我们经常用“一寸光阴一寸金”来表示时间的重要性。可“时间”这个看不见摸不着的物质究竟是什么呢？

古人把一天划分为12个时辰，然后用地支为每个时辰命名。最初人们用圭表观察时间变化，后来，人们用水滴滴漏产生的液位变化作为计量时间的标准。直到北宋时期，人们把时辰又分为了“初”和“正”两类，于是12个时辰又演化成了24小时。

那么时间究竟是什么东西？为什么爱因斯坦和牛顿对它都有不同的理解？时间的真相为什么不被人类接受？

时间是什么？

时间是一种参照标准，是一种尺度，是物理学里面七个基本物理量之一。时间在物理学中的定义是标量，包括了时刻和时段两个概念。时间可以标定事件发生的先后顺序，比如7:00吃早餐，12:00吃午餐，20:00吃晚餐。这样具体的一个时间点就是时刻。时间也可以用来衡量事件发生的时间以及事件之间的间隔长短。

时间是物质发生变化、移动的持续性和顺序性的表现。人类一般用时间来描述物质运动或者事情发生过程。比如，我们说“张三用一下午的时间完成了一项工作”，就是说在张三在一个时段内，持续性在做某一件事情。

除了物理学，时间也被广泛地运用于天文、哲学、历史等领域。比如天文学中，将光运动1年的时间产生的距离称之为光年。哲学中也有关于永恒、有限和无限之类的字眼来界定时间范围。历史上发生的重大事件更是会有一个明确的时间记录。

牛顿：绝对时空

17世纪，牛顿的多项研究结果为人类物理学进步做出了巨大贡献，其中最瞩目的研究之一就是绝对时空。牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中，表达了自己对绝对时间和绝对空间的理解，后人把这个观点称之为牛顿空间观。

在牛顿眼里，绝对时间和绝对空间是两个独立的概念。

绝对时间不会因为外力或者人类的观察发生改变，而相对时间会因为外力作用或者观察者发生改变。绝对时间是无法用任何工具或者仪器能够测量的，人类也无法感知绝对时间的具体节点。只能通过物体的移动观测到时间的变化。

比如，一人跑100米花费了15秒的时间。我们用计时器认为开始的时间是0，结束的时间是15。但在绝对时间里，我们既不知道他在绝对时间的哪个节点开始，也不知道他在绝对时间的哪个节点结束。我们所观察到的15秒只是绝对时间里的一段时间差。

绝对空间不会因为外界作用或者观察者发生改变，相对空间会因为外界作用或者观察者发生改变。相对空间具有可以改变的纬度，我们一般用具体的坐标位置来描述。

比如，一个物体在受到一个力的推动时，就会因为力的大小不同而发生不同的距离位置变化。不论这个物体是在一维空间发生运动还是在二维空间发生运动，观察者只是在一个合适的范围内，取了一个足够的自由度去描述这个物体而已。

牛顿还借此引申出了绝对运动的概念。他认为绝对时空中的物体都有一个对应的绝对时空的运动状态。在这样的状态下，所有的物体不是绝对的静止状态，就是有着绝对的速度存在。

爱因斯坦：时间相对论

十九世纪，爱因斯坦提出了时间相对论。他认为，在两个物体同时运动的状态下。一个运动速度快，一个运动速度慢。对于速度快的物体而言，时间就变慢了。比如两个人在跑步的过程中，对时间变化的感知是不同的。跑得快的那个人，就会觉得时间变慢了，而跑得慢的那个人则会觉得时间太快了。

在时间相对论的基础上，爱因斯坦还提出来著名的双生子佯谬。双生子佯谬是爱因斯坦做的一个思想实验。内容具体是这样的：如果有一对双胞胎，弟弟坐上了速度接近光速的宇宙飞船去了外太空，哥哥则在地球继续生活。等弟弟从外太空回来的时候，他会比地球上的哥哥年轻得多。

假如双胞胎中的哥哥在地球上待了五十年，那么在接近光速运动飞船上生活的弟弟则像是过了三十年。因为弟弟运动速度太快，在相对的时间里，弟弟的时间就变得更慢。

这种理论并非夸大其词，因为后来科学家通过实验证明了这种说法的正确性。科学家发现，地球的大气层上有 “渺子”存在，但是因为时间膨胀，“渺子”的时间变慢了，所以在到达地球的时候还没有发生衰变。

按照爱因斯坦狭义相对论的理念，不论两个人处于什么样的运动状态，这两个人观察到的物理定律都是一样的。在这样的时空里，没有可以用来参考的绝对坐标。不论是地球和太阳之间，还是火箭和探测器之间，所有物质的运动都是相对的。

牛顿认为时间和空间都是绝对的，但速度是相对的。但爱因斯坦认为，光速恒定不变，所以是绝对的，但时间和空间是相对的。而且三维空间和一维时间是牢牢锁定在一起的，它们一起组成了我们现在所处的四维空间。

虽然牛顿和爱因斯坦对时间的理解各不相同，但他们表达的意思有一点相同，那就是：我们每个人感知时间的变化和流逝，完全取决于个人主观感受，所谓的时间其实只是人类的错觉。

闵可夫斯基时空

一直以来，我们都觉得时间的流逝对每个人而言都是公平的，但是牛顿和爱因斯坦竟然运用绝对和相对的概念重新定义了时间对于人类的意义，世人并不愿接受真相。所以很多科学家继续对时间概念加以探索。

1909年，也就是爱因斯坦提出时间相对论的三年后。俄裔德国数学家闵可夫斯基提出了一种新的观点，这种观点被后人称之为闵可夫斯基时空。

闵可夫斯基时空里，光速不论在任何参考体系里都是一个恒定不变的数值，但时间和空间紧密地结合在一起。

闵可夫斯基提出的这个理念遭到了很多人打击，大家认为他的理念只是通过数学方式重新解读了狭义相对论，没有任何创新意义，而且没有表露出物理层面的重要意义。就连爱因斯坦本人都对此嗤之以鼻。

1912年，爱因斯坦构思广义相对论的时候，因为引力作用无法纳入论据而纠结不已。直到这个时候他才发现闵可夫斯基时空的巧妙之处，发现了数学公式中可以将引力纳入其中。于是爱因斯坦对闵可夫斯基的时空发生了巨大的改观，高度评价闵可夫斯基提出来这个唯一而绝对的时空。

时间究竟是什么？

1963年，一篇刊登在《科学美国人》上的文章引起了朱利安·巴伯的注意。文章内容是英国物理学家狄拉克对爱因斯坦三维空间＋一维时间的观念进行深入分析，年仅26岁的剑桥大学研究生朱利安·巴伯开始思考：时间究竟是什么？

1999年，朱利安·巴伯把自己对于时间的思考写成了《时间的终结》一书。他认为，时间只是一种幻觉，如果在宇宙如何运行这个领域谈论时间，根本毫无意义。大家对这本书褒贬不一，但创造出“黑洞”一词的物理学家惠勒说：“如果柏拉图和亚里士多德读过这本书，他们可能仍然在讨论它。”对这本书给予了肯定。

2020年底，83岁的朱利安·巴伯再次出版了一本关于时间的书籍《雅努斯点》。他认为宇宙大爆炸可以看作是雅努斯点，以宇宙大爆炸中心，时间既在向过去流动，也在向未来流动。所以时间并不是一个单一的方向。

在大多数人眼里，时间是一个一个单向流逝的事物。花有重开日，人无再少年。时间过去就不会重来，所以对每个人来说都极其宝贵。但从物理学的角度来说，时间是过去、现在以及未来的结合体，人类感知和理解的时间只是一个错觉。

产生这种错觉是因为人类对时间的认知停留在观察到的表象上，再加上人类有一定的记忆和固化的思维模式，所以人类对时间的感知和评价并不客观。

对时间的不同看法

关于时间的定义和理解，科学家们始终有着不同的看法。有物理学家认为，时间并不是单向流动和恒定不变的。如果发生宇宙大挤压，时间甚至会逆转，宇宙里面的所有物质发生的变化，都会像“倒放镜头”。

也有物理学家认为有“单元宇宙”的存在。单元宇宙是指：时间和空间纬度绑定在一起，这样的空间可以用“时空”来描述。时空里的过去、现在和未来都是同时存在的，它们只是组成整个世界的不同单元。

麻省理工学院的物理学家麦克斯·德格马克认为，时间也有可能是一个三维状态，三维的时间里，事情会因为时间的变化而产生变化。时间也有可能是四维状态，四维的时间里，就存在密切相关又互不交集的单元宇宙。

在大多数人眼里，过去的事情已经发生了，而且无法逆转，现在的事情正在发生，可以人为干预，而将来的事情还没有发生，所以并不存在。但是按照德格马克的观点，不论人为如何干预，过去、现在以及将来都已经存在。我们之所以会有那样的误解，是因为人类的记忆让自己有种莫名的“自信”，所以按照惯性思维觉得过去就是一种记忆。

看到各位物理学家对于时间的看法和理解，我们是不是对时间有了一个更深层次，或者说是另一种角度的认知？也许时间真的是人类的幻觉，不论你是否愿意接受真相，它都依然存在。对我们短暂的生命而言，如何在有限的生命中学习到更多的知识、做出更多的奉献、享受到更多的快乐，才是最大化利用时间的最佳途径。