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時間，是什么？ 這個看似簡單的問題卻難倒了無數的先哲。如果以最淳樸的現象解釋時間，就是人們臉上日益增多的皺紋，太陽的東升西落，季節的輪轉交替，這些變化讓人感覺到時間的流逝，我國古人用“光陰“來代表時間，“光陰者百代之過客”就是古人對時間的認識。
Tips: 時間是物質的永恒運動、變化的持續性、順序性的表現，包含時刻和時段兩個概念。 雖然我們可以通過事物的生死輪回間接感受到時間，但時間到底是什么？無數的科學家想要深入地解析時間。但結果都莫衷一是，有的人甚至認為時間并不存在，只是人類記憶功能產生的一種錯覺？ 那事實到底是怎樣的呢？時間真的不存在嗎？今天就從科學的角度為大家解答這個疑問。 時間是什么 ？ 關于時間，早在公元前中外的思想家們就開始思考，并進行探索應用。最早的是古埃及時代，當時的人們發現了晝夜的交替，于是將一天分為兩個部分，每個部分為12個相等的時間間隔，并建造了大型的方柱來追蹤太陽的移動方向，這也是日晷的最早模型。 到了我國春秋時期，百家爭鳴的各種學說活躍，關于時間的思考也不斷涌現。尸子在他的著作《尸子》中就為時間下了定義，“四方上下曰宇，往古來今曰宙”。“宇宙”的宇指空間，宙就是指時間。宇宙即是空間和時間的結合。并將這種學說運用到天文觀星上。
Tips: 尸佼，被尊稱為尸子，戰國時期著名的政治家、先秦諸子百家之一，也是三晉思想文化杰出代表人物之一。 我國古代，對于時間的認識大都來自觀星，人們觀測星辰劃分區域，制定了影響上千年的歷法，天干地支紀年法，把一天分作十二個時辰，一年十二個月，并在北宋時將十二個時辰分為二十四個部分，稱“小時”。 為了更好的認識時間，聰明的古代勞動人民發明了日晷、滴漏來計時，還安排了專門的人員報時，也就是“更夫”。 但是由于我國古代注重實用性，所以除了少數思想家外，沒有人深入去探測時間這個概念，只是當作記時的歷法來用，所以直到清末，西方人的思想涌入，我們才開始初步了解時間都底是什么。
Tips:日晷，是觀測日影記時的儀器，主要是根據日影的位置，以指定當時的時辰或刻數，是我國古代較為普遍使用的計時儀器。 西方國家對于時間的了解，在文藝復興時期就開始了，但人們真正了解還是在17世紀，艾薩克·牛頓的橫空出世，掀開了“自然的法則”。 牛頓熱愛閱讀但是先進的天文學家的著作，可以說他是站在伽利略等人的肩膀上建立起他的經典物理理論。
Tips:艾薩克·牛頓爵士，英國皇家學會會長，英國著名的物理學家，百科全書式的“全才”，著有《自然哲學的數學原理》、《光學》。 在物理中，時間被認為是一種標量，如同長度、質量、電荷等。在牛頓的著作《自然哲學的數學原理》一書中，牛頓對“時間”和“空間”的定義與日常生活不同，是“絕對的”、“真實的”，即“絕對空間”和“絕對時間”。 絕對空間有著明確的定義，是與外界任何事物無關永遠是相同的和不動的。而關于絕對時間卻沒有定義。用牛頓自己的話說就是： 絕對的，真實的和數學的時間，本身和本身的性質，均勻地流動，與外在的任何東西都沒有關系。
Tips:牛頓還表示，由于日常感知時間與空間是借由感官來感受，會產生偏見，為了避免偏見，可以將其適當的分為絕對的和相對的，真的與貌似的，在人事方面，不能用絕對的處及運動而用相對的。 即人只能感知相對的時間，不能直接感受絕對的時間。同時，說明時間的一維性，時間就像射出去的箭，只能向前運行，永不回頭。
也就是說時間是有先后的，借著時間，事件發生之先后可以按過去-現在-未來之序列得以確定（時間點/時刻），也可以衡量事件持續的期間以及事件之間和間隔長短（時間段），時間的本質就是事件或現象發生的順序。但為什么時間是從前到后順時針方向走，牛頓并沒有給出詳細解釋。 同時在宗教和神話里，時間在不同的空間中流速不同，《西游記》中的“天上一天，地下一年”、《圣經》里的“主看一日如千年，千年如一日。”都提出在宇宙和地球上時間的差異。 近代物理學中的時間 ：熱力學第二定律 直到19世紀，這些疑問才得到初步解決。1850年，德國物理學家克勞修斯提出熱力學第二定律，一個孤立系統的傾向于增加混亂程度。
Tips:德國數學家魯道夫·尤利烏斯·埃馬努埃爾·克勞修斯，德國物理學家和數學家，熱力學的主要奠基人之一。生于普魯士的克斯林（今波蘭科沙林），卒于波恩 。 比如每一分鐘我們隨便擲一個硬幣，經過一段長時間后，我們檢查一下硬幣，有“可能”10個都是正面或都是反面，但是最大的可能性是正面和反面的數量相等。即在孤立的系統中，混亂程度只會增加，直到混亂程度達到最大化。這個定律也叫熵增定律，熵代表系統混亂的程度。
Tips:孤立系統總是趨向于熵增，最終達到熵的最大狀態，也就是系統的最混亂無序狀態。但是，對開放系統而言，由于它可以將內部能量交換產生的熵增通過向環境釋放熱量的方式轉移，所以開放系統有可能趨向熵減而達到有序狀態。 在物理學上中熵似乎暗示只朝向一個特定行進方向的量，有時被稱為時間之箭。 隨著時間的推移，熱力學第二定律：孤立系統的熵狀態永遠只會增加，不會減少。 假設你在一個水缸里滴下墨水，墨水隨著時間擴散開來進行布朗運動漸漸混合在一起。當它們完全混合之后，你不能期待墨水和水能自動重新分開。這說明一個孤立系統在過去是有序的且其各部分是無關的，而將來則是無序的但各部分是相關的。并且此過程不可逆。
龐加萊始態復現 但這一理論在1892年出現了一些疑問，法國數學家昂利·龐加萊證明了一個定理。
Tips:龐加萊始態復現：“孤立的，有限的保守動力學系統的組態在足夠長久時間后可恢復到任意接近初始組態。” 這就是說任何粒子在經過一個漫長的時間之后必然能回到其無限接近其初始位置的位置，這就違反了“時間之箭”的原理，時間的方向居然還會回答原來的地點，具有周期性。這就讓人們對于時間的存在更加迷茫了。 愛因斯坦的狹義相對論 此時一個媲美牛頓的天才出現了，他就是猶太裔物理學家阿爾伯特·愛因斯坦。 1905年愛因斯坦攜相對論橫空出世。打破了牛頓經典力學中的絕對時間。
Tips:在愛因斯坦的理論中，時間是宇宙構成的一部分，不能獨立于空間單獨存在。時空是不可分割的整體。 在相對論下，時間與三維空間融合成了四維時空,構成宇宙的基本結構。但有別于三維坐標的是時間是單向的。 相對論也指出時間和空間絕對的，觀察者在不同的相對速度或不同時空結構的測量點，所測量到時間的流易是不同的。比如說同一時間段，兩個人都拿著相同的鐘走，拿著甲鐘的人會發現乙鐘比自己的走得慢，這就是鼎鼎大名的鐘慢效應（時間膨脹）。
在1971年，物理學家哈菲爾（Joe Hafele）與基廷（Richard Keating）驗證了這個效應。他們將高度精確的原子鐘放在飛機上繞著世界飛行，然后將讀到的時間與留在地面上完全一樣的時鐘做比較。 結果證實：在飛機上的時間流逝得比實驗室里的慢。據愛因斯坦的理論，當移動的速度越快，時間流易速度越慢，當移動速度達到光速的一半時，時間約慢13%。
Tips:愛因斯坦的相對論，促進了現代物理學的發展，奠定了關于現代物理學的基礎。證明，時間是相對的，方向是單一的。 時間存在嗎？ 但隨著科學的進步，人們關于宇宙的不斷探索，開始懷疑時間存在的真實性。甚至說時間是記憶功能產生的錯覺，時間根本不存在。 但我們都知道，現代物理學上，時間是構成宇宙的一部分，時空物質三位一體，沒有時間就沒有宇宙。 馬克思哲學上也說，時間是物質運動的存在形式，特點是一維性，不可逆的。
Tips:這種假設有可能是對于愛因斯坦寫給朋友的信中提到的“對我們這些相信物理的人，過去、現在和未來之間的區分只不過是頑固的幻覺”這句話的過度解讀。 所以，這是明顯的斷章取義和過度解讀。愛因斯坦提出了狹義相對論，把時間、空間、物質三者組合起來解釋，時間與空間一起組成了我們存在的四維時空。論證了時間與速度之間的關系，提出了著名的質能方程和光速限制原則，論證了時間在不同速度參考系的膨脹效應，這些都必須有時間來來作為標尺的。 現代科學體系中，時間也位列物理學的七個基本量(長度m、時間t、質量kg、熱力學溫度k、光強度cd、物質的量mol、電流單位A)之一，無論是在數學、化學、物理各個領域，時間都有重要作用，沒有時間這些學科的公式定理就無法成立。
在基本的物理學定理中沒有時間概念，時間不參與計算，這并不表明其不存在，但它每時每刻都在參與著宇宙間的一切事物，記錄著它們的變化。 愛因斯坦所說的時間是一個錯覺，實際說的是“現在、過去和將來之間的差別只是一種錯覺”，時間倒流或回到過去，其實是建立在一個不存在的邏輯基礎上的。 時間雖然是看不到、摸不到的抽象概念，但它在宇宙范疇真實存在，一維向前，既不停息，也不回頭。
根據斯蒂芬·威廉·霍金所解出廣義相對論中的愛因斯坦方程式，顯示宇宙的時間是有一個起始點，由宇宙大爆炸開始的，在此之前的時間是毫無意義的。而物質與時空必須一起并存，沒有物質存在，時間也無意義。
Tips: 斯蒂芬·威廉·霍金（1942年1月8日—2018年3月14日），男，出生于英國牛津，英國劍橋大學著名物理學家，現代最偉大的物理學家之一、20世紀享有國際盛譽的偉人之一。 有些人還認為時間不過是人為便于思考宇宙，而對物質運動劃分，是一種人為規定的規則。其中康德就是一個代表。他認為：時間不是任何一種已經存在的維度，也不是任何會“流動”的實存物，時間只是一種心智的概念，配合空間和數可以讓人類對事件進行排序和比較。 比如說，我們人為劃分時間，每年地球圍繞著太陽轉一圈，把它定為一年，一年分12個月，一個月分為30天或31天，2月份定為28天或29天等等，是人們為了更好的認識世界和根據時間播種勞作而認為劃分的。認為時間本身不存在，是我們表達事物方式的產物。
但這個觀點犯了形而上學的錯誤。因為物質運動離不開時間與空間，離開時空的物質運動是不存在的，時空是物質運動的存在形式，兩者不可分割。 同時這也為否定了愛因斯坦的四維空間理論，如果時間不存在，那宇宙就變成三維的，那整個宇宙的發展也就不存在了，整個宇宙還處于蒙昧時期，人類和生命將不會出現，物質運動也就不存在。 宇宙在膨脹，生命在衰老，日夜在更替，以至于基本粒子的裂變、聚變、衰變，一切一切的運動，都證明著時間的客觀存在。
事物發生發展變化，風起云涌、細水長流都是時間存在的象征，沒有時間，就沒有人的生長、衰老、死亡，人類也就不存在。 |
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