時間就是那條奔流不息的大河，從“過去”流經(jīng)“現(xiàn)在”，不作片刻停留，便又朝著“未來”滾滾而去。這大概是早在文明啟蒙之初，人們就已經(jīng)明白的常識。仿佛冥冥之中有這樣一口時間之鐘，我行我素地滴答作響，不受外界任何打擾，既沒有開端，也不會終結(jié)。

而世間的萬物，從誕生到興盛，從衰敗到消亡，再到下一次可能的重生，都在時間之鐘的滴答聲中，遵循著統(tǒng)一的步調(diào)翩翩起舞。從這個意義上說，時間也是這個世界上最慷慨、最公平的東西。不論榮華富貴還是一貧如洗，也不論身強(qiáng)力壯還是老弱病殘，從日出到日落，再到下一次日出，每一個人分配到的時間，都是一樣多的。

問題是，果真如此嗎？針對這一點，偉大的科學(xué)家愛因斯坦“親身”做過一項有趣的實驗。

為了感受時間的“相對性”，愛因斯坦用自己的身體做了一項有趣的實驗。圖片來源：bbc.co.uk

親測“相對論”

1938年，他通過好朋友、喜劇大師卓別琳，約到了卓別琳當(dāng)時的妻子、好萊塢女星波萊特·戈達(dá)德。在后來發(fā)表于《熱科學(xué)與技術(shù)學(xué)報》上的實驗報告中，愛因斯坦寫道：“我坐火車到紐約與戈達(dá)德小姐在中央火車站的‘大蠔酒吧’見面。她十分明艷動人。我覺得似乎過了1分鐘時看了看手表，發(fā)現(xiàn)實際上已經(jīng)過了57分鐘，我將它四舍五入成1小時?！?/p>

回到家后，愛因斯坦找來一臺松餅機(jī)，插上電讓機(jī)器加熱，然后一屁股坐了上去?！拔矣X得似乎過了1小時的時候，站起來看了看手表，發(fā)現(xiàn)實際上才過了不到1秒鐘。為了讓兩種情況下所用的單位保持一致，我將它算成1分鐘?！碑?dāng)然，接下來，他第一時間給醫(yī)生打了電話。

這個活生生的例子說明，就算分配給每個人的時間都一樣多，處在完全不同的情境之下，人們對時間流逝的主觀感受也可能截然不同?！耙粋€男人與美女對坐1小時，會覺得似乎只過了1分鐘；但如果讓他坐在熱火爐上1分鐘，會覺得似乎過了不止1小時，”用愛因斯坦的話來說，“這就是相對論。”

相對論是上世紀(jì)頭20年里愛因斯坦開創(chuàng)的偉大理論，分為狹義相對論和廣義相對論。近百年來，這兩個理論經(jīng)受住了最嚴(yán)格的實驗檢驗。當(dāng)然，愛因斯坦做過的這個實驗并不包括在內(nèi)。主觀感受不能很好地描述客觀現(xiàn)實，要精確測量實際的時間流逝，必須借助精密儀器才行。

在愛因斯坦的那個實驗中，精密儀器就是他的手表。如果按照手表上指針的走動來計時，不論是與美女對坐，還是一屁股坐在火鍋上，時間流逝的速度都應(yīng)該是一致的。愛因斯坦舉這個例子，只是為了形象地解釋時間也有相對性。然而，考慮到真正的相對論，即便是能夠忠實記錄時間流逝的理想儀器（不妨稱之為“時鐘”），也會出現(xiàn)不合拍的節(jié)奏。

愛因斯坦的相對論，打破了時間整齊劃一的假象。統(tǒng)一的時間已經(jīng)不復(fù)存在，只剩下各自為政的時間碎片了。圖片來源：typeaparent.com

破碎的時間

舉例來說，按照狹義相對論，只要你和我之間存在相對運(yùn)動，時間在你和我身上流逝的速度就會有所不同。在你看來，我的時鐘上指針轉(zhuǎn)動的速度變慢了；同樣，我也會看到你的時鐘走慢了。當(dāng)然，由于運(yùn)動而產(chǎn)生的時間流逝變慢現(xiàn)象，只有在速度接近光速時才會表現(xiàn)明顯。

早在1941年，物理學(xué)家布魯諾·羅西和D·B·霍爾就在一種被稱為μ子的微觀粒子身上，觀察到了這種現(xiàn)象。μ子極其短命，在靜止?fàn)顟B(tài)下，平均每2.197微秒，就會有半數(shù)μ子衰變成其他東西——這個時間被稱為“半衰期”。然而，來自宇宙的高能粒子闖入地球大氣時形成的μ子，速度超過光速的99%。兩位物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這些μ子的半衰期大約是靜止μ子的10倍。換句話說，這些接近光速運(yùn)動的μ子，“壽命”被大大延長了。

如果把廣義相對論也考慮進(jìn)來，情況只會變得更加復(fù)雜。廣義相對論預(yù)言，物質(zhì)本身就會影響時間的流逝——因為質(zhì)量會產(chǎn)生引力，而引力會使時鐘變慢。舉例來說，同樣是在地球上，海拔越高，地球引力就會越弱。因此，海平面上的時鐘走得就會比世界最高峰——珠穆朗瑪峰頂上的時鐘稍慢一些，每秒鐘要慢大約萬億分之一秒。

盡管效應(yīng)微弱，但在越來越精密的時間測量儀器的幫助下，不論是由相對運(yùn)動還是由引力導(dǎo)致的時間變慢現(xiàn)象，都一次又一次得到了越來越精準(zhǔn)的驗證。2010年，美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院的周欽文及其同事，甚至觀察到了每秒10米的相對速度和區(qū)區(qū)1米的高度落差帶來的時鐘變慢效應(yīng)。事實上，如今幾乎人人都會用到的GPS全球定位系統(tǒng)，必須針對相對論預(yù)言的時間變慢效應(yīng)加以修正，否則根本就達(dá)不到如此精準(zhǔn)的定位精度。

至此，時間已經(jīng)不再是整齊劃一統(tǒng)馭萬物生老病死的唯一節(jié)律，而是被相對運(yùn)動和物質(zhì)引力攪成了一盤散沙，在不同角落里各自為政，甚至連步調(diào)都未必一致。那口游離于世間萬物之外、自顧自滴答作響的時間之鐘，已然不復(fù)存在了。然而，相對論，特別是廣義相對論，給時間帶來的打擊，還遠(yuǎn)不止如此。

根據(jù)廣義相對論及多項宇宙學(xué)觀測數(shù)據(jù)，我們的宇宙始于發(fā)生在138億年前的一場大爆炸，時間也是從那一時刻開始出現(xiàn)的。圖片來源：world.edu

時間也有起點

廣義相對論描述的，是物質(zhì)本身如何與時空結(jié)構(gòu)發(fā)生相互作用——換句話說，它描述的是萬有引力。萬有引力是大尺度上統(tǒng)治整個宇宙的力量——至少在1915年愛因斯坦提出廣義相對論時，這是科學(xué)界的共識。很快，愛因斯坦就把自己的理論應(yīng)用到了整個宇宙，用來推演宇宙整體上的變化。

結(jié)果，廣義相對論推斷，宇宙要么膨脹，要么收縮，無法維持在一個狀態(tài)上恒定不變。這個結(jié)論其實很符合邏輯，既然世間萬物都在相互吸引，它們必定會越靠越近，除非它們原本是在向外擴(kuò)散。但愛因斯坦本人一時間無法接受這一點，他當(dāng)時的觀點根深蒂固：宇宙一直就是這個樣子，無始無終地永恒存在著。他在自己的宇宙學(xué)方程中，人為添加了一個常數(shù)，在大尺度上產(chǎn)生出了某種斥力。于是，愛因斯坦如愿以償，“構(gòu)建”起了一個似乎可以穩(wěn)定存在的宇宙。

大約10年之后，天文學(xué)家埃德溫·哈勃發(fā)現(xiàn)，宇宙中絕大多數(shù)星系都在離我們而去，而且距離越遠(yuǎn)速度就越快。這些觀測事實證明，宇宙確實正在膨脹。此時，愛因斯坦才追悔莫及，把自己手賤添加到方程里的那個常數(shù)稱為一生中犯過的“最大的錯誤”，讓他錯失了從理論上預(yù)言宇宙膨脹的絕佳良機(jī)。

或許，最根本的原因，不在于愛因斯坦對自己的理論信心不足，而是他不愿意面對宇宙膨脹的深遠(yuǎn)影響。因為，膨脹意味著宇宙有一個開端，也意味著時間有一個起點。

如果逆著時間流逝的方向倒推回去，宇宙中的物質(zhì)會越靠越近，密度越來越大，溫度也越來越高。最終，按照廣義相對論的預(yù)言，一切物質(zhì)都將被濃縮到一點，密度無限大，溫度也無限高。當(dāng)然，無限大在物理學(xué)中似乎并無意義，或許只是表明環(huán)境極端到了連廣義相對論都無力描述的地步。

無論如何，到這個點為止，時間便無法再進(jìn)一步向前追溯了。這便是世間萬物的共同源點，包括時間和空間在內(nèi)。根據(jù)天文學(xué)家最新的觀測數(shù)據(jù)，從這個點爆開，也就是大爆炸至今，時間已經(jīng)走過了138.2億年。那么，在大爆炸之前，時間又流逝過多久呢？

時間流逝了多久，需要用時鐘來衡量——因為正如前面提到的那樣，游離于世間萬物之外的時間已經(jīng)不存在了。這里的時鐘，可以是鐘擺左右往復(fù)的擺動，可以是地球日復(fù)一日的自轉(zhuǎn)，可以是光子在兩面鏡子之間不停的反射，也可以是原子核中電子在不同能級間躍遷而產(chǎn)生的光子的頻率?？傊磺心軌驑?biāo)示出固定時間間隔的東西，都可以拿來充當(dāng)時鐘。

然而，按照物理學(xué)家羅杰·彭羅斯在《時間的循環(huán)》一書中的說法，直到大爆炸后大約10微秒，質(zhì)子和中子才會在宇宙中形成——在此之前，宇宙中完全不存在任何結(jié)構(gòu)，沒有任何東西可以拿來起到時鐘的作用。那么，時間流逝了多久，又有什么意義呢？

如果時間就是時鐘測量的那個東西，而時鐘又根本不存在，那么時間也就不存在。從這個意義上講，大爆炸根本就無所謂“之前”，因為連時鐘本身都是大爆炸之后才出現(xiàn)的。時間就始于大爆炸。

如果宇宙繼續(xù)以現(xiàn)在的趨勢加速膨脹下去，總有一天，所有結(jié)構(gòu)，甚至連原子都會被宇宙膨脹給撕碎，時間也將不復(fù)存在了。圖片來源：gawkerassets.com

時間的末日

對于世間萬物來說，凡事有開端，就必有終結(jié)。那么，時間會不會有一天也終結(jié)呢？

時間的命運(yùn)似乎跟宇宙的命運(yùn)息息相關(guān)，而宇宙的命運(yùn)，根據(jù)廣義相對論，似乎取決于宇宙中到底有多少物質(zhì)。如果宇宙中有足夠多的物質(zhì)，它們施加的萬有引力說不定最終能夠逆轉(zhuǎn)宇宙膨脹的趨勢。在這種情況下，總有一天，宇宙會由膨脹轉(zhuǎn)為坍縮，最終重新回到大爆炸起點那種無法描述的狀態(tài)之中，時鐘徹底消失，時間也就失去了意義。

人們曾認(rèn)為，這種情況很有可能發(fā)生，甚至有人提出：最終坍縮成的那個點，或許不知多少歲月之后，又會重啟新一輪的大爆炸。宇宙就這樣，在不斷循環(huán)的大爆炸和大坍縮之間輪回。從這個角度上說，大爆炸“之前”仿佛又有了些許意義，因為盡管無法衡量之前到底有多久，但畢竟是先前的大坍縮造就了這一輪的大爆炸。

于是，在上世紀(jì)末，兩個國際天文學(xué)研究團(tuán)隊展開了一場競賽，通過觀測一類特殊的超新星，試圖測量宇宙膨脹逐漸變慢的步伐。結(jié)果大大出乎了他們的預(yù)料——宇宙膨脹的速度非但沒有變慢，反而還越來越快了！必定有什么未知的成分在推動著宇宙加速膨脹，天文學(xué)家稱它為“暗能量”。當(dāng)年被愛因斯坦人為加進(jìn)方程的所謂“最大的錯誤”，也就是那個能夠產(chǎn)生排斥力的常數(shù)項，如今正是暗能量最有力的候選者之一。真不知道愛因斯坦如果泉下有知，又該作何感想。

如果宇宙以現(xiàn)在這個趨勢加速膨脹下去的話，大坍縮就肯定不會發(fā)生了，取而代之的將是大沉寂。宇宙永遠(yuǎn)膨脹下去，變得越來越空曠，越來越昏暗。盡管時間永遠(yuǎn)不會終結(jié)，但它會變得越來越?jīng)]有意義。宇宙會遭遇“熱寂”——這是一種平衡狀態(tài)，其中發(fā)生的任何過程都會很快復(fù)原。到時候，過去和未來的分界將不會像現(xiàn)在這樣明確，時鐘也會越來越模糊不清。

如果暗能量不是常數(shù)，而像某些假說那樣會隨時間以指數(shù)形式增長，它就會推動宇宙進(jìn)入無限膨脹的模式，最后就連原子都會被扯碎，從而終結(jié)時間。這種情況被稱為“大撕裂”。按照某些模型的預(yù)言，這種時間末日距離現(xiàn)在還有大約200億年。

或許值得慶幸的是，對于生活在地球上的我們而言，盡管日常生活中需要對各自為政的時間碎片作一些小小的修正，但至少，時間應(yīng)該還不至于在我們的有生之年內(nèi)終結(jié)。