 時間到底是什么，你會怎么回答？讓我們看看“時間”的歷史。 1 古典時代 中國漢字時間的“時”字最早出現在金文，也就是青銅器的銘文中。在《易經》中出現了很多帶有“時”字的經文，比如我們最熟悉的這句“地勢坤，君子以厚德載物，時乃與之，天道酬勤。”后世學者給出的解釋一般是：“時”是宇宙的自然法則和變化，時就是“天時”，是天定的，人無法對“時”產生任何影響。人們應該在合適的時候采取恰當的行動，把握住天時的變化。就是說時間是屬于完全脫離于人類活動的宇宙變化，是上天制定的無上法則。 西方的古希臘文明對時間的認識是亞里士多德的《物理學》這本書，書中對時間有一個定義，是這樣的：時間是運動的數量，關于前后而言。根據后世學者的解讀，亞里士多德認為時間和運動密不可分，時間并不是獨立存在的實體，而是衡量運動和變化的一種方式。我們之所以會有時間這個概念，是因為我們能感受到運動和萬物變化，假如我們無法感知運動和變化，那時間也就不存在了。說得更通俗一點就是，亞里士多德認為，時間是人的一種主觀體驗，它依賴于人的經驗而存在。 我們東方人認為時間是完全不依賴于人的天道，而西方人認為時間不過是我們人類的主觀體驗，是人自己創造出來的概念。 2 牛頓時代 西方社會進入到牛頓時代后，以牛頓為代表的物理學家們，對時間的定義逐漸清晰和明確起來。以牛頓為代表的物理學家們建立起了經典物理學的大廈，時間 t 已經成為物理學公式中最常出現的幾個變量之一。牛頓給出了時間的明確概念，他對時間的理解可以總結為下面這些基本要點：（1） 時間就像是宇宙的一個基本背景，獨立于空間和物質而存在，為所有運動提供衡量快慢的參考。（2）時間是一種連續不斷的流動，不會因為任何條件而停止，這種流動性具有絕對性和永恒性。（3）時間是絕對均勻流逝的，并且可以無限細分。（4）時間是描述運動變化的一個不可或缺的物理量。 這個世界上的絕大多數現代人，都會贊同牛頓對時間的以上四點理解，因為這四條完全符合我們的日常經驗。 3 愛因斯坦時代 愛因斯坦是怎樣的一種勇氣和聰慧，才可以讓一顆人類的大腦沖破牛頓時間觀，這實在是太不可思議了。 首先，他認為光速應該相對于任何參照系來說，都是恒定不變的。光是一種電磁波，電磁波依賴于振蕩的磁場進行傳播，它的速度正是第一個“振蕩”引起第二個“振蕩”的反應速度。這就好像一隊人站成一排報數一樣，聽到一的人報一，聽到二的人報二……光速其實就是這個報數的傳遞速度，它和我們常見的火車的運動速度顯然有著很大的不同。如同報數的人坐在火車上報數，報數的速度與火車的速度沒有關系。 第二，他認為時間是相對的。想象我們在宇宙中開著一艘非常接近光速的飛船，當我開啟飛船船頭大燈時，根據光速不變理論，站在飛船上的我們會看到這束光正以 30 萬千米每秒的速度遠離自己而去。但詭異的是，假如這時候有人在地面拿著望遠鏡看我們的飛船，他會看到飛船和飛船射出的光幾乎齊頭并進，慢慢拉開距離。要解決這個矛盾，唯一的方案就是：飛船上的時間和地面上的時間流逝速度是不同的。只要我們打破時間絕對流逝、永恒不變的樸素觀念，就能自然而然地理解這個思想實驗中的矛盾了。看似矛盾，其實并不矛盾。 4 量子物理時代 當人類文明的紀元進入到二十世紀之后，在一大群天才物理學家的努力下，人類終于敲開了微觀世界的大門。概括來說，物理學家們發現，物質和能量不是無限可分的，它們都有一個最小的基本單位。這個世界上的一切物質，都是由不可再分的基本粒子構成的。而我們在宏觀世界看到的一切，都是無數個基本粒子互相作用下的一種涌現。 “涌現”（emergency）是物理學中的術語，這個詞現在越來越多地出現在各種物理學研究和最新的科普文章中，涌現是非常迷人的一種現象。你可能在生活中見過鳥群。我們盯著鳥群中的某一條具體的鳥觀察時，我們會發現，它的運動非常雜亂無章，似乎是完全隨機的。但是，當我們把視角擴大到整個鳥群時，我們會發現鳥群的整體運動是另一番景象，整個鳥群就像是一個單一的有生命的個體，它們會躲避障礙，做規律的幾何運動等等。這就是一種涌現，也就是說，單個物體的運動模式和整體的運動模式非常不同。再比如，一杯水從液態轉變成固態或者氣態，也是在某個臨界點之后突然轉變的，這也是一種涌現。涌現在這個宇宙中無處不在，當物理學家們仔細去觀察宇宙中的各種現象時，他們發現，所有的宏觀現象，似乎都是基本粒子隨機運動的一種涌現。更有意思的是，人類的意識也是一種涌現。我們的大腦皮層中有幾百億個神經元，如果我們單獨觀察其中的每個神經元，我們不可能觀察到意識，但這幾百億個神經元聚集在一起，相互作用時，人就產生了智慧和意識，這也是一種涌現。 現代的物理學家正在追問一個問題：時間會不會也是一種涌現呢？時間就是基本結構了嗎？時間會不會是一些更基本的結構的涌現呢？在量子引力理論和弦理論下，時空的結構可能在極小的尺度上并不是連續的，而是離散的。在這些理論中，時間不再被認為是一個基本的、獨立的維度，而是從更基本的結構中涌現出來的。時間可能在極微觀的尺度上并不存在，而是由一些更加基本的物理過程、很可能是像量子糾纏這樣的相互作用的涌現。這是我們還在探索中的前沿課題。當然，科學家們現在還無法給我們一個確定的答案。 |
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