时间是什么？

在确定时间的本质时，我们面对的是与生物学家定义“生命是什么”时类似的问题。他们可以提出一系列特征，如获取营养或繁殖，这些特征是大多数或所有生物共有的。要说清生命是什么，是极其困难的。而时间，正如奥古斯丁生动表述的那样，也是如此。

从古时候的主教到现代物理学家，对于时间本质的研究也没怎么进步。尽管你可以找到很多讲时间的热销科学类书籍：比如斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）的《时间简史》（A Brief History of Time）、李·斯莫林（Lee Smolin）的《时间重生》（Time Reborn）等，但它们大多绕开了回答时间是什么，而只是探讨时间和空间的关系。即使卡洛·罗韦利（Carlo Rovelli）的《时间的秩序》（The Order of Time）真的在尝试揭示时间的本质，也只能以一种间接的、诗意的方式，而且自相矛盾：经常告诉我们“时间并不存在”（这一点我们后面会再讨论），同时又在说“时间和空间是真实存在的现象”。

我们栖居于时间之中，就如鱼在水中。我们的存在，就是在时间中存在。

——卡洛·罗韦利（Carlo Rovelli）

虽然无法太过精确地定义时间，但我们可以确认它的三种作用。先从威尔斯把时间描述为第四维度开始。想象空间的三个维度与第四维度两两之间成直角。这可能有点吃力。但我们可以做一些简化，可以省略一个维度，哦不，省略两个维度更好，现在就只剩下两个维度了，一个空间维度，一个时间维度。让我们将空间作为水平维度，时间作为垂直维度。

现在我们可以在一个简易的图表上标记一个物体在空间和时间上的位置了，这个图表被称为闵可夫斯基图（Minkowski diagram）。在这幅维度图中，一个没有移动的实体（相对于任意参考系，如地球）将简单地用一条直穿时间维度的线来表示。我们有确定地球表面的某个位置的机制——经纬度——一对让我们能够定位的数字。时间的三个作用中的第一个，就是为我们提供了时间维度上的“定位器”，即所谓的坐标系：确定你的确切位置的一种方法，不过在这里确定的是你在时间中的位置。

一旦可以确定位置，你就可以做更多的事——这引出了时间的第二个作用。在空间中，如果你选定了两个位置，你就可以算出它们之间的距离。同样，给出时间维度中的两个点，你也可以算出一个时间的“距离”：做某件事需要多久，或者，你需要等待多长时间才能等到未来的某个事件发生，比如，你的下一个生日。

时间阻止着一切事物同时发生。

——雷·卡明斯（Ray Cummings）

在我写到这里的时候，我的电脑时钟显示，现在是公元2020年4月27日上午11时08分。恰恰是时间的第一个和第二个作用使得这个表述是有效的。它给出了我在时间轴上的位置，但这个坐标的“标签”却是完全任意的。这个日期也可以是回历1441年斋月4日，或是希伯来历的5780年以珥月3日。虽然我所在的英国的时间是11：08，但在美国可能是00：08到06：08，在澳大利亚可能是17：08到21：08，在尼泊尔可能是16：53，那里和其他地区之间的时差并不是整数小时。

这些时间或日期都不能用正确或错误来形容。它们都反映了这样一个现实：我们测定的时间坐标不是一个绝对值，而是时间维度上的一个相对位置。利用时间的第二个作用，我们先设置一个历史上的关键点，然后根据从那个点之后时间持续的长度，来测量现在是什么时间。这样来看，时间就是时钟所测量出来的东西。在二维时空图上，就是测量一个点到我们任意选取的那个轴线交叉的点在时间轴上的距离[1]。

计算机也做类似的事情，它通常将时间存储为1900年1月1日以来的秒数。如果你有一定年纪，就会记得1999年的“千年虫恐慌”，那时人们担心一些计算机程序可能没有考虑到2000年之后还会被使用，所以只给记录时间留了很小的存储空间，人们以为存储空间会不够并导致计算机崩溃。但实际上，这样的问题几乎没有发生，这是一个例子，提示我们时间坐标的任意性可能具有干扰真实世界的风险。