推薦序 永恒的幻覺

“永恒的幻覺”改編自愛因斯坦，他曾說過，時間是人類頑固的錯覺。時間，對於一個普通現代人來說，遠遠不是錯覺，它頑固地刻在我們的日程表上。工作日，一大早我們就會被鬧鍾叫起；臨近中午，肚子餓了該去吃飯了；漸近深夜，該去睡覺了，盡管入睡可能是一件困難的事。當然，在古代，我們還沒有嚴格的考勤製度時，時間也存在著，隻是相對比較鬆散：我們不必為了工作一定要按時起床，如果肚子不餓，大可以再躺一會兒。在農業社會，隻要記得給莊稼鬆土施肥不要太晚就行了。更早的時候，我們的祖先還處於采集狩獵時代，隻要肚子不餓，根本不會想到還有時間這種東西。

但不論我們祖先的生活方式如何，他們應該早就可以感知時間——日出日落、季節交替，這些都是可感知的。甚至，人類可以感知到更加精細的時間，比如當聽到蛇行的聲音時，我們可能在不到一秒的時間內逃之夭夭。但是，精確地記錄時間，應該是在進入農業社會以後。為了種植，我們不得不比較精準地記得每一種穀物播種的時間，於是，中國人發明了二十四節氣，還將一天劃分為十二時辰。古埃及人則將一天劃分為24小時。

說起時間，很多人覺得時間是看不見摸不著的，它和空間不一樣。一幢大樓有多高，我們有真切的感受；一家商店距離我們的家有多遠，我們也有真切的感受。有人說，空間能感受到是因為我們有度量空間的工具，話是不錯，但我們其實也有度量時間的工具，比如我們自己的脈搏。後來，人們發明了日晷、刻漏以及鍾表來度量時間。到了今天，度量時間最為精確的鍾是一種原子鍾——光晶格鍾，它比任何度量空間的尺子都更精確。事實上，因為有了原子鍾，我們放棄了傳統度量空間的尺子。我們將光速定義為一個恒定的數，然後，一米的定義就是光在一秒的時間內跑完的距離除以光速。原子鍾也好，石英鍾也罷，都和科學家定義時間的一個出發點有關：存在著很多精確的周期運動。石英鍾是利用一塊石英的振動頻率，而原子鍾則利用對應的原子能夠發出的某個光的頻率。

時間在科學中非常重要，例如，牛頓力學要用到時間來定義速度和加速度，沒有時間，就無法描述物理學定律。在愛因斯坦的相對論中，時間變得更加重要了，愛因斯坦發現，時間和我們日常感受到的不一樣，時間是相對的。你的朋友坐一艘接近光速飛行的飛船外出旅行回來後，你會覺得他比你年輕很多，也就是說時間對於你的朋友來說過得很慢，或者反過來他會覺得你身上的時間流逝得太快了，比孔夫子在川上說的“逝者如斯夫”更快。我想有一天我們會看到這種奇跡，也就是說，你可以乘著一艘快速飛船飛進未來。當然，如果我們手邊有一個黑洞，我們也能製造這個奇跡，因為時間在黑洞附近流逝得很慢，我們去黑洞附近轉一圈再回來時，地球上已經過去了幾個世紀。

盡管狹義相對論和廣義相對論為我們揭示了時間的某些不為人知的“本質”，但在量子力學中，時間卻變成了一個謎。時間在量子力學中完全不同於其他變量，例如空間。時間本身不再是一個所謂的“可觀測物理量”，時間好像不是一個變量，而是一個很特殊的背景。有了時間這個背景，我們才能描述量子力學中的定律。如果將廣義相對論融合進來，時間就變得更加離奇了：它徹底消失了。對應時間這個背景，我們描述的物理定律中完全沒有它，或者說，我們用其他物理學變量取代了時間。也許，這才是時間還沒有被理解的真正的本質。也許，這和迄今為止物理學家為什麽不能理解量子引力有關。也許，在所有所謂“起源問題”中（宇宙的起源、生命的起源，等等），時間才是我們理解一切的源頭。

以上我提到的以及我沒有提到的，都在奎多·托內利這本精彩的書中被生動地講述了。當然，他還從西方的文化傳統角度來為我們講述關於時間的故事。比如，他提到了希臘神話中的第二代神王克洛諾斯，西方常用克洛諾斯來象征時間的一種特性，即自我否定式的吞噬性。其實，中國傳統文化中也有關於時間的闡述。莊子寫過一則故事：“南海之帝為倏，北海之帝為忽，中央之帝為渾沌。倏與忽時相與遇於渾沌之地，渾沌待之甚善。倏與忽謀報渾沌之德，曰：‘人皆有七竅，以視、聽、食、息，此獨無有，嚐試鑿之。’日鑿一竅，七日而渾沌死。”不難看到，混沌是宇宙的開始，而“倏”和“忽”在中文中都有時間很快的意思，莊子也許想說，有了時間之後，宇宙的麵目混沌不清的狀態就不會再繼續了。

宇宙大爆炸38萬年之後，整個宇宙變得透明起來，光可以在宇宙中自由穿行。隨著宇宙繼續膨脹和慢慢冷卻，光的溫度也慢慢變低，物質也在慢慢地聚攏，第一顆恒星被點亮了，星係形成了。在一個叫作銀河的星係中，它的半人馬旋臂上出現了一顆普通的黃矮星，以及環繞它運動的八顆行星。從內往外數第三顆行星，是一顆普通得不能再普通的固體行星，大約35億年前，這顆行星海洋中的某個角落出現了第一個生命，也許就是一個簡單的被蛋白質包裹的遺傳物質。它的生殖能力非常強大，衍生出萬千物種，其中，一種叫人科人屬智人種的物種發展出了農業和科學，學會了計時，並且開始追問：時間到底是什麽？

沒錯，此時此刻，在北京的家中，我還在思考：時間到底是什麽？

理論物理學家、暢銷科普書作家 李淼2023年2月於北京燕歸園