愛因斯坦說，時(shí)間是人類的一種幻覺。

在他的廣義相對(duì)論(發(fā)表于1916年，距今已有一個(gè)多世紀(jì))中，他預(yù)測(cè)時(shí)間在“高處”比在“低處”接近地面的位置流逝得更快。如果一個(gè)住在山腳的人相隔多年以后遇到住在山頂?shù)膶\生兄弟，他會(huì)發(fā)現(xiàn)他的兄弟年紀(jì)比他稍長(zhǎng)一些。同理，如果你仔細(xì)比對(duì)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)放在地板上的鐘比桌子上的鐘要走的慢一點(diǎn)。

Credit: Loel Barr for NIST

那么這兩個(gè)鐘，哪一個(gè)顯示的是真實(shí)的“時(shí)間”呢?

1971年，物理學(xué)家Hafele和天文學(xué)家Keating主持了著名的“原子鐘實(shí)驗(yàn)”。他們將四個(gè)銫原子鐘安裝在飛機(jī)上，以不同的方向環(huán)繞地球飛行。結(jié)果證明，飛機(jī)上的鐘表與地面上的鐘表顯示的時(shí)間不同。但原子鐘上測(cè)量到的差異微乎其微，一般人很容易忽略這個(gè)時(shí)間的差異。

我們的確很難感受到，宇宙中的一切都在運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)中，一切物質(zhì)都在經(jīng)受地心引力的作用。時(shí)間隨著質(zhì)量和速度的變化而變化，在宇宙中的每一個(gè)點(diǎn)，時(shí)間都是不同的。

物理學(xué)并不描述事物在一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間中如何演化，而是描述事物在它們自己的時(shí)間中如何演化，以及時(shí)間相對(duì)于彼此怎樣演化。愛因斯坦的廣義相對(duì)論中不存在單一的時(shí)間，而是有無數(shù)的時(shí)間。《時(shí)間的秩序》(The Order of Time) 作者卡洛·羅韋利說，時(shí)間不是一個(gè)指揮官，指揮著一個(gè)排的士兵同時(shí)前進(jìn)，它是一個(gè)由彼此影響的事件組成的網(wǎng)絡(luò)。

《時(shí)間的秩序》

[意]卡洛·羅韋利著

楊光譯

出版日期：2019年6月

物理學(xué)家卡洛·羅韋利以他在圈量子引力理論方面的成就聞名，同時(shí)他也是一位暢銷書作家，他的著作《七堂極簡(jiǎn)物理課》被譯成四十一種語(yǔ)言，英文版銷量超過100萬(wàn)冊(cè)，至今仍是銷售最快的科普書之一。在新書《時(shí)間的秩序》里，羅韋利再次向讀者展示了他對(duì)物理學(xué)的極大熱忱，他用詩(shī)意的文字，邀請(qǐng)讀者思考這一亙古難題——時(shí)間的本質(zhì)。

在本書的第一部分，卡洛·羅韋利總結(jié)了現(xiàn)代物理學(xué)的狀態(tài)，在第二部分中，他描繪了一個(gè)沒有時(shí)間的世界，本書的最后也是最重要的部分“時(shí)間的來源”，帶領(lǐng)讀者探索時(shí)間的基本組成要素。

為了保證沒有博士學(xué)位的讀者也能看懂，羅韋利并沒有從學(xué)術(shù)角度長(zhǎng)篇大論，在《時(shí)間的秩序》整本書中，他只提到了一個(gè)簡(jiǎn)單的公式：ΔS≥0

它是熱力學(xué)第二定律：熱量只能從高溫物體傳到低溫物體，而非反過來。羅韋利在書中稱這個(gè)公式為“時(shí)間之矢”，因?yàn)樗恰皡^(qū)別過去與未來”的唯一公式。在這非同尋常的公式背后，隱匿了整個(gè)世界。

Credit: WIRED

在有熱量的地方，時(shí)間之矢才會(huì)出現(xiàn)。很多科幻小說和電影中描繪的“時(shí)間倒流”令人著迷，然而在物理學(xué)中，時(shí)間與熱量的聯(lián)系是根本性的：每當(dāng)過去與未來的差別顯現(xiàn)，都會(huì)有熱量參與其中。如果一個(gè)過程倒過來看很荒謬，那么一定是有東西被加熱了。

卡洛·羅韋利舉了一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：如果一段影片中有一只球在滾動(dòng)，我無法分辨影片是正常放映還是在倒放。但是如果球停了下來，我就知道是正著播放的，因?yàn)榈狗诺脑?，這就是不可能發(fā)生的事：球自己動(dòng)起來了。球減速到最終靜止下來，是由于摩擦，摩擦生熱。只有在有熱量的地方，才會(huì)有過去與未來的差別。例如念頭，從過去延展至未來，而非反之——實(shí)際上，思考也會(huì)在我們的大腦中產(chǎn)生熱量。

羅韋利認(rèn)為，時(shí)間的典型特征接連被證明只是由于我們的視角而產(chǎn)生的錯(cuò)誤理解，就像我們從前以為地球是平的或太陽(yáng)繞著地球旋轉(zhuǎn)一樣。我們知識(shí)的增長(zhǎng)導(dǎo)致了“時(shí)間”這個(gè)概念的逐漸瓦解。

因而，我們也就產(chǎn)生了對(duì)于“時(shí)間”的種種疑問：

時(shí)間是自主獨(dú)立存在的，還是一種人類創(chuàng)造出來用于量度事物變化的方式？

我們口中的“現(xiàn)在”是真正的“現(xiàn)在”嗎？

為什么有時(shí)感覺幾小時(shí)瞬間飛逝，有時(shí)連幾分鐘都過的很緩慢？

……

羅韋利在書的最后說道——

我們幾乎不知道我們所見的世界與世界本身的關(guān)系。

我們知道自己其實(shí)是近視，只能勉強(qiáng)看到物體輻射的巨大電磁波譜中一個(gè)微小的窗口。

我們看不到物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)，看不到空間的彎曲。

我們看到的自洽世界，只不過是從我們與宇宙的接觸中推斷出來的。

讀了這本書后，也許你對(duì)“時(shí)間”會(huì)有全新的理解。

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“我們的目標(biāo)不是相互說服，而是相互認(rèn)識(shí)?！?/p>

——赫爾曼·黑塞

（本文原載于“企鵝圖書”公眾號(hào)：penguinbooks）