時鐘幻境：人與時間的故事（簡體書）

作者從時鐘這一常見物品切入，從時間的度量衡、理論家和思想家的觀點、物理學中的時間、認知和感官的時間、生物節律五個角度，描繪人如何感受、理解、衡量和定義時間，以及科技、身體狀態和心智如何影響人對時間的認知與表達。在梳理、分析著名科學家、思想家對時間的看法之外，書中也收錄了各色人等與時間的故事。

約瑟夫·馬祖爾，美國佛蒙特州馬爾波羅學院數學榮休教授，科普作家。1972年獲美國麻省理工學院數學博士學位。2006年獲古根海姆獎，2008年獲洛克菲勒基金會布拉吉奧獎，2009年被選為佛蒙特藝術與科學學院院士，2011年、2013年和2019年被授予伯格裡亞斯科獎。著有《雨林中的歐幾裡德》《人類符號簡史》《巧合》等。

時間究竟是什麼？時間真的存在嗎？時間是否只是被時鐘所測量的概念？時鐘沒有發明之前，時間是如何被計算的？
在這本書中，約瑟夫·馬祖爾從五個角度追溯時間的本源，他並沒有為時間做出一個定義，而是通過分析與梳理，有意引導讀者去思考時間是什麼、怎樣利用時間。
如果我們也無法清晰地說出時間究竟是什麼，不妨跟著約瑟夫·馬祖爾的思路，去感知時間帶給我們的影響。

眼下，我們正處於一個時間越來越寶貴的年代，我常常感慨為什麼人生的分針走得如此之快，時間於不經意間便已流逝，仿佛被偷走一樣。因此，我寫下了這本關於時間的書，從多個維度來審視時間：時間的歷史，時間對個人的影響，時間被感知的方法，時間與回憶和命運的聯繫，時間的快與慢……希冀能以此書對“時間”一探究竟。
或許，你更希望看到一本由物理學家、哲學家、年代學家或鐘表師寫就的關於時間的書。然而，我既不是年代學家或鐘表師，也非哲學家或實驗物理學家—我只是一個數學家和科普作者。不過，我身邊有許多真正的科學家和學者，他們在自己的職業生涯中，用大量的實驗探究知識的奧秘—尤其在時間問題上。時間，說到底既是一個數學問題，也是一個觀念問題，還需要相當的想象力。
時間，或許是英語中最常使用到的名詞，但也是最任性固執、難以被準確定義的詞語。就連詞典也從來沒能真正“抓住”它。各類詞典都嘗試對“時間”一詞下一個清晰而普適的定義，迄今為止，相對好一些的描述有“某事發生時的某一時刻或階段”，或是“被度量為秒、分鐘、小時、天、年等的東西”，或是“時鐘所測量的東西”。我那本2662頁的《韋氏詞典》為了將時間的定義說清楚，用了整整 1756 個詞！呵，多努力啊！
在我看來，時間是一項人類的發明，用以衡量我們存在的軌跡。剛出生時，我們對時間並無真切的感知。我們有時鐘，有禱告的召喚，有要赴的約會、要去的地方、要遵守的截止時間、要實現的期望、該吃飯和入睡的時間……然而，正如伊曼努爾·康德（Immanuel Kant）和許多哲學家所言，由於時間始終不是一個活生生的事件或看得見、摸得著的實體，其概念依然難以界定。
早在 2000 多年前，哲學家和自然科學家就已經開啟了對時間的理論研究。心理學家對時間的實驗研究則始於不到百年前。但事實上，普羅大眾才是使用和理解時間的人，是真正對“時間是什麼”最有發言權的人。因為時間通常是個人
化的，和我們的工作與假期、成功與失敗、孤獨與友誼、自我反思、疾病與健康、期待與拖延息息相關。對農民來說，時間是春耕秋收間的漫長時日；對賽車手而言，時間是終點前的分秒必爭。因此，我通過許多知情者搜集了人們對於時間的認識，包括鐘表師、長途卡車司機、在國際空間站生活過的宇航員、以不到 0.01 秒的成績差異贏得比賽的奧運選手、經常穿越多個時區的飛行員、獨自一人被囚禁數月的囚犯、賽馬騎手，以及分秒間幾百萬進出的對衝基金交易員等等。這些訪談聚焦於他們對時間流逝的真實感受，不做無謂的糾纏。訪談的結果多種多樣，不乏許多令人驚訝之處。普羅大眾對時間的認識，與受數學“擺布”的物理學家和哲學家截然不同。大眾的理解與科學概念的差異之大，仿佛“時 間”是一個同音異義詞，此時間非彼時間。從根源上看，這兩種時間有共同的線索，與一個清晰統一的概念聯繫在一起，這個概念圍繞著一個粗略的想法，實時間是一個人為發明的組織工具，不僅使文明能有序運作，也賦予了探索宇宙的科學一致性。
大眾通常認為，時間作為生命的背景，獨立於人的出生，是存在於人們想象中一面永不停歇的鐘表，記載著宇宙中一些特別的時刻。智能手機屏幕上的人造時鐘，告知著人們絕對時間；而在 iPhone 誕生前的20世紀，出現了大規模生產的電子表；再往前，則是上發條的機械表。當鐘表變得越來越便宜和易得，時間便成了某種社會通用的規則。一個人吃東西，不一定是餓了，而是因為鐘表提醒你到飯點了；一個人睡覺，也不見得是累了，而是鐘表提醒你該上床休息了。
抽象時間，成了存在的新載體。人的機體功能也被時間控制：當我們感到愉快有趣時，總感覺時間走得飛快，而感到無聊時，頓覺時間漫長。當許多事一股腦兒發生時，記憶中對那段時間長度的感知，有一種延伸疊壓的印象。但另一方面，想想那些在醫院候診、手邊又沒有東西可讀的時間是多麼單調乏味。去和1989 年以來2000多名因罪名不成立而被釋放的囚犯中的任意一個人聊天，問問他們有關囚禁期間的回憶，對時間流逝的感受；再和獄警、監獄長聊相同的話題—他們是一群工作日到點下班回家的人。這兩類人白天的時光都在監獄中度過，但對時間有著截然不同的看法。
如此千差萬別的感受，讓“時間”這個詞更加捉摸不透。時間可能是全世界所有文獻中被論述最多的話題，它的含義數都數不盡；從某種角度上來說，人人都在撰寫關於時間的故事。沒有任何一本書能夠窮盡這個話題，壓根說不完。自
亞裡士多德（Aristotle）的《物理學》（Physics）以來，有超過20萬篇已發表的文章和著作闡述時間的意義，本書也跟隨了它們的步伐，卻絕不會是最後一本。
《時鐘幻境》並非一本關於時間旅行、宇宙年齡、平行宇宙、四維空間或某一特定物理學上相關時間主題的書，也不是一本教你如何修好一臺鐘表的書。這是一本從更廣泛意義上探究時間究竟為何物的書。然而，時間的概念難以捉摸，它是由文化、教育、環境經驗和人對時間流逝的本能感知等具體事例所構成的。如果沒有鐘表的幫助，我們要從哪裡開始抓住時間流逝的線頭？無怪乎這個概念如此難以捉摸。對人們來說，時間難以用其他東西類比，除了心中某種符號化
的、表象的、模糊的時鐘形象。也許，《愛麗絲鏡中奇遇記》中的瘋帽子是對的，他把時間擬人化，堅信時間是“他”而不是“它”：“如果你和我一樣了解時間，”
瘋帽子說，“你就不會說浪費‘它’，而是‘他’。”在古希臘詩人赫西俄德（Hesiod）講述世界誕生的神話宇宙論《神譜》（Theogony）中，時間是一位名叫柯羅諾斯（Chronos）的神。我們不也都聽說過時間老人（Father Time）嗎？那個隨身帶
著鐮刀和沙漏的大胡子老頭。
在接下來的章節裡，你將跟隨我這樣一個以簡單眼光看世界，但內心深知其複雜的人的眼睛和心靈，進行一場充滿好奇心的時間探索之旅。書裡記錄了許多關於時間（無論是“他”、“她”還是“它”）的故事，來尋找“時間究竟是什麼”這一問題的答案。是否有一個秘密、一套理論或一些知識，能真正給出一個明確的答案，或至少給予一些敏銳的洞察呢？也許，誠如朱利安·巴恩斯（Julian Barnes）在其小說《終結的感覺》（The Sense of an Ending）中所揭示的那樣，時間是一種與回憶的聯繫：“我深知：既有客觀時間，又有主觀時間；主觀時間乃是你戴在手腕內側、緊靠脈搏的時間。而這一私人時間，即真正的時間，是以你與記憶的關係來衡量的。”但只是回憶，而沒有別的嗎？抑或它是存在於過去、現在和回憶之間的數封看不見的信件，給人心以期待、希望、野心，或是對命運的信念？多年以前，我曾就這些問題討教過英國數學家、科學史學家杰拉爾德·詹姆斯·惠特羅（Gerald James Whitrow），他曾寫下數本關於時間的著作，包括《時間是什麼》（What Is Time）和《時間的本質》（The Nature of Time）。他告訴我，就像在傳達一句有名的諺語，一個人想知道時間是什麼，必須先知道時鐘（clock）是什麼。當他看到我一副不明就裡的樣子，又強調了一句：“我指的是，時鐘究竟是什麼。”根據他的建議，我盡可能去了解與時鐘相關的知識，通過學習，我意識到，時間確實在某種程度上與我們的脈搏有關，但它與細胞和頭腦的關係更大，不斷更新著我們的回憶，以此告訴我們的身體，我們正處於活著的韻律和節拍中。
歡迎各位來到《時鐘幻境》。

序
時間的度量衡
01流水潺潺，光影位移（讀取時間）
插曲：以 0.01 秒險勝的奧運冠軍
02敲鐘，打鼓（使用時間）
插曲：一位鐘表師眼中的時間
03每周的第八天（時間的循環）

理論家和思想家的觀點
04芝諾的箭（時間的連續性）
插曲：沒有假釋的終身監禁
05物質宇宙（哲學家眼中的時間）
插曲：得克薩斯州和俄克拉何馬州的囚犯們
06古騰堡印刷術（第一次信息時代的時間）
插曲：被鎖在“現在”裡的時間
07牛頓來了（絕對時間）

物理學中的時間
08時鐘是什麼？（無法被觀測的時間）
插曲：國際空間站裡的時間
09同步的時鐘（校準時間）
插曲：另一種國際空間站裡的時間
10擁抱統一性（時空問題）
插曲：一場奇妙的課堂對話
11另一部《午夜巴黎》（時間旅行）

認知和感官的時間
12一個大問題（時間的感官和處所）
插曲：時間與我同在
13時間都去哪兒了？（時間隨年齡的加速）
插曲：世界上最慢的鐘
14感受它（時間感）

生物節律
15作為總控的起搏器（時間之眼）
插曲：交易大廳的時間 16內在節拍（細胞裡的鐘）
插曲：長途卡車司機
17 150 萬年（晝夜節律同步）
插曲：在空中的時間
18扭曲的感官和幻覺（時間的溫度）
插曲：我個人古怪的時間觀
19系外行星和生物節律（環境同步器）

眼下，我們正處於一個時間越來越寶貴的年代，我常常感慨為什麼人生的分針走得如此之快，時間於不經意間便已流逝，仿佛被偷走一樣。因此，我寫下了這本關於時間的書，從多個維度來審視時間：時間的歷史，時間對個人的影響，時間被感知的方法，時間與回憶和命運的聯繫，時間的快與慢……希冀能以此書對“時間”一探究竟。
或許，你更希望看到一本由物理學家、哲學家、年代學家或鐘表師寫就的關於時間的書。然而，我既不是年代學家或鐘表師，也非哲學家或實驗物理學家—我只是一個數學家和科普作者。不過，我身邊有許多真正的科學家和學者，他們在自己的職業生涯中，用大量的實驗探究知識的奧秘—尤其在時間問題上。時間，說到底既是一個數學問題，也是一個觀念問題，還需要相當的想象力。
時間，或許是英語中最常使用到的名詞，但也是最任性固執、難以被準確定義的詞語。就連詞典也從來沒能真正“抓住”它。各類詞典都嘗試對“時間”一詞下一個清晰而普適的定義，迄今為止，相對好一些的描述有“某事發生時的某一時刻或階段”，或是“被度量為秒、分鐘、小時、天、年等的東西”，或是“時鐘所測量的東西”。我那本2662頁的《韋氏詞典》為了將時間的定義說清楚，用了整整 1756 個詞！呵，多努力啊！
在我看來，時間是一項人類的發明，用以衡量我們存在的軌跡。剛出生時，我們對時間並無真切的感知。我們有時鐘，有禱告的召喚，有要赴的約會、要去的地方、要遵守的截止時間、要實現的期望、該吃飯和入睡的時間……然而，正如伊曼努爾·康德（Immanuel Kant）和許多哲學家所言，由於時間始終不是一個活生生的事件或看得見、摸得著的實體，其概念依然難以界定。
早在 2000 多年前，哲學家和自然科學家就已經開啟了對時間的理論研究。心理學家對時間的實驗研究則始於不到百年前。但事實上，普羅大眾才是使用和理解時間的人，是真正對“時間是什麼”最有發言權的人。因為時間通常是個人
化的，和我們的工作與假期、成功與失敗、孤獨與友誼、自我反思、疾病與健康、期待與拖延息息相關。對農民來說，時間是春耕秋收間的漫長時日；對賽車手而言，時間是終點前的分秒必爭。因此，我通過許多知情者搜集了人們對於時間的認識，包括鐘表師、長途卡車司機、在國際空間站生活過的宇航員、以不到 0.01 秒的成績差異贏得比賽的奧運選手、經常穿越多個時區的飛行員、獨自一人被囚禁數月的囚犯、賽馬騎手，以及分秒間幾百萬進出的對衝基金交易員等等。這些訪談聚焦於他們對時間流逝的真實感受，不做無謂的糾纏。訪談的結果多種多樣，不乏許多令人驚訝之處。普羅大眾對時間的認識，與受數學“擺布”的物理學家和哲學家截然不同。大眾的理解與科學概念的差異之大，仿佛“時 間”是一個同音異義詞，此時間非彼時間。從根源上看，這兩種時間有共同的線索，與一個清晰統一的概念聯繫在一起，這個概念圍繞著一個粗略的想法，實時間是一個人為發明的組織工具，不僅使文明能有序運作，也賦予了探索宇宙的科學一致性。
大眾通常認為，時間作為生命的背景，獨立於人的出生，是存在於人們想象中一面永不停歇的鐘表，記載著宇宙中一些特別的時刻。智能手機屏幕上的人造時鐘，告知著人們絕對時間；而在 iPhone 誕生前的20世紀，出現了大規模生產的電子表；再往前，則是上發條的機械表。當鐘表變得越來越便宜和易得，時間便成了某種社會通用的規則。一個人吃東西，不一定是餓了，而是因為鐘表提醒你到飯點了；一個人睡覺，也不見得是累了，而是鐘表提醒你該上床休息了。
抽象時間，成了存在的新載體。人的機體功能也被時間控制：當我們感到愉快有趣時，總感覺時間走得飛快，而感到無聊時，頓覺時間漫長。當許多事一股腦兒發生時，記憶中對那段時間長度的感知，有一種延伸疊壓的印象。但另一方面，想想那些在醫院候診、手邊又沒有東西可讀的時間是多麼單調乏味。去和1989 年以來2000多名因罪名不成立而被釋放的囚犯中的任意一個人聊天，問問他們有關囚禁期間的回憶，對時間流逝的感受；再和獄警、監獄長聊相同的話題—他們是一群工作日到點下班回家的人。這兩類人白天的時光都在監獄中度過，但對時間有著截然不同的看法。
如此千差萬別的感受，讓“時間”這個詞更加捉摸不透。時間可能是全世界所有文獻中被論述最多的話題，它的含義數都數不盡；從某種角度上來說，人人都在撰寫關於時間的故事。沒有任何一本書能夠窮盡這個話題，壓根說不完。自
亞裡士多德（Aristotle）的《物理學》（Physics）以來，有超過20萬篇已發表的文章和著作闡述時間的意義，本書也跟隨了它們的步伐，卻絕不會是最後一本。
《時鐘幻境》並非一本關於時間旅行、宇宙年齡、平行宇宙、四維空間或某一特定物理學上相關時間主題的書，也不是一本教你如何修好一臺鐘表的書。這是一本從更廣泛意義上探究時間究竟為何物的書。然而，時間的概念難以捉摸，它是由文化、教育、環境經驗和人對時間流逝的本能感知等具體事例所構成的。如果沒有鐘表的幫助，我們要從哪裡開始抓住時間流逝的線頭？無怪乎這個概念如此難以捉摸。對人們來說，時間難以用其他東西類比，除了心中某種符號化
的、表象的、模糊的時鐘形象。也許，《愛麗絲鏡中奇遇記》中的瘋帽子是對的，他把時間擬人化，堅信時間是“他”而不是“它”：“如果你和我一樣了解時間，”
瘋帽子說，“你就不會說浪費‘它’，而是‘他’。”在古希臘詩人赫西俄德（Hesiod）講述世界誕生的神話宇宙論《神譜》（Theogony）中，時間是一位名叫柯羅諾斯（Chronos）的神。我們不也都聽說過時間老人（Father Time）嗎？那個隨身帶
著鐮刀和沙漏的大胡子老頭。
在接下來的章節裡，你將跟隨我這樣一個以簡單眼光看世界，但內心深知其複雜的人的眼睛和心靈，進行一場充滿好奇心的時間探索之旅。書裡記錄了許多關於時間（無論是“他”、“她”還是“它”）的故事，來尋找“時間究竟是什麼”這一問題的答案。是否有一個秘密、一套理論或一些知識，能真正給出一個明確的答案，或至少給予一些敏銳的洞察呢？也許，誠如朱利安·巴恩斯（Julian Barnes）在其小說《終結的感覺》（The Sense of an Ending）中所揭示的那樣，時間是一種與回憶的聯繫：“我深知：既有客觀時間，又有主觀時間；主觀時間乃是你戴在手腕內側、緊靠脈搏的時間。而這一私人時間，即真正的時間，是以你與記憶的關係來衡量的。”但只是回憶，而沒有別的嗎？抑或它是存在於過去、現在和回憶之間的數封看不見的信件，給人心以期待、希望、野心，或是對命運的信念？多年以前，我曾就這些問題討教過英國數學家、科學史學家杰拉爾德·詹姆斯·惠特羅（Gerald James Whitrow），他曾寫下數本關於時間的著作，包括《時間是什麼》（What Is Time）和《時間的本質》（The Nature of Time）。他告訴我，就像在傳達一句有名的諺語，一個人想知道時間是什麼，必須先知道時鐘（clock）是什麼。當他看到我一副不明就裡的樣子，又強調了一句：“我指的是，時鐘究竟是什麼。”根據他的建議，我盡可能去了解與時鐘相關的知識，通過學習，我意識到，時間確實在某種程度上與我們的脈搏有關，但它與細胞和頭腦的關係更大，不斷更新著我們的回憶，以此告訴我們的身體，我們正處於活著的韻律和節拍中。
歡迎各位來到《時鐘幻境》。