我们等待的“嫦娥”，还是此时此刻的“嫦娥”吗？

时间总是在不经意间流逝，明天就是中秋节了。今天是节前最后一个工作日，你在哪里？打算如何度过这个节日？

中秋月圆，有团圆之意，象征着和和美美

而月有阴晴圆缺，不同时刻，形状不同，人们赋予它的解读也不同，而月圆显得尤其特别。望着它，我们基本上就知道到了“中旬”。只是近代以来，日历和钟表是统一的时间计算工具，我们反而看着它们来判断何时月缺月圆。

望着月亮，不知曾经你有没有想象过，在那个神话里，月亮上的“嫦娥”此时此刻在做什么？被你望，会不会也在望着你？

如今，你或许在外地读书、工作，和家人天各一方，要借助电话或微信听见彼此、看见彼此，开头难免就是一句问候，“在做什么呢？”“吃饭了吗？”，问的也是此时此刻。

等等。“嫦娥”、“爸爸妈妈”的此时此刻，是你的此时此刻吗？我们假设彼此时间是一样的，一样的进度，一样的速度，而当彼此一旦对话所处的时间也完全一致。可是，你有没有想过，这只是因为，我们使用了全球统一的钟表计时而已？我们感叹时间快，又到中秋节了，而我们进入中秋节的时间是否相同？

你可能觉得不可思议。更不可思议的是，我们所认为的时间很可能并不存在完全一致的流逝速度，过去、现在、未来在时间上也无差别，“此时此刻”也不存在。

书评君今天要谈的便是“时间”了。“时间”一度是门显学，它令人着迷，产生了大量的读物和解读，有的也故弄玄虚。意大利物理学家卡洛·罗韦利在《时间的秩序》一书中将近代以来关于“时间”的物理学探索做了一番学理和通识兼具的梳理，简单明了。

咦，你那儿纬度多少、海拔多少，我们是在同步等待中秋节到来吗？在此天马行空般地思考“时间”，也是别有一番滋味了。

原文作者 | （意）卡洛·罗韦利

《时间的秩序》作者：（意）卡洛·罗韦利 译者: 杨光版本：博集天卷·湖南科学技术出版社 2019年6月

统一性的消失

“时间流逝在山上比在海平面快”

让我们从一个简单的事实开始：时间的流逝在山上要比在海平面快。

这一差别非常小，但可以用精密的计时器测量出来。经过练习，任何人都能观察到时间的延缓。使用专业实验室里的计时器，即使海拔只相差几厘米，也可以观测到时间的延缓：放在地板上走得要比桌上稍微慢一点。

变慢的不只是钟表，在较低的位置，所有进程都变慢了。两个好朋友分别后，一个在平原生活，另一个住进山里。几年之后他们再见面，在平原上生活的这位度过的时间更少，变老得更慢，他的布谷鸟报时钟的机械装置振动的次数更少。他可以用来做事的时间更少，他种的植物长得更慢，思绪得以展开的时间更少……时间在较低位置比较高位置要少。

这让人感到惊讶吗？也许吧。但世界运行的方式就是如此。在一些地方，时间流逝得慢一些，在另一些地方则快一些。

钟表统一时间。动画短片《钟表的故事》（Tick Tock Tale 2010）画面。

也许真正令人惊叹的地方在于，在我们有足够精密的钟表来测量时间延缓之前的一个世纪，就有人了解了这一切。这个人的名字，当然就是阿尔伯特·爱因斯坦。

在钟表的发展精确到足以测量出时间以不同速度流逝之前，爱因斯坦就意识到，时间在不同地方的流逝是不均匀的。

阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein，1879年3月14日—1955年4月18日）

爱因斯坦问了自己一个问题，在我们学习引力时，这一问题也许同样困扰过我们：太阳与地球没有相互接触，它们之间也没有任何东西可借助，那么它们是怎样相互“吸引”的呢？

他找到了一个合理的解释，猜想太阳和地球并没有直接相互吸引，而是分别对它们之间的事物产生作用。既然在它们之间存在的只有空间与时间，他猜想太阳和地球都改造了周围的空间和时间，就像一个物体浸入水中会把周围的水排开。对时间结构的改造进而影响了物体的运动，使得它们“落”向彼此。

“时间结构的改造”是什么意思呢？它指的就是上文提到的时间的延缓：物体会使它周围的时间变慢。地球是个庞然大物，会使其附近的时间变慢。这种效应在平原处更明显，在山上要弱一些，因为平原更近。这就是在海平面高度居住的人衰老得慢一些的原因。

物体下落就是由于这一时间的延缓。在时间流逝一致的地方，比如星际空间，物体不会下落，它们会浮在空间中。而在我们的星球表面，物体会自然倾向于向时间流逝更慢的地方运动，就像当我们从沙滩往大海奔跑时，腿上水的阻力会让我们向前方跌进海浪里一样。物体会下落，是由于在较低的位置，时间被地球减慢了。

科幻电影《时间规划局》（In Time 2011）将剧情设为时间不再统一流动，而是人类可以随心所欲操控时间，改写年龄。

因此，即便我们无法轻易观测到，时间的延缓仍然有着极其重要的影响：物体下落源于此，因此我们才可以坚实地站在地面上。如果我们的双脚可以牢牢地站在地面上，那是因为我们的身体自然倾向于待在时间流逝更慢的地方——并且与你的头部相比，你脚部的时间流逝得更慢。

那么，在物理实验室中，桌上的表和地上的表以不同的速度运转，我们要以哪只表为准？这个问题是没有意义的，不存在更真实的时间。存在的是两个时间，相对于彼此在变化。没有哪一个比另一个更真实。

单一量“时间”消融于时间之网中。我们并不描述世界在时间中演化的方式：我们描述的是事物在当地时间中演化的方式，以及当地时间相对于彼此如何演化。世界并不像一个指挥官指挥着一个排的士兵同时前进，它是一个由彼此影响的事件组成的网络。在不同地方，它有着不同的节奏，在此处与在彼处的流逝并不相同。这个世界的事物交织在一起，以不同的韵律舞蹈。如果世界是由舞蹈的湿婆支撑着，那一定有一万个这样舞蹈的湿婆。

方向的消失

“过去与未来的区别并不实在”

关于时间，有另一个更为重要的方面：它的路径，它的流动，里尔克《杜伊诺哀歌》第一首中那永恒的激流：“永恒的激流始终席卷着一切在者，穿越两个领域，并在其间湮没它们。”

过去与未来有别。原因先于结果。先有伤口，后有疼痛，而非反之。杯子碎成千片，而这些碎片不会重新组成杯子。我们无法改变过去，我们会有遗憾、懊悔、回忆。而未来是不确定、欲望、担忧、开放的空间，也许是命运。我们可以向未来而活，塑造它，因为它还不存在。一切都还有可能……时间不是一条双向的线，而是有着不同两端的箭头。

对我们影响最大的是时间的这一特征，而非其流逝的速度。这是关于时间最基本的一件事。时间之谜在于我们可以感知到的脉搏的跳动，在于内心深处的记忆之谜，以及对未来的担忧。

在科幻电影《土拨鼠之日》（Groundhog Day 1993）中，主人公每天醒来是同一天，昨天、今天和明天的界限不复存在。

19世纪伊始，蒸汽机利用火推动机器运转，进而开始改变世界。1824年，热力学的创始人之一萨迪·卡诺写了一本小册子，标题很吸引人，叫《论火的动力》，试图阐明这些机器运转的理论基础。这本短小的专著中包含一些错误的假设，这其中包含一个关键性的概念：归根结底，蒸汽机的运转是由于热量从高温物体传到低温物体。

萨迪的小册子传到了一位目光如炬、严格苛刻的普鲁士教授手里，这位教授的名字是鲁道夫·克劳修斯。他在紧要关头抓住了问题的根本，阐述了一条注定留名的定律：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。

此处的关键点在于其与物体下落时的区别，例如，一个球可能会下落，但它也会反弹回来，热量则不然。

这是唯一一条能够把过去与未来区分开的物理定律。

时间与热量的联系是根本性的：每当过去与未来的差别显现，都会有热量参与其中。如果一个过程倒过来看很荒谬，那么一定有东西被加热了。

如果一段影片中有一只球在滚动，我无法分辨影片是正常放映还是在倒放。但是如果球停了下来，我就知道是正着播放的。倒放的话，这就是不可能发生的事：球自己动起来了。球减速到最终静止下来，是由于摩擦，摩擦生热。只有在有热量的地方，才会有过去与未来的差别。例如念头，从过去延展至未来，而非反之——实际上，思考也会在我们的大脑中产生热量。

而这位普鲁士教授克劳修斯引入了一个量，来量度热量的单向不可逆过程。他用了古希腊语“熵”为之命名。

克劳修斯在这一页首次引入了“熵”的概念和用法。

揭示它的重任落在了一个不幸却富有魅力的奥地利人身上，他是一个钟表匠的孙子，一个悲情又浪漫的人物——路德维希·玻尔兹曼。玻尔兹曼在理解世界的基本原理的过程中，把我们带入了最令人困惑的探究。

热振动就像在不停地洗一副牌：如果牌是按顺序排列的，洗牌的过程就会把顺序打乱。这样，通过洗牌——借助万物自发的无序化，热量就从高温物体传向了低温物体，而非反之。熵的增加只不过是普遍又常见的无序的自然增长。

如果我们观测一个现象，它在开始时处于熵较低的状态，那么它的熵会增加的原因很明显——在洗牌的过程中，一切都变得无序了。

如果一副牌的前二十六张都是红色的，后二十六张都是黑色的，我们就把这些牌的排列称为“特殊的”“有序的”。洗牌之后，顺序就消失了。最初有序的排列就是“低熵”的排列。

但是请注意，如果我们观察的是牌的颜色——红或黑，那么它是很特殊的，因为我们正把注意力放在牌的颜色上。如果前二十六张牌都是红桃和黑桃，那么这种排列也很特殊。或者都是奇数，或者是这副牌里最褶皱的二十六张，又或者是与三天前完全相同的二十六张牌……或者它们有其他共同点。

仔细思考，如果我们观察其全部细节的话，每一种排列都是特殊的，每一种排列都是独一无二的，因为每一种排列都有其独特的一面。

只有当我把目光聚焦于牌的特定方面时，“某些排列比另一些更特殊”的概念才有意义。如果我们从各个方面对牌进行区分，那所有排列就都是等价的：没有哪个比其他的更特殊。只有当我们以一种模糊与近似的方式看待宇宙的时候，“特殊性”的概念才会出现。

玻尔兹曼说明了“熵”之所以会存在，是因为我们以一种模糊的方式描述世界。他证明了熵就是我们模糊的视野无法区分的不同排列的数量。热量、熵、过去的低熵都是近似地、统计性地对自然进行描述的概念。过去与未来的区别与这种模糊有深刻的联系。如果我去观测事物的微观状态，那么过去与未来的区别就会消失。

英国物理学家史蒂芬·霍金的畅销书《时间简史》中译本不同版次封面（出版社：湖南科学技术出版社）。《时间简史》一度在物理学外掀起“时间热”。

“现在”即空无

“在我看来，

这是当代物理学最令人震惊的结论。”

在遥远的地方，“现在”正发生些什么呢？比如说，假设你姐姐去了比邻星b——这颗目前发现的距离我们大约四光年的行星，那她“现在”正在比邻星b上做什么呢？

唯一正确的答案是，这个问题没有意义。就好像我们身处威尼斯，却问：“这里是北京的哪里？”这样问没有意义，因为如果在威尼斯我用“这里”这个词，我指的是威尼斯的某处，不在北京。

比邻星（毗邻星，Proxima Centauri)，离太阳系最近的一颗恒星。

如果你姐姐在房间里，你想知道现在她在做什么，答案通常很简单：你看看她就知道了。如果她离得很远，你可以给她打个电话问问。但请注意：如果你看到姐姐，你接收到了从她那里传到你眼里的光线——光需要花些时间到你这里，比如说几纳秒——一秒的很小一部分，那么，你并没有看到她现在在做什么，而是看到了她几纳秒以前在做什么。

如果她在纽约，你从利物浦打电话给她，她的声音要花几毫秒到你这儿，所以你最多能知道的是你姐姐几毫秒以前在做什么。不过这也许并没有很明显的区别。

然而，如果你姐姐在比邻星b上，光从那里到你这儿要花四年。因此，如果你从望远镜里看到她，或者从她那儿收到无线电信号，你得知的是她四年前在做的事，而不是她现在正在做什么。比邻星b的现在显然不是你通过望远镜看到的，或是通过无线电听到的。

也许你会说，你姐姐现在做的，是从你透过望远镜看到她的时刻起，四年之后将要做的？但并非如此，这也行不通：在你透过望远镜看到她的四年后，在她的时间里，她也许已经返回地球，并且是在未来的十个地球年以后了（是的，这的确可能！）。可是，现在不可能在未来。

也许我们可以这样做：如果十年以前，你姐姐就动身前往比邻星 b，并随身带着日历来记录时间的流逝，那我们可以说，现在对她而言，是她记录下的十年过去了的时刻吗？不行，这也行不通：也许当她回到此处时，相对于她的时间过了十年，而相对于此处的时间却过了二十年。那么在比邻星b上，现在到底是何时呢？

事情的真相是，我们需要放弃问这个问题。

在不同地方寻找同一时刻的人。图为国内真人秀节目《世界上的另一个我·欧洲季》（爱奇艺，2016）画面。

在比邻星b上，并不存在一个特定的时刻，与此时此地的当下相对应。在我看来，这是当代物理学得到过的最令人震惊的结论。

去问你姐姐在比邻星b上的哪个时刻与现在相对应，是没有意义的。就像问哪支足球队赢得了篮球比赛冠军，一只燕子赚了多少钱，或是一个音符有多重。这些都是没有意义的问题，因为足球队踢足球，不打篮球；燕子不会忙着赚钱；声音也无法称重。“篮球冠军”指的是篮球队，而非足球队。收入只涉及人类社会，而非燕子。“当下”的概念涉及与我们邻近的事物，而非远处。

我们的“当下”不会延伸到整个宇宙，它就像我们周围的一个气泡。

这个气泡可以延伸到多远呢？取决于我们限定时间的精确程度。如果用纳秒，“现在”的定义仅有几米；如果用毫秒，那就有几千公里。作为人类，我们对几十分之一秒都很难分辨出来，我们可以把整个星球都看作同一个气泡，在谈及现在时，可以认为对我们而言这是同一个瞬间。这就是我们可以做出的最大限度的近似。

“非线性的时间”成为许多带有科幻色彩电影的必拍元素。

存在着我们的过去：在现在所见之前发生的事件。存在着我们的未来：在此时此地我们所见之后会发生的事件。在过去与未来之间，还存在着一个时间段，它既非过去，亦非将来，有一定的长度：火星上是十五分钟；比邻星b上是八年；仙女座星系中有数百万年。这就是延展的现在，也许是爱因斯坦最伟大最奇特的发现。

认为有个定义清晰的“现在”遍存于整个宇宙的观念是个幻觉，是我们根据自身经验做出的不合理的推断。

这就像彩虹触碰到森林的那处交界点。我们认为可以看到它，但走过去寻找时，它却不在那儿。

在行星之间的空间里，如果我要问“这两块石头高度相同吗”，正确的回答应该是：这个问题没有意义，因为在整个宇宙中并没有关于“相同高度”的统一概念。如果有两个事件，分别发生在地球和比邻星b上，我问这两个事件是否发生在“同一时刻”，正确答案应该是：这个问题没有意义，因为在宇宙中并不存在可以定义的“相同时刻”。

本文经博集天卷·湖南科学技术出版社授权整合自《时间的秩序》第一部分第1、2、3节。标题为编者所加，较原文内容有删节及调整。整合：罗东；编辑 ：西西。校对：薛京宁。未经出版方或新京报书面授权不得转载，欢迎转发至朋友圈。