时间之谜
刘志军
时间是什么?这个问题看起来简单,然而迄今没有人能给时间下一个准确的定义。但是,无论时间是什么,人类早已学会用自己创造的历法和钟表来计算时间,安排丰富多采的生活。
在人类文明初期,人们通过观测天体运行和季节变化发明了历法。苏美尔人首先把一年分成 360 天,埃及人则把一年延长了 5 天;尔后,意大利人在上述两种历法的基础上精心计算、改进,制订了新历法,并获得教皇格雷戈理十三世的批准,这就是现行的公历。
为了更确切地知道自己在某地的具体时间,人类又将一天分为若干个更小的单位,每天越过我们头顶的太阳成了最早的计时器。继而人们用插在地上的棍子的投影来计时,这就是原始的日晷(guǐ)。
公元 11 世纪,我国北宋天文学家苏颂在开封建造了水运仪象台,它是世界上最早的机械水钟。它以水为动力,通过水轮、漏壶引水升降,转动机轮, 带动整个仪器运转,最后通过锣鼓报时。
16 世纪,意大利人伽利略在比萨大教堂里观察了一盏刚刚点燃、来回摆动的灯,他用自己的脉搏来计时,结果发现不论灯的摆动距离有多大,每次摆动的时间都同样长。伽利略由此发明了钟摆。
随后,荷兰人休更斯制作出世界上第一架实用摆钟。以后,里弗列尔创造了更精确的天文钟。这座钟被放在地下室的一个真空的玻璃罐中,以减少气压和温度变化对它的影响,因而,一昼夜的误差约为 1%秒。
随着科学技术的发展,人们对计时器的精确度提出了更高的要求。领航员在海上或空中作业用的卫星定位系统,借助误差小于 1%秒的时间信号测定方位;而“旅行者二号”等航天器,则是用误差为十亿分之一秒的无线电指令导航的。
原子钟是目前世界上最精确的时钟,它利用不同元素原子的自然振动频率来控制走时。最好的铭原子钟,摆动 9,192,631,770 次才差一秒,也就是说铯原子钟每走 500 万年才会有一秒钟的误差。
生物学家证实:人体内也存在一个时钟——生物钟,又叫做“生物节律”。人体正常的生物节律周期为 25 个小时。生物钟若被打乱,就会令人精神沮丧、失眠,甚至患抑郁症。人体的生物钟是由大脑的下丘部控制的。
科学家还发现:自然界的物质有一个共同的时钟——碳 14 原子(C14), 它是自然物质的天然计时器。只要确定了物体中碳(C14)的含量,科学家就能告诉你古埃及法老木乃伊或非洲古生物化石的年代。
科学家们能够根据化石读出古老生物生活的年代,那么,人类能不能回到从前的某个年代去看看呢?换句话说,时间能够倒转吗?时光能够倒流吗?
尽管人们可以随意将时钟倒拨,爱因斯坦的不朽理论也为跨越时空的旅行提供了可能,然而,人们看到的所有标明时间的箭头,却都朝着一个方向。科学家们正在努力探索,以求给时间标上另一个朝向的箭头。