为必须从量子物理学的角度来理解时间，因为简单的四维宇宙会导致“冻结的、静止的”瞬间，因此不会发生任何变化。林德斯认为，如果引入量子物理学，那么任何事件都不会有一个确定的发生时刻，而变化是由于这种量子不确定性引起的。
我认为，从量子物理学与对物理连续性的内在需求之间的联系中，可能还有更多的东西可以挖掘，甚至可以大胆推测，这种依赖关系可能是量子跃迁的根本解释，而静态的不可分割的数学时间值与量子坍缩过程直接相关。时间会证明一切。"(林德斯 2003)。
我们对量子不确定性的认识可以追溯到德布罗意对单个粒子运动的高度成功的模型。该模型基于狭义相对论，预测了粒子的波动性。海森堡不确定性原理可以被证明是这种波动性的结果。参见下图
该图基于德布罗意 (1925) 和波洛克 (2004)。
因此，林德斯的论点认为变化是由于不确定性原理造成的，实际上是说变化是由于处于相对运动的系统之间同时性的不同平面造成的。凯文·布朗意识到了这一点；他总结了狭义相对论导致的不确定性的影响，并指出它提供了一种解决芝诺飞矢悖论的方法。
"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??)
另一种解释时间具有方向性的方法是，建议量子力学中的可能结果位于“相互排斥的时空区域”中（麦卡尔 2000）。然而，这并不能解释 A 系列，因为观察者不会有任何“成为”或时间的感知，因为存在无法观察到的区域。
现时论和四维论
[edit | edit source]在过去的一个世纪中，哲学界已经形成了两大阵营：现时论者认为，只有没有持续时间的现在瞬间存在；而四维论者则认为，事物在空间和时间上都是延展的（见 Rea (2004)）。现时论有两种类型，其极端形式认为过去和未来实际上是不存在的，我们所称的时间不是用来排列事物的轴线，而是一系列在持续的现在中发生的变化和记录。其不那么极端的形式，可以被称为“功能性现时论”，认为现在是一个没有持续时间的瞬间，它永远无法与未来或过去联系起来，除了通过预测和记录。
在意识研究中，传统理论认为大脑活动发生在现在的瞬间，而过去只能作为回忆被提取到这个没有持续时间的现在。因此，在意识研究中，功能性现时论似乎是公认的范式。
现时论无法解释变化。每一个瞬间都是没有持续时间的，并且是冻结的。也就是说，如上所述，四维论虽然可以解释移动物体和静止物体之间的差异，但无法解释对变化的观察。幸运的是，最近的科学实验已经很大程度上解决了这场争论，表明时间存在，因此现时论不太可能成立。
时间的本质
[edit | edit source]时间是否存在这个问题对意识研究至关重要。如果我们存在于一个没有持续时间的瞬间，那么我们如何知道我们存在？克莱 (1882) 创造了“似现在”一词来描述我们是如何在包含最近过去的短暂时间段内存在的。
“一首歌曲的小节的所有音符对听众来说似乎都包含在现在。一颗流星的所有位置变化对观看者来说似乎都包含在现在。在这种系列结束的瞬间，它们所测量的时间的任何部分似乎都不是过去。因此，时间，相对于人类的感知，由四个部分组成，即：明显的过去、似现在、真正的现在和未来。"
因此，意识的、现象学的体验有明显在时间上延展的事物。但是，时间存在吗？
最近在量子物理学方面的实验应该永远改变我们对时间的看法。林德纳等人 (2005) 通过研究干涉仪狭缝之间的时间分离而非空间分离的量子干涉来探索时间问题。
在著名的空间“双缝实验”中，单个电子被指向一个装置，该装置等同于两个微小的狭缝，它们之间隔着一个小间隙。电子一次通过一个装置，并在屏幕上产生光闪烁或在照相板上产生变化。电子在屏幕上产生一系列条纹，这些条纹是典型的干涉效应。因此，每个电子都像通过两个狭缝并与自身发生干涉一样被偏转。
该实验为电子的波包性质提供了一些最早的证据。
在惊人的技术突破中，林德纳等人 (2005) 将空间双缝实验的概念扩展到了对时间的调查。在时间双缝实验中，电子由极短的激光脉冲在惰性气体中产生。这些脉冲激发单个原子，并且该原子在脉冲的每次振荡时都有可能释放电子。该装置由 Paulues 等人 (2003) 描述。电子被弹出到装置左侧或右侧的概率（见注释 1）可以通过调整光脉冲来调整。可以施加持续时间为几飞秒的脉冲，这些脉冲会产生持续时间约为 500 阿秒（500 × 10-18 秒）的“狭缝”。单个电子在每个狭缝处都有可能被发射。在两个狭缝都产生后，单个电子向特定方向运动的概率取决于在每个单个狭缝处以特定方向发射的概率的相互作用。正如预期的那样，由于单个电子在不同时间与自身发生干涉，因此产生了干涉图案。
这个实验非常引人注目，因为它提供了直接的证据表明时间以类似于空间存在的方式存在。它与费曼的量子电动力学理论一致，该理论认为，所有可能的路径（无论是在时间上还是在空间上）都会相互作用以产生粒子的最终轨迹，并且与基于量子电动力学的现代狭义相对论一致，在现代狭义相对论中，粒子的轨迹发生在一个扩展的四维时空之中。
该实验并没有像预期那样引起广泛关注，因为大多数物理学家都不是现时论者。对于物理学家来说，这个实验只是对现代物理学的又一次证实。然而，它给许多人留下了深刻的印象。
“这个实验应该被纳入所有量子力学教科书，”德国乌尔姆大学的量子物理学家沃尔夫冈·施莱希说。“它肯定会被纳入我的教科书。” (PhysicsWeb)
为什么对时间存在的具体证明会影响意识研究？简单的答案是，正如康德、贡布里希、克莱、詹姆斯和许多其他人所发现的那样，如果没有时间，就不会有意识的、现象学的体验。时间存在的这一事实应该为意识研究领域的理论家提供新的见解，并使他们摆脱现时论固有的递归和回归问题。
与此同时，量子理论学家正在继续解决如何从量子混沌中出现有组织的时空（参见：Ambjorn 等人 (2004)），甚至是如何将意识与时间本身的出现联系起来（参见：Romer (2004)）。
时间的本质
[edit | edit source]经典时间的本质
[edit | edit source]在 18 世纪，人们意识到欧几里得的平行公设无法用其他公设来解释。平行公设等同于这样的论断，即可以且只能画出一条直线经过不在给定直线上的一点，并且平行于给定直线（这是普莱费尔的简单版本）。它也被称为第五公设。
试图证明平行公设导致了非欧几何的发展。然后，有可能证明平行公设是球面几何、欧几里得几何到鲍耶和罗巴切夫斯基的双曲几何的一系列几何形式中的一个特例。此外，陶里努斯证明了除了第五公设之外，欧几里得几何的公理在半径为虚数的球面上也适用。这促使赫尔曼·闵可夫斯基提出，爱因斯坦的新相对论理论实际上是由于宇宙是一个具有四个维度的“时空”，而不仅仅是一个事物发生变化的空间（见 Walter 1999）。1909 年，闵可夫斯基说，
"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).
最早的四维宇宙概念将时间作为一条轴，位移以虚数单位进行测量（参见：爱因斯坦 (1920)）：时间被认为是在虚数平面上进行的位移。然而，从闵可夫斯基提出这一概念的那一刻起，数学家就意识到，对时间的其他解释可以给出几乎相同的物理结果。
根据 19 世纪发展起来的微分几何，空间是用一个 **度量张量** 来定义的，它是一个矩阵，其中的因子决定了每个独立方向上的位移如何随其他方向上的位移而变化。然后，度量张量指定了一个 **度量**，它是一个方程，描述了任何方向上的位移长度，以独立方向或 **维度** 表示。
度量张量的推导及其如何用于计算度量，在 [附录](/wiki/Consciousness_Studies/The_Philosophical_Problem/Appendix "Consciousness Studies/The Philosophical Problem/Appendix") 中给出。
欧几里得考虑的空间的度量是勾股定理，其中任何位移的长度都用三个独立轴或维度上的位移表示
从意识研究的角度来探讨 **虚时间** 很有趣。闵可夫斯基最初关于世界几何的思想认为，任何位移都是时空中的位移，由勾股定理的四维版本给出
其中，考虑到 等于
其中，i 是负一的平方根，c 是将米转换为秒的常数，t 是时间上的位移。时空被认为是平坦的，所有位移都是从原点测量的。
具有虚时间的闵可夫斯基时空的一个有趣特征是，时间上的位移可以 **减去** 空间上的位移。
如果我们设置 （其中 r 是围绕原点的球体的半径，那么
注意，当 时，。因此，如果虚时间存在，在事物的一个球形体积内，就会存在时间和分离，在这些时间和分离中 **一切都集中在一个点上，同时又分布在空间中**。这个想法与笛卡尔的 **思维物** 和里德和马勒布朗什等的 **点灵魂** 具有明显的相似性，然而，闵可夫斯基时空的这一特征在物理学家那里并不受欢迎，因为有一些很好的理由。布兰德福德和索恩指出了其中的一些问题
一种方法（通常在基础教科书中使用 [也用于 Goldstein (1980) 的《经典力学》和 Jackson 的《经典电动力学》第一版中]）是设置 ，其中 ，并相应地使时间基向量变为虚数，... 采用这种方法时，得到的形式主义不关心索引是向上还是向下；人们可以将它们放在任何自己肚子或肝脏指示的地方，而无需征求大脑的意见。但是，这种 方法具有严重的缺点：（i）它隐藏了闵可夫斯基时空的真实物理几何，（ii）它不能以任何合理的方式扩展到平坦时空中的非正交基，以及（iii）它不能以任何合理的方式扩展到广义相对论中必须使用的曲线坐标。出于这个原因，大多数高级文本 [包括 Jackson (1999) 的第二版和第三版] 和所有广义相对论文本都采用了一种替代方法，我们在这本书中也采用了这种方法。这种替代方法需要为向量引入两种不同类型的分量，类似地，为张量引入两种不同类型的分量：用上标表示的逆变分量，和用下标表示的协变分量。 布兰德福德和索恩（2004 年）。
布兰德福德和索恩的意思是，时空的度量似乎是两个坐标系相互作用的结果，而不能用一个带有虚时间的坐标系来解释。当应用更复杂的几何分析时，很明显，时间坐标有两种可能性。在第一种情况下，度量可以从一开始就 **假定** 为
并且度量张量只需在主对角线上插入 -1 即可进行调整，从而使时间坐标前面的负号出现。在这一假设和调整下，时间坐标可以被假定为 **实数**。在第二种可能性中，可以假设世界中的时间坐标是虚数，而观测者的时间坐标可以假设为实数。这会产生与第一种可能性相同的度量张量和度量，但不会从一开始就假设所得到的度量。
经典时间（虚数、实数和混合）的三个概念在下图中显示出来
光锥被划分为三个区域：光锥表面上的事件，例如光子汇聚到观察者，被称为与观察者类光分离，未来或过去光锥内部的事件被称为类时分离，光锥外部的事件被称为与观察者类空分离。
物理学上的相对论包含四维几何，再加上因果关系假设和物理定律在不同观察者之间不变的假设。需要注意的是，时空本身可能包含优先参考系，它本身并不是相对论的理论。物理定律在不同观察者之间不变的假设导致了这样一个假设，即任何东西都无法以超过c米每秒的速度传播。这意味着常数c，它在闵可夫斯基时空里是秒到米的转换因子，现在有了新的意义，即最大速度。
c是一个最大速度的推论是，没有任何东西可以从与观察者在坐标 (0,0,0,0) 处类空分离的光锥区域传播到观察者。如果时间是真实的，这对观察者来说是个问题，因为正如施泰因 (1968) 所写
“在爱因斯坦-闵可夫斯基时空里，一个事件的现在只包含它本身。”(施泰因 1968)。
然而，对我们每个人来说，现在似乎同时由许多事物构成。正如将在下面讨论的那样，这种现在的同时性也导致了现象空间的出现。但在具有真实时间的闵可夫斯基时空里，同时性的平面完全与观察点类空分离。如果接受真实时间，那么我们似乎无法拥有现象经验的空间。光锥区域和现在事件的类空分离在下面的插图中显示出来
那么闵可夫斯基时空中的时间可以是真实的嗎？如果时间以某种方式与虚平面相关联，那么光锥表面的所有内容都可能同时位于观察者的位置，并且包含空间的现象体验是可能的，但随后广义相对论可能有问题。那么闵可夫斯基时空中的时间可以是虚的吗？
闵可夫斯基时空还存在另一个问题，被称为“里特迪克-普特南-彭罗斯”论证或仙女座悖论（彭罗斯 1989）。运动的观察者有不同的同时性平面。朝你移动的观察者的同时性平面相对于你的同时性平面向上倾斜（见上面关于“德布罗意波”的插图）。假设当你和吉姆在你的汽车里擦肩而过时，仙女座星系中的一个外星文明决定发射一支宇宙飞船舰队，意图入侵地球。你的同时性平面将比吉姆的略微向上倾斜，吉姆的同时性平面可能包含比你的更早的仙女座事件。在仙女座星系的距离上，这可能是仙女座人入侵舰队在吉姆的宇宙切片中发射的另一个星期或两周。彭罗斯认为，这个例子表明宇宙中的事件必须是固定的
“两个人在街上擦肩而过；根据其中一个人的说法，仙女座宇宙飞船舰队已经开始了它的旅程，而对另一个人来说，是否会实际进行旅程的决定还没有做出。这个决定结果怎么会还有不确定性？如果对任何一个人来说，这个决定已经做出，那么肯定不可能有任何不确定性。宇宙飞船舰队的发射是不可避免的。”(彭罗斯 1989)。
如果入侵的决定以及此决定之前的时间都是地球上现在的瞬间的一部分，那么在一个四维经典宇宙中，入侵的决定一定是不可避免的。这种在四维宇宙中缺乏自由意志被称为时间几何决定论（托雷蒂 1983）。然而，正如德布罗意所证明的那样，正是倾斜的同時性平面确实将不确定性引入到我们的宇宙中。还应该注意的是，同时性平面上的任何东西对于该平面的拥有者来说都是不可观察的，因为要观察它就需要以超过光速的速度传输数据。
佩特科夫 (2002) 深入探讨了仙女座悖论的一个版本。他得出结论
“如果从现实维度角度明确讨论同时性的相对性，那么相对运动的观察者具有不同的同时事件集这一事实，可以解释为要么假设存在也是相对的（保留现在和客观发生的观点），要么假设存在是绝对的，这意味着现实是一个四维世界。尽管从哲学角度来看，相对存在的选择似乎完全不可接受，但在狭义相对论的框架内，通过证明如果存在不是绝对的，则双生子佯谬是不可能的，消除了这一选择。”
根据佩特科夫的说法，狭义相对论将宇宙描述为一个冻结的时空，其中事物在四个维度中永恒地排列。佩特科夫引入了将变化视为意识特征的可能性，并为了支持这一点引用了魏尔的直觉，即只有有意识的观察者在时间中移动。
关系论、实体论、空洞论证和一般协变性
[edit | edit source]关系论和实体论
[edit | edit source]认为宇宙可以是一个扩展的时空，其中包含事物，一种无界容器的观点被称为实体论。牛顿和克拉克在十七世纪提出了这一观点。认为宇宙中的时空依赖于宇宙中物体之间的关系的观点被称为关系论，莱布尼茨提出了这一观点。
莱布尼茨通过论证来攻击实体论，如果存在两个宇宙，它们只在其中一个宇宙中事物的位置比另一个宇宙中事物的位置移动了五英尺，那么这两个宇宙之间没有理由可以明显区分。
牛顿支持实体论，他认为，当水桶中的水旋转时，它会形成一个凹面，这个凹面独立于其他运动，并提供了绝对运动可能性的证据。这个论证被称为水桶论证。牛顿还引入了地球论证，他提出可以用连接在一起的两个地球之间的绳索的张力来衡量这两个地球的运动状态。当这两个地球彼此静止时，绳索没有张力。
恩斯特·马赫在 1893 年通过声称水相对于固定恒星旋转，提出了关于水桶论证的关系论解释。他用了一句后来被称为马赫原理的话来表达这一点
“任何系统的惯性都是该系统与宇宙其他部分相互作用的结果。换句话说，宇宙中的每个粒子最终都会对其他每个粒子产生影响。”
从意识研究的角度来看，关系论的立场很有意思，因为现象意识表现为覆盖物理空间的投影。例如，天文馆天花板上的星星似乎距离观察者很远，即使它们只是反射的灯光，距离观察者只有几米远。一般来说，位置取决于角分离的投影将服从关系论。现象意识的空间很可能是大脑中某个场的连续体，如果是这样，那么我们认为空间是一个存在的实体的方式实际上是一个概念，涉及构成该场的物质扰动之间的角关系。实体论将是空间作为物质。在这方面，康德认为空间是直觉的形式，因此是心灵的属性，这很有趣。
康德为绝对空间的正当性提出了另一种论证。他问手性是由于关系还是空间的属性。右手和左手是互为对映体（镜像）。右手和左手内部的关系是相同的，但它们仍然不同，例如，右手无法移动到左手上去，使其完全重合。康德提出，手性是空间本身固有的属性，而不是一组关系。
加德纳用“奥兹玛”论证介绍了康德问题的版本：“有没有办法通过以脉冲信号形式传输的语言来传达“左”这个词的含义？根据问题的条件，我们可以对我们的听众说任何我们想说的话，要求他们进行任何实验，但有一个前提条件：我们和他们之间没有可以观察到的非对称物体或结构。”（加德纳 1990）。
虽然可能无法对奥兹玛论证给出答案，但可以将手性与跨越时间不止一个瞬间的概念点观察者联系起来。如果一个点观察者位于一个内向指向的时空向量场的中心，那么相对于任何给定的向量，都存在正负角分离。物体是非对称的，点观察者将位于其中，因此始终有一个“头部”方向或“脚部”方向，因此有一个左右。与时间扩展的观察者不同，瞬间观察者不会包含包含方向信息的向量，而仅仅是空间中的一组点。
普利 (2002) 深入讨论了手性，并引入了弱相互作用中宇称不守恒的问题。
一般协变性和空洞论证
[edit | edit source]认为宇宙是四维的，这本身并不能形成一个完整的物理理论。因果关系假设和观察者之间物理定律不变的假设也是创造现代相对论理论所必需的。第二个假设，即物理定律对所有观察者都相同，与一般协变性的要求密切相关。
一般协变性原理要求事件流形能够平滑地映射到另一个相同维度的流形，然后再映射回来。这种映射始终应该给出相同的结果。广义相对论假设一般协变性。
爱因斯坦意识到，在某些情况下，这种假设存在明显的矛盾。在他的**空洞论证**中，他考虑了宇宙中一个没有物质、应力-能量张量消失的特殊时空区域。然后，他用两个不同的坐标系对空洞外的相同事件进行标记。这两个坐标系可能仅在原点不同而有所区别，因此差异完全是**被动**的。这两个系统都会对空洞外的引力场给出相同的值。然而，事实证明，这些系统对空洞内的场预测不同（参见 MacDonald (2001) 的计算和 Norton (1993)、(1999) 的讨论）。爱因斯坦通过考虑**主动映射**克服了这个问题，在这种映射中，粒子实际上被转移穿过空洞。他得出结论，粒子相遇点的坐标可以根据一般协变性进行变换，因此可以构建一个相对论理论。与相互作用粒子定义的点不一致的场方程解被舍弃，因为它们不具有物理意义。
空洞论证导致爱因斯坦放弃了将时空视为独立于宇宙物质内容的观点。广义相对论成为了一个关于**可观测量**的理论。他写道：
"一般协变性要求剥夺了时空最后的物理客观性，这将从以下思考中得到验证。我们所有的时空验证最终都归结为对时空重合的确定。例如，如果事件仅仅由物质点的运动组成，那么最终只有两个或多个物质点的相遇才是可观察的。此外，我们测量的结果无非是验证我们的测量仪器的物质点与其他物质点的相遇，时钟指针与钟面上的点之间的重合，以及在同一地点同一时间发生的观测到的点事件。引入参考系的目的只是为了便于描述所有这种重合的整体情况。"(爱因斯坦 1916)
这与具有真实时间的四维块宇宙相符。这是一个类似于之前讨论的冻结宇宙。正如 Earman (2002) 在讨论变化时所说：
"首先，问题的根源在于经典的广义相对论，即使决定将广义相对论量子化是一个错误，也仍然存在着将广义相对论的冻结动力学与 B 系列变化的概念调和的问题，而 B 系列变化的概念不仅得到常识的支持，而且得到广义相对论之前所有物理理论的支持。其次，虽然引起人们注意的是时间和变化的问题，但如果没有解决更普遍的“经典广义相对论的‘可观测量’是什么”的问题，就无法找到解决方案。"
在这样的宇宙中，超距作用是不可能的。从意识研究的角度来看，将物理概念限制在粒子之间的相互作用，是对莱尔的回归和同人大问题递归版本的重新表述。如果事件仅仅是时空重合，那么我们将注定要将数据从一个点传递到另一个点，而没有意识的观察。这似乎禁止任何真正的经验同时性，这意味着只有测量是可能的。
将物理学简化为对粒子相互作用的研究是完全的关系主义的，它允许时空成为这些相互作用的属性，而不是反之。一旦有可能将时空视为一个依赖属性，那么就可以将**观察**等同于**测量**。观察通常是在观察者的时空坐标系中对事件的表示。测量是对系统状态在遇到事件后的改变。如果我们坚持认为时空不存在，可以用粒子之间的相遇来代替，那么观察就可以用测量来代替。这可能是对物理现实的一些近似值的有效前进方向，并且可以让我们理解如何在一个观察者内部选择一个时空。作为这种方法的一部分，"可观测量"一词通常与 "可测量量" 交换使用。
量子理论和时间
[edit | edit source]量子力学和时间的普遍问题
[edit | edit source]量子物理学提供了许多关于时间本质的基本见解。在最简单的层面上，海森堡不确定性原理的能量-时间版本预测，在粒子及其早期版本的自身之间应该发生量子力学（QM）干涉。这种干涉已经被观测到（参见上面的“时间的存在”）。
目前关于量子理论中时间问题的两个最完整的评论是 Zeh (2001) 和 Isham (1993)。
也许量子力学和时间最有趣的方面是，它可以提供一个论证，即时间在整个宇宙中并不存在。这个论点可以从多个方向进行（参见 Rovelli 2003），但在描述整个宇宙波函数的惠勒-德维特方程中很明显。这个波函数没有时间参考。德维特通过提出将宇宙划分为一个拥有测量仪器的观察者和宇宙的其余部分，这样宇宙的其余部分相对于观察者发生变化，来解释时间的出现。
Rovelli (2003) 支持这种划分思想，他深入探讨了“空洞论证”和量子物理学的问题，并指出，假设事件仅仅是关系的连续，
"经典理论对世界状态的唯一描述因此被分解为多个描述，每个可能的“观察”物理系统对应一个描述。量子力学是一个关于物理系统相对于其他系统的物理描述的理论，而这正是对世界的完整描述。(Rovelli 2003)
Barbour (1997) 和 Hartle 以及 Gell-Mann 都提出了，观察者是一个包含历史痕迹的记忆分区或区域。这些历史将代表一个 B 系列。不幸的是，这留下了 A 系列无法解释，因此时间将有一个方向，但不会有“成为”。
霍金通过询问与人类生命相容的宇宙类型，将观察者引入时间问题。这种**人择原理**的应用导致了对宇宙形式的限制，例如，宇宙应该有星系，并且持续时间超过数百万年。人择原理实际上是对观察者问题的重新表述——如果成为观察者会导致将宇宙划分为观察者和被观察者，那么被观察者的部分将具有人择原理给出的形式。Hartle 和 Hawking（）也通过提出不存在边界来解决宇宙学的“边界问题”。该提议涉及在虚数平面上添加第五个类时维度，以便宇宙在其开始时的状态是一个**德西特**或**反德西特**时空。
德西特时空的特点是度量
反德西特时空具有度量
从意识研究的角度来看，德西特时空非常有趣，因为它包含三个类空维度、一个真实类时维度（u）和一个虚数类时维度。这可能会给出弗兰克提出的产生麦塔格特 A 系列所需的真实和虚数类时轴。然而，额外的维度只能与宇宙中目前的观察者相关联，因为额外的维度似乎不是解释可测量量的必要条件。
对量子力学的解释
[edit | edit source]时间在量子力学和纠缠的解释中也很重要。对量子力学有许多解释，例如**操作解释**（退相干理论）、**交易解释**、**关系解释**、**多世界解释**、**哥本哈根解释**、**玻姆解释**、**多心灵解释**等等。
其中一些解释，例如交易解释，允许将纠缠的量子态沿着粒子的路径向时间反向连接。
退相干理论特别有趣，因为它可以计算纠缠态可以持续多长时间。Tegmark (2000) 和 Hagan 等人 (2002) 使用这种技术计算了微管中纠缠的退相干时间，由于对大脑中微管生物物理学假设的不同，它们之间相差了倍。
在四维宇宙中，时间是排列事物的独立方向。作为独立方向，时间排列的事物不会重叠空间排列的事物。这似乎也是意识体验中的情况，其中完整的单词或“曲调的片段”可以体验到按时间排列。这种时间上的延伸很容易体验，但时间维度的独立性很难理解，例如 Le Poidevin（2000）认为
"如果事件 e1 和 e2 在同一个现在瞬间被感知，那么我们会感知到它们都存在，因此是同时发生的。但我们不会看到，例如，一个移动物体的连续位置是同时发生的，因为如果我们这样做了，我们会看到一个模糊的物体而不是一个移动的物体。"
这假设时间上的排列不会发生在排列事物的独立方向上，因此会与空间重叠。事实上，意识体验的神秘之处在于我们如何能够体验到许多事物作为彼此独立的事件。我们对包含许多事物的二维模式的体验与我们如何体验时间中延伸的时间模式一样神秘。这个问题将在下面说明
就好像意识体验中的模式是从至少四维空间中的一个点被观察到一样。我们的体验如何像一个位于光锥顶端的概念观察者的“视角”一样，而数据没有被重叠和遮挡，这是一个深刻的谜，显然数据不能被传输到明显的观察点，并表现为指向该点的模糊向量。一些哲学家已经注意到这个问题。
(这是一个残缺的内容，需要对“现在瞬间”理论和胡塞尔的思想进行阐述)
Le Poidevin (2000). 时间的体验和感知. 斯坦福哲学百科全书. http://plato.stanford.edu//archives/spr2001/entries/time-experience/#4
不熟悉 18 世纪和 19 世纪牛顿力学发展的读者，应该阅读 意识研究/哲学问题/附录
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