第3章 推荐序 永恒的幻觉

“永恒的幻觉”改编自爱因斯坦，他曾说过，时间是人类顽固的错觉。时间，对于一个普通现代人来说，远远不是错觉，它顽固地刻在我们的日程表上。工作日，一大早我们就会被闹钟叫起；临近中午，肚子饿了该去吃饭了；渐近深夜，该去睡觉了，尽管入睡可能是一件困难的事。当然，在古代，我们还没有严格的考勤制度时，时间也存在着，只是相对比较松散：我们不必为了工作一定要按时起床，如果肚子不饿，大可以再躺一会儿。在农业社会，只要记得给庄稼松土施肥不要太晚就行了。更早的时候，我们的祖先还处于采集狩猎时代，只要肚子不饿，根本不会想到还有时间这种东西。

但不论我们祖先的生活方式如何，他们应该早就可以感知时间——日出日落、季节交替，这些都是可感知的。甚至，人类可以感知到更加精细的时间，比如当听到蛇行的声音时，我们可能在不到一秒的时间内逃之夭夭。但是，精确地记录时间，应该是在进入农业社会以后。为了种植，我们不得不比较精准地记得每一种谷物播种的时间，于是，中国人发明了二十四节气，还将一天划分为十二时辰。古埃及人则将一天划分为24小时。

说起时间，很多人觉得时间是看不见摸不着的，它和空间不一样。一幢大楼有多高，我们有真切的感受；一家商店距离我们的家有多远，我们也有真切的感受。有人说，空间能感受到是因为我们有度量空间的工具，话是不错，但我们其实也有度量时间的工具，比如我们自己的脉搏。后来，人们发明了日晷、刻漏以及钟表来度量时间。到了今天，度量时间最为精确的钟是一种原子钟——光晶格钟，它比任何度量空间的尺子都更精确。事实上，因为有了原子钟，我们放弃了传统度量空间的尺子。我们将光速定义为一个恒定的数，然后，一米的定义就是光在一秒的时间内跑完的距离除以光速。原子钟也好，石英钟也罢，都和科学家定义时间的一个出发点有关：存在着很多精确的周期运动。石英钟是利用一块石英的振动频率，而原子钟则利用对应的原子能够发出的某个光的频率。

时间在科学中非常重要，例如，牛顿力学要用到时间来定义速度和加速度，没有时间，就无法描述物理学定律。在爱因斯坦的相对论中，时间变得更加重要了，爱因斯坦发现，时间和我们日常感受到的不一样，时间是相对的。你的朋友坐一艘接近光速飞行的飞船外出旅行回来后，你会觉得他比你年轻很多，也就是说时间对于你的朋友来说过得很慢，或者反过来他会觉得你身上的时间流逝得太快了，比孔夫子在川上说的“逝者如斯夫”更快。我想有一天我们会看到这种奇迹，也就是说，你可以乘着一艘快速飞船飞进未来。当然，如果我们手边有一个黑洞，我们也能制造这个奇迹，因为时间在黑洞附近流逝得很慢，我们去黑洞附近转一圈再回来时，地球上已经过去了几个世纪。

尽管狭义相对论和广义相对论为我们揭示了时间的某些不为人知的“本质”，但在量子力学中，时间却变成了一个谜。时间在量子力学中完全不同于其他变量，例如空间。时间本身不再是一个所谓的“可观测物理量”，时间好像不是一个变量，而是一个很特殊的背景。有了时间这个背景，我们才能描述量子力学中的定律。如果将广义相对论融合进来，时间就变得更加离奇了：它彻底消失了。对应时间这个背景，我们描述的物理定律中完全没有它，或者说，我们用其他物理学变量取代了时间。也许，这才是时间还没有被理解的真正的本质。也许，这和迄今为止物理学家为什么不能理解量子引力有关。也许，在所有所谓“起源问题”中（宇宙的起源、生命的起源，等等），时间才是我们理解一切的源头。

以上我提到的以及我没有提到的，都在奎多·托内利这本精彩的书中被生动地讲述了。当然，他还从西方的文化传统角度来为我们讲述关于时间的故事。比如，他提到了希腊神话中的第二代神王克洛诺斯，西方常用克洛诺斯来象征时间的一种特性，即自我否定式的吞噬性。其实，中国传统文化中也有关于时间的阐述。庄子写过一则故事：“南海之帝为倏，北海之帝为忽，中央之帝为浑沌。倏与忽时相与遇于浑沌之地，浑沌待之甚善。倏与忽谋报浑沌之德，曰：‘人皆有七窍，以视、听、食、息，此独无有，尝试凿之。’日凿一窍，七日而浑沌死。”不难看到，混沌是宇宙的开始，而“倏”和“忽”在中文中都有时间很快的意思，庄子也许想说，有了时间之后，宇宙的面目混沌不清的状态就不会再继续了。

宇宙大爆炸38万年之后，整个宇宙变得透明起来，光可以在宇宙中自由穿行。随着宇宙继续膨胀和慢慢冷却，光的温度也慢慢变低，物质也在慢慢地聚拢，第一颗恒星被点亮了，星系形成了。在一个叫作银河的星系中，它的半人马旋臂上出现了一颗普通的黄矮星，以及环绕它运动的八颗行星。从内往外数第三颗行星，是一颗普通得不能再普通的固体行星，大约35亿年前，这颗行星海洋中的某个角落出现了第一个生命，也许就是一个简单的被蛋白质包裹的遗传物质。它的生殖能力非常强大，衍生出万千物种，其中，一种叫人科人属智人种的物种发展出了农业和科学，学会了计时，并且开始追问：时间到底是什么？

没错，此时此刻，在北京的家中，我还在思考：时间到底是什么？

理论物理学家、畅销科普书作家 李淼2023年2月于北京燕归园