N李淼
编者按：2022年度宇宙奖获奖作品、费米奖等多项大奖得主奎多·托内利的新作《时间》中文版新近由河北科学技术出版社出版。该书由文津奖获得者、著名理论物理学家李淼全文审校并作序推荐。作为自《时间简史》以来，近几十年中既诗意又前沿的科普著作，作者从经典物理中的时间、相对论中的时间和量子力学中的时间三个方面，带领读者沿着一条曲折的道路，从全新的角度去认识时间，感受速度、悬念、加速和等待。
作为粒子物理学家，托内利介绍了一般人不易接触到的强子对撞机等有趣而鲜为人知的知识，同时包含最前沿的物理学研究成果，鲜活实在、言之有物。本书不仅讲述了有关时间的科学理论和发现，还依照人类认知的不断深入，融合古老神话、艺术、诗歌、文学、历史，以及“人类的恐惧”等多学科知识来讲述时间这一物理量的概念和意义，既是物理学普及读物，也可以视为文学读物、哲学读物，读起来生动有趣，充满哲思却毫不晦涩。
奎多·托内利，意大利粒子物理学家、比萨大学通用物理教授、日内瓦欧洲核子研究中心（CERN）访问学者。他在希格斯玻色子（上帝粒子）的发现中发挥了关键作用，托内利于2012年被授予意大利共和国总统荣誉勋章，并先后获得过意大利物理学会颁发的恩里科·费米奖、基础物理学特别突破奖等多个奖项。今刊登李淼所撰序言《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，对于一个现代普通人来说，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：我们不必为工作一定要按时起床，如果肚子不饿，大可以再躺平一会儿。农业社会的时候，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。
但不论我们的祖先的生活方式如何，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。我们记得昨天的事情、前天的事情，当然还有更早的事情。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原子钟，它比任何度量空间的尺子更精确。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，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”流逝得更快。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，我们觉得时间变成了一个谜。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。对应于时间这个背景，我们描述的物理定律完全没有它，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，都在圭多·托内利这本精彩的《时间》中被生动地讲述了。当然，他更多地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，浑沌是宇宙的开始，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这样的状态就不再继续了。
宇宙大爆炸38万年之后，整个宇宙变得透明起来，光可以在宇宙之间自由穿行。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？
◎链接·书中精选
1.我们是如何感受时间的？为什么总觉得假期稍纵即逝？快乐的时间总是短暂的，而痛苦的记忆总让人铭记于心。
在人类构建时间感时，情感和记忆起着很重要的作用，所以主观的时间可能和钟表度量的客观时间有很大的不同。诸多因素都可导致时间发生明显扭曲，安心、放松时感觉到的时间长度会比实际短；遇到坏事，比如被坏人威胁时，时间则会慢得多，焦虑会拉长每一秒。而当创伤经历固定在记忆中时，回忆起来就像看慢放一样。
2.是人类掌握了时间，还是时间奴役了人类？看不见、摸不着的时间在无形中安排着我们的一切。
时钟决定着手机、电脑、卫星等设备的处理器周期。一切都按照钟表定下的节奏运行。我们起床不是因为睡饱了，而是因为闹钟响了；我们吃饭不是因为饿了，而是因为饭点到了；我们睡觉不是因为累了，而是因为时钟告诉我们该睡了。
3.如果爱因斯坦没有发现相对论，时间的概念消失不见，我们的生活将陷入一片混乱。
每颗卫星上都载有原子钟，并以非常精确的方式进行同步。因为要使GPS发挥作用，需要考虑很多因素，其中就包括相对论效应。卫星围绕地球运动的速度会导致每天慢大约7微秒（1微秒即百万分之一秒），而较弱的引力场则会导致每天快大约45微秒，因此总体快38微秒。如果不修正这快出来的38微秒，那一天就可以差出几千米，系统也就无法使用。总之，我们每次使用谷歌地图时都要怀念一下爱因斯坦，没有他，也许我们永远都见不到约好的人，找不到好朋友推荐的那个隐秘小馆。