时间的维度：读《时间的形状——相对论史话》

作者简介

Hello大家好，我是微风吹，喜文医哲也爱法的法科生一名。平常爱好不多，唯读各种各样的闲书与睡觉耳，也有自己的一腔热血，期待让每天早上叫醒我的是梦想而不是闹钟的套路成为现实。

被《时间的形状》吸引，源于这本书的作者介绍：“汪洁。男。现居上海。自然科学狂人。”寥寥数字，却包含了众多信息——狂人，何谓狂？脑海里不禁浮现出痴迷、疯癫、荒诞、原始等词语，那么，自然科学狂人或许是对自然科学怀有痴迷、疯狂热爱、永不熄灭的热情态度的人士吧？于是，为了验证自己是否胡思乱想而误解了作者，以及抱着对“狂人”著作强烈的好奇心，我翻开了书。

读完书后，我不得不感慨，这真是本有趣的书！这本书，行文活泼生动、通俗易懂，夹杂着各种极富想象力的小故事，读来犹如在阅读一本有意思的科普小说（本书显然不是小说），将相对论的基本原理和概念向你一一道来，仿佛缓缓向你展开一幅精美编织的画卷，画卷上，充满了物理学世界变幻莫测的奥秘与无以言书的美妙。

例如，作者在前言提到60岁黄其德批判相对论时，会说，“你如果此时已经打开电脑开始搜索奇文了，我也拿你没办法，但还是最后拦你一下，看完此书再欣赏黄伯伯的奇文，你一定会笑喷！”再如，文中跑题时会出现作者猜测读者心理而发的内心独白：“喂，跑题了，你还没讲清楚为啥爱因斯坦用这个质速关系式杀死了那只数学怪兽，这个公式跟超光速到底有什么关系？”这些开玩笑似的趣味语言看似无厘头，却也为我们理解物理学相关假说、实验，理解相对论及其发展的过程增添了些许隐含着的启发，更为我们的阅读增添了身临其境之感。

《时间的形状》一书可分为三个部分

第一部分

第一部分为前五章，在该部分，作者带领我们回顾了物理学走过的坎坷历史，随即，物理学界的超级巨星及其理论犹如流星般依次闪过物理学曼妙的天空：伽利略的相对性原理、牛顿水桶实验中的绝对时空观、麦克尔逊莫雷实验、爱因斯坦的狭义广义相对论。

第二部分

书的第二部分，是一段小说体式的跨越半个多世纪的真实历史故事。故事尘封已久，但不论什么时候，每每读到这部分的历史时，我也如同故事的主人公魏嗣銮一样，感到触目惊心，痛惜于红色革命对中国乃至世界璀璨的知识文化、富集人类智慧与精华的科学文明的摧残与折磨。而往往，真相比小说更惊人。

第三部分

第三部分是全书的下部分，作者细致地剖析了时空的真相，这里有神奇的四维时空、宇宙的终级图景、原子深处不可思议的微观世界以及源自意外而坎坷发展的超弦理论。通过对整本书的初步阅读，你会发现在作者平淡无实的叙述之间，夹杂着讲故事似的语气、犹如和蔼可亲的长者在面前与你侃侃而谈，实则暗流涌动着物理、天文、数学气息满满的物理学假说、实验与理论论证，信息量与阅读的趣味性俱备。

在书中，我印象最深刻、感触最多的内容是时间的时间膨胀、时空弯曲和时间旅行。时间是什么？如果让你定义时间，你会怎么定义？我们不得不承认，我们总是会陷入到用时间来定义时间的逻辑怪圈。在书中，作者向我们介绍了在科学上，借助强大的思维和光速恒定不变这个原理来构造一个宇宙中最理想、最精确的计时器——光子钟。光子钟由上下两面镜子和一个光子组成，光子在两面镜子中间来回弹一次想象为“滴答”一声。那么时间膨胀是什么呢，其实就是时间变慢了，不是任何机械的或者化学的原因，就是时间本身变慢了——由于光速恒定不变，因为宇宙飞船上的光子飞行路线比地面上的光子更长，也就意味着，当地面上的光子钟“滴答”一次时，飞船上的光子钟还来不及“滴答”一次。所以自然地我们得出的结论是飞船上的时间比地面上的过得慢。另外，通过作者丰富的想象力展现给我们爱因斯坦的圆盘实验，圆盘实验论证了这样一个事实：地球引力会造成时空弯曲，也就是时间和空间同时被弯曲了。时间弯曲也就是时间变慢，这也就是“广义相对论的时空弯曲效应”，在引力越强的地方，时空被弯曲得越厉害，也就是时间变得越慢。

无知如我，一开始还难以理解时间如何能弯曲，弯曲的时间会给我们带来什么影响，乃至于怀疑时间旅行、长生不老梦真的能通过时空弯曲得以实现吗？其实，在爱因斯坦的时空观里，时空是有形状的，假如把我们在时空里的运动比喻成沿着纸面运动，这张纸的方向是时间，于是我们构建了一个时间维。根据爱因斯坦的发现，任何物体在时空中的速度都是光速，从起点出发，如果我们刚刚假设的这段时空被某种力量弯曲了，那么随着时空弯曲程度的加大，我们到达终点的时间就会越来越早。由此，事实上，在宇宙中我们确实可以实现时间倒流，进行美妙的不可言喻的时间旅行，而旅行的科学原理是通过一个时空的圈环回到过去。

随着时代巨星霍金·史蒂芬的陨落，我们惋惜，我们怀念，甚至会情不自禁地为之感到心酸与难过。伟人的消逝是时代的缺憾，却也是新时代的曙光，因为江山代有才人出，巨人的肩膀上，从不缺乏攀登者。或许霍金本人不想并不想被我们哀悼，因为最了解宇宙生长与发展变化奥秘的他，比任何人都再清楚不过时间的残酷与宝贵。黑洞与虫洞、星际旅行、星际贸易……这些一听就令我们好奇激动的词语，让我们在感叹人类的智慧恒久而难以划定边界的同时，不也时时刻刻在提醒我们：在低头看脚下的同时，不要忘记抬头看看头顶上，苍穹之下那曼妙迷人的星空吗？

读完书后，我的担忧已烟消云散，我并没有误解作者，《时间的形状》确实是一本饱含着对科学疯狂热爱的佳作。毕竟渴望在弥留之际能收到世界上一位著名科学家的感谢信作为此生无憾的事由，大概也是一种对浩瀚无垠、生生不息的自然科学乐园抱着的深深的敬畏与内心难以撼动的热切的执念吧。

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本文责编 ✎蒋浩天

本期编辑 ✎田   英