時(shí)間的奧妙

前言

　　正當(dāng)我們?yōu)槿珖?guó)科技大會(huì)歡欣鼓舞的時(shí)候，俊華同志送來(lái)一本科普書(shū)稿。他給了我一個(gè)新的啟示：在倡導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新的時(shí)候，我們還要十分注重科學(xué)技術(shù)普及工作。普及科學(xué)技術(shù)知識(shí)，提高全民族的科學(xué)文化素質(zhì)，是我們實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的一個(gè)重要的社會(huì)基礎(chǔ)。所以，我覺(jué)得俊華同志編著這樣一本書(shū)稿，正是適逢其時(shí)?！　∵@是一本關(guān)于時(shí)間科學(xué)的科普讀物。時(shí)間是一個(gè)既抽象又具體的概念，在學(xué)術(shù)界中，這是一個(gè)非常有趣而且非常難解的題。因?yàn)闀r(shí)間雖然就在人們的身邊，可是古往今來(lái)誰(shuí)也說(shuō)不清楚它究竟是什么；因?yàn)闀r(shí)間是一切科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)，在不同的領(lǐng)域里有不同的定義，是科學(xué)家、哲學(xué)家們長(zhǎng)期爭(zhēng)論的問(wèn)題。在這個(gè)范疇里，俊華同志煞費(fèi)苦心，他飽覽了國(guó)內(nèi)外的許多資料，在經(jīng)過(guò)認(rèn)真的分析研究后，用通俗的語(yǔ)言以及許多圖片，對(duì)這個(gè)難題做了一種非常明晰的解釋。書(shū)中既沒(méi)有引入許多專業(yè)術(shù)語(yǔ)，也沒(méi)有使用許多數(shù)學(xué)公式，可以讓許多青少年讀者比較容易地學(xué)習(xí)和了解時(shí)間這門科學(xué)。不難看出，他的用意在于：使人們了解時(shí)間，認(rèn)識(shí)時(shí)間，從而珍惜時(shí)間，把握時(shí)機(jī)，去開(kāi)創(chuàng)新的世界?！　】∪A同志是在科技部門工作多年的老同志，一直有心于科普創(chuàng)作；1996年退休后，曾在黑龍江科技出版社工作了幾年。2000年他著手編著本書(shū)。為了能夠盡可能廣泛地搜集資料，他經(jīng)常出入圖書(shū)館和新華書(shū)店，上網(wǎng)搜索，參閱了內(nèi)外大量的文獻(xiàn)資料。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期積累，精心編著，現(xiàn)在終于完成了他的心愿?？∪A同志這種對(duì)科普創(chuàng)作的熱忱，使我們很感動(dòng)；他對(duì)科普工作的執(zhí)著，也值得我們學(xué)習(xí)。由此我認(rèn)為，科普創(chuàng)作不僅是專家、學(xué)者的任務(wù)，也是所有科技工作者的職責(zé)。我們熱忱地希望有更多的專家、學(xué)者和科技工作者來(lái)從事科普創(chuàng)作，為提高全民族的科技文化素質(zhì)做出新的貢獻(xiàn)。

內(nèi)容概要

　　《時(shí)間的奧妙》是一本介紹時(shí)間科學(xué)知識(shí)的通俗讀物。　　作者在參閱了大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，以非專業(yè)的普通人的眼光和語(yǔ)言，闡釋了以下一些觀點(diǎn)：　　雖然人們至今仍然難以為時(shí)間下一個(gè)確切的定義，但是人們可以從各個(gè)不同的角度去理解時(shí)間，認(rèn)識(shí)時(shí)間；　　雖然時(shí)間是一種看不見(jiàn)、摸不著的東西，但是人們可以通過(guò)周圍的事物的有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)和變化，去測(cè)量時(shí)間，計(jì)量時(shí)間；　　雖然光陰似箭，一去不復(fù)返，但是按照現(xiàn)代理論物理學(xué)的觀點(diǎn)，人們有可能實(shí)現(xiàn)在“過(guò)去”與“未來(lái)”之間的“時(shí)間旅行”的夢(mèng)想?！　亩?，使得“難以捉摸的光陰”，成為普通人可以理解、可以認(rèn)識(shí)的常理常識(shí)?！　r(shí)間的世界，平凡而神奇，豐富而多彩，奧妙無(wú)窮，我們每個(gè)人都可能在這里采擷到“光滑的卵石”和“漂亮的貝殼”，從而擴(kuò)展我們的視野，提高我們的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)我們的創(chuàng)新能力。

作者簡(jiǎn)介

　　李俊華，1936年4月出生，江蘇省無(wú)錫市人?！　?956年畢業(yè)于東北師范大學(xué)中文系。在黑龍江省省直機(jī)關(guān)干部業(yè)余文化學(xué)校從教十余年。1972年以后，在黑龍江省科學(xué)技術(shù)委員會(huì)任職，先后任秘書(shū)科長(zhǎng)、辦公室副主任、人事處長(zhǎng)、紀(jì)檢組組長(zhǎng)、省科委副主任，兼任省科教興省辦公室常務(wù)副主任。1996年退休?！　≡诙嗄陙?lái)的科技工作中，主要負(fù)責(zé)軟科學(xué)研究、政策法規(guī)建設(shè)和科技宣傳工作。曾主持過(guò)多項(xiàng)軟科學(xué)研究課題，先后獲得黑龍江省科技進(jìn)步二、三等獎(jiǎng)。在《中國(guó)改革開(kāi)放大詞庫(kù)》和《中華人民共和國(guó)政務(wù)大辭典》的編纂工作中，擔(dān)任科技分科主編。獲科技管理專業(yè)研究員資格證書(shū)?！　≡嫒沃袊?guó)軟科學(xué)研究會(huì)理事、中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)研究會(huì)理事?，F(xiàn)任黑龍江省科學(xué)學(xué)與科技政策研究會(huì)常務(wù)理事。

書(shū)籍目錄

一、奧妙無(wú)窮的時(shí)間1．時(shí)間之謎2．光陰似箭3．時(shí)間沒(méi)有開(kāi)端也沒(méi)有終了4．時(shí)間是絕對(duì)的也是相對(duì)的5．大自然的“鐘”◎天體鐘◎生物鐘◎化石鐘◎放射性同位素鐘◎奇異的“鐘”6．時(shí)間的種種含義◎時(shí)刻乖口時(shí)足巨◎過(guò)去、現(xiàn)在、將來(lái)◎天文時(shí)間◎物理時(shí)間◎心理時(shí)間◎生物時(shí)間◎哲學(xué)時(shí)間二、人類煞費(fèi)苦心測(cè)量時(shí)間1．中國(guó)古代精湛的時(shí)間計(jì)量技術(shù)◎觀天測(cè)時(shí)◎流水計(jì)時(shí)◎機(jī)械水鐘◎燃燒計(jì)時(shí)2．歐洲人發(fā)明了鐘表◎塔鐘◎發(fā)條鐘◎擺鐘◎擺輪鐘◎航海鐘◎電鐘3．現(xiàn)代先進(jìn)的精密計(jì)時(shí)器◎石英鐘◎電子表◎原子鐘4．測(cè)時(shí)、守時(shí)、授時(shí)5．琳瑯滿目的鐘表三、無(wú)限大又無(wú)限小的時(shí)間單位1．年、月、日和時(shí)、分、秒◎年、月、日◎時(shí)、分、秒2．萬(wàn)年、億年和毫秒、微妙◎時(shí)間的宏觀尺度◎時(shí)間的微觀尺度3．世界時(shí)、時(shí)區(qū)和北京時(shí)間四、神奇而有趣的時(shí)間故事1．時(shí)光會(huì)不會(huì)倒流2．時(shí)間旅行的設(shè)想◎時(shí)間旅行的可能性◎建造穿越時(shí)空的時(shí)間機(jī)器3．時(shí)間的奇聞?shì)W事◎時(shí)間之神◎爛柯山的神話◎神秘失蹤的人到哪里去了◎驚人發(fā)現(xiàn)：南極上空時(shí)光倒流30年◎世界上最早描寫時(shí)間旅行的科幻小說(shuō)：《時(shí)間機(jī)器》◎八十天環(huán)游地球一周◎公歷的趣聞?shì)W事◎《史記》中的時(shí)間故事：立表下漏以行軍令◎世界上最大的鐘◎奇特的天文鐘◎世界上最復(fù)雜的電子表◎香味“鬧鐘”◎美國(guó)維佛鎮(zhèn)人戴兩塊手表五、把握時(shí)間，走向未來(lái)1．時(shí)間的名人名言◎名人名言◎古詩(shī)文中的時(shí)間◎國(guó)內(nèi)外名人的時(shí)間詩(shī)文2．時(shí)間是世界上最寶貴的財(cái)富◎時(shí)間使我們的生活井然有序◎時(shí)間使社會(huì)生活步調(diào)一致◎時(shí)間使農(nóng)民們適時(shí)播種、適時(shí)收獲◎時(shí)間使現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)高效運(yùn)行◎時(shí)間使科學(xué)技術(shù)不斷向縱深發(fā)展3．把握時(shí)間，走向未來(lái)◎增強(qiáng)時(shí)間觀念◎確立明確的目標(biāo)◎合理安排時(shí)間，有效利用時(shí)間主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1.時(shí)間之謎　　時(shí)間是什么？這是一個(gè)古老的謎?！　‰m然人們無(wú)時(shí)無(wú)刻不在同時(shí)間打交道，可是誰(shuí)也說(shuō)不清楚它究竟是什么?！　?000年前，古希臘最淵博的學(xué)者、最偉大思想家亞里士多德（公元前384-前322年）說(shuō)：“我們周圍自然界中的不了解的事物中最不清楚的就是時(shí)間，因?yàn)檎l(shuí)也不知道什么叫做時(shí)間和怎樣控制時(shí)間。”　　2000多年來(lái)，許多科學(xué)家、哲學(xué)家一直在探索“時(shí)間之謎”，然而時(shí)之今日，盡管科學(xué)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到前所未有的高度，卻仍然難以為時(shí)間下一個(gè)令人滿意的定義?！　∮?guó)科學(xué)家G.J.威特羅說(shuō)：“我們本能地感覺(jué)到自己是完全理解它的，但卻無(wú)法向別人解釋清楚。”　　美國(guó)科學(xué)家塞繆爾·A·古德斯密特和羅伯特·克萊波恩合著的《時(shí)間》一書(shū)中把時(shí)間稱為“無(wú)從捉摸的光陰”，他們說(shuō)：“在人的一切經(jīng)驗(yàn)之中，在他所居住的世界和宇宙的每一方面，有一種難以捉摸的東西貫穿其間，它的名字就做叫時(shí)間。”　　2000年前，人們說(shuō)不清楚；2000年后，人們?nèi)匀徽J(rèn)為是一個(gè)謎。　　為什么？因?yàn)椋骸　?ldquo;它無(wú)處不在，但不占有空間?！　∷梢杂?jì)量，但看不見(jiàn)、摸不著?！　∪藗兗入x不開(kāi)它，又逮不住它。　　人人都了解它，天天使用它，但都解釋不了它?！　≌l(shuí)也不能消滅它，誰(shuí)也不能改變它。　　它永遠(yuǎn)不會(huì)多也不會(huì)少。”　　18世紀(jì)，法國(guó)肩蒙思想家、哲學(xué)家伏爾泰（公元1694-1778年）在他的作品中寫了一則有趣的謎語(yǔ)：　　“世界上哪樣?xùn)|西是最長(zhǎng)的又是最短的，最快的又是最慢的，最能分割的又是最廣大的，最不受人重視的又是最受人們惋惜的；沒(méi)有它，什么事情都做不成；它使一切渺小的東西歸于消失，使一切偉大的東西永世長(zhǎng)存？”　　一位叫做查第格的智者猜出了這個(gè)謎，他說(shuō)：　　“最長(zhǎng)的莫過(guò)于時(shí)間，因?yàn)樗罒o(wú)窮盡；最短的也莫過(guò)于時(shí)間，因?yàn)槿藗兯械挠?jì)劃都來(lái)不及完成；在等待的人，時(shí)間是最慢的；在作樂(lè)的人，時(shí)間是最快的；它可以擴(kuò)展到無(wú)窮大，也可以分割到無(wú)窮??；當(dāng)時(shí)，誰(shuí)都不加重視；過(guò)后，誰(shuí)都表示惋惜；沒(méi)有它，什么事情都做不成；不值得后世紀(jì)念的，它會(huì)使人忘卻；偉大的，它會(huì)使之永垂不朽。”　　2.光陰似箭　　時(shí)間和空間是物質(zhì)存在的基本形式，但是它們是兩個(gè)完全不同的概念?？臻g有前后、上下、左右、四面八方，人們可以在空間里走來(lái)走去；而時(shí)間只有一個(gè)方向，它一直往前，不可逆轉(zhuǎn)，人們只能從過(guò)去走向現(xiàn)在，從現(xiàn)在走向未來(lái)，既不能回到過(guò)去，也不能超越未來(lái)。世界上的一切事物，包括人類本身，都由新生走向衰亡，“昨天”已經(jīng)成為歷史，不會(huì)重演。因此，科學(xué)家把時(shí)間獨(dú)有的方向性稱之為“時(shí)間之箭”。猶如中國(guó)古語(yǔ)：“光陰似箭，一去不復(fù)返。”　　古往今來(lái)，許多作家、詩(shī)人、思想家、哲學(xué)家、科學(xué)家還常常把時(shí)間比喻為“無(wú)情”的流水。俄羅斯科學(xué)家伊戈?duì)?，諾維科夫?qū)懥艘槐緯?shū)，書(shū)名就叫《時(shí)間之河》。他說(shuō)：“時(shí)間就像河中流動(dòng)的河水，水流中不分彼此地夾雜著所有事件奔流而下，這激流既不能改變也無(wú)法停止，只能沿著唯一的方向流動(dòng)——從過(guò)去到未來(lái)。”德國(guó)古典哲學(xué)家黑格爾（公元1770-1831年）說(shuō)，時(shí)間“猶如流逝的江河，一切東西都置于其中，席卷而去。”我國(guó)古代最偉大的圣人孔夫子（公元前551-前479年）對(duì)著滔滔的河水，也曾感慨地說(shuō)：“逝者如斯夫！不舍晝夜。”（時(shí)光的流逝啊，就像這江河一樣，日夜不停地奔流而去！）古往今來(lái)，人們都切實(shí)地感受到了：時(shí)間的長(zhǎng)河川流不息，永無(wú)止境！我國(guó)的古詩(shī)《漢樂(lè)府》中有一首說(shuō)：“百川東到海，何時(shí)復(fù)西歸？少壯不努力，老大徒傷悲。”就是在勸勉人們要珍惜一去不復(fù)返的時(shí)光?！　r(shí)間的循環(huán)模式　　早期的人類從直觀上認(rèn)為時(shí)間只是一種自然的循環(huán)。太陽(yáng)每天東升西落，月亮每月圓而又缺，冬去春來(lái)，草木一歲一枯榮。這些自然的循環(huán)，便占代一些哲學(xué)家認(rèn)為時(shí)間本身也是個(gè)循環(huán)，就像是沿圓周跑動(dòng)一樣。古希臘著名的哲學(xué)家柏拉圖（公元前427-前347年）就認(rèn)為，在我們這個(gè)世界中，每樣事物都會(huì)在經(jīng)歷很長(zhǎng)時(shí)間后重現(xiàn)?！　≈忻乐薜恼棘斞湃讼嘈艢v史也會(huì)重演，而且推算出每260年重復(fù)一次，那時(shí)毀了的村莊會(huì)恢復(fù)原樣，死去的人們會(huì)復(fù)生。一切的一切都好像一個(gè)大輪子一樣，循環(huán)不已。　　科學(xué)家、哲學(xué)家把這種時(shí)間概念稱為“時(shí)間的循環(huán)模式”?！　r(shí)間的線性模式　　顯然，時(shí)間并非單純的自然循環(huán)。盡管有些自然現(xiàn)象好像周而復(fù)始地循環(huán)，但是科學(xué)證明，每一次循環(huán)都不是“恢復(fù)原樣”，而是在不斷地變化，在不斷地前進(jìn)?！　”热纾諒?fù)一日的循環(huán)，從哥白尼（公元1473-1543年）的“日心說(shuō)”來(lái)看，每一天都不是相同的。因?yàn)榈厍蛟谧赞D(zhuǎn)的同時(shí)，還在圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。由地球白轉(zhuǎn)形成的晝夜交替（日復(fù)一日），每一天都在公轉(zhuǎn)的軌道上行進(jìn)，因而出現(xiàn)了四季轉(zhuǎn)換。雖然還是日復(fù)一日，但是季節(jié)在逐漸轉(zhuǎn)換，由冬一曰進(jìn)為春一日、夏一日、秋一日……（當(dāng)然，用現(xiàn)代宇宙觀來(lái)看，“日心說(shuō)”是有很大時(shí)代局限性的：在太陽(yáng)系內(nèi)，地球等行星都圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)是對(duì)的，但太陽(yáng)并非宇宙的中心。）　　再如，草木一歲一枯榮的循環(huán)，用達(dá)爾文（公元1809-1882年）的“生物進(jìn)化論”的觀點(diǎn)來(lái)看，它們?cè)谝淮淮輼s之中不斷進(jìn)化。生物（當(dāng)然也包括草木在內(nèi)）在周而復(fù)始的繁衍中，為了適應(yīng)不斷變化的環(huán)境，按照“生存競(jìng)爭(zhēng)”的規(guī)律，不斷演化，不斷進(jìn)化，（不能適應(yīng)生存環(huán)境的，逐漸淘汰）最終導(dǎo)致物種的變異，所以說(shuō)，物種是隨著時(shí)間而變化的。1871年，當(dāng)達(dá)爾文宣布人類是由古猿進(jìn)化而來(lái)時(shí)，許多人都不敢相信，但這的的確確是事實(shí)?！　?shí)際上，人類的生命現(xiàn)象也是如此。人從胚胎形成便開(kāi)始新陳代謝，細(xì)胞定時(shí)分裂更新，心臟有節(jié)奏地跳動(dòng)，并且周而復(fù)始地睡眠一覺(jué)醒……但是這種循環(huán)不斷地引導(dǎo)機(jī)體走向衰老，直至死亡，決不會(huì)返老還童，更不會(huì)死而復(fù)生。　　科學(xué)家說(shuō)，大至銀河、星球，小至細(xì)菌、微生物，以及人類，全都隨著光陰的流逝在“時(shí)間”的大道上行進(jìn)著。這種不可逆轉(zhuǎn)的時(shí)間，在科學(xué)上稱為“線性模式”。時(shí)間在這里好像是穿越在過(guò)去和未來(lái)之間的一條線，它的箭頭永遠(yuǎn)向前?！　∵@種時(shí)間模式，在現(xiàn)代鐘表上得到了完美的體現(xiàn)。鐘擺來(lái)回?cái)[動(dòng)，循環(huán)不已，但是它每一次循環(huán)都推動(dòng)著指針前進(jìn)。秒針循環(huán)一周，分針前進(jìn)一分；分針循環(huán)一周，時(shí)針前進(jìn)一小時(shí)；當(dāng)時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一周（24小時(shí)），新的一天又開(kāi)始了。　　……

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