【菜科解读】

自从牛顿发表《自然哲学的数学原理》以来，人类从此摆脱了巫术的束缚，走上了科学的轨道。

如今，可以说几乎所有的东西都可以被人类抓住，比如用电磁场可以束缚住核聚变的能量，这就是人工核聚变；

用晶体甚至可以困住光。

时间依旧如几千年前，文明诞生初期那样，如出膛的子弹，一去不复返。

在时间面前，人类是那样的孤独、弱小、无助，无数的哲学家和科学家们为此发出各种各样的慨叹。

本文本着科学的精神，与您在科学的范畴之内，谈谈时间究竟是什么。

由于时间和空间密不可分的关系，我们的讨论就需要把它们放在一起，同时进行。

一、经验时空

地球上所有文明最早的计时器都是太阳钟，其中包括利用太阳射影的长短来判断日中时间、定四季和辨方向的叫做圭表；

另一种是利用太阳射影的方向来判断时间的，叫做日晷。

由于这两种装置在阴天和夜间都不能使用，所以后来人类发明了沙漏和水漏这种最原始的计时装置。

很显然，人类从最早的昼夜变化中感受到了时间的流逝，并开始利用太阳的东升西落来进行计时。

虽然没有任何史料能够证实，那时候的人类已经具备了很明确的时空概念，但是很明显，即使是当时的人类，也是知道利用物体（太阳）在空间中的周期性运动来计时。

毫无疑问的是，那时候的人类，会把时间与头顶上的太阳在空中的位置相对应，后来的太阳钟利用射影的周期性位置关系来标示时间的思路，跟我们今天的指针手表完全一样。

二、绝对时空观

本文的开篇就提到的《原理》一书，可以说是人类第一次采用科学的方法开始研究有关时间和空间的问题。

这之前基本上都是哲学思考，或者是主观猜测。

牛顿在其《原理》一书中，使用了数学方法，对时间和空间做了描述。

他把空间与欧式几何相结合，利用选定的参照物为原点建立三维坐标系，物体就在这样的坐标系构成的空间及均匀流逝的时间之中运动。

牛顿的三大定律在惯性系中都成立，在匀速直线行驶的火车中打乒乓球，和在地面上打乒乓球的情形是完全一样的，没有理由认为火车上打乒乓球就比在地面上优越。

所以说，绝对位置或者说是绝对空间是不存在的。

绝对空间不存在隐含在牛顿定律中，但牛顿以及他的前辈伽利略都相信有绝对的时间和空间。

在他们看来，只要给他们最准确的时钟，不管谁去测量，时间都是一样的。

这个阶段的时间和空间是完全分开和独立的，与古人经验中的时间和空间观念是一致的。

绝对时空观在200年内都没出什么问题，同时得益于数学的发展，牛顿力学也达到了它所能触摸到的巅峰。

在这个时期，科学家不但利用牛顿力学来解决地面上物体的运动问题，更推动了天文学的发展。

太阳系内的行星运动问题基本上得到了解决，并且利用牛顿力学的计算还找到了天王星和海王星。

三、相对时空观

毫无疑问，牛顿力学在处理上述问题的时候都是正确的，然而对于光速的研究，却给牛顿力学带来了一丝裂隙。

科学家们发现，在处理以光速或者是接近光速运动的物体时，牛顿力学是无效的。

早在牛顿发表《原理》一书的11年前，丹麦天文学家罗默就已经通过观测木卫食的现象发现了光以有限速度运动，并且罗默还进行了光速的测量。

1865年，英国物理学家麦克斯韦用理论预言了无线电波或者是光波应该以某一个固定的速度运动。

后来光速不变为大量的观测和实验所证实。

至此牛顿力学的绝对时空观受到了严重的挑战。

因为，在牛顿力学中，不存在绝对的静止，科学家们必须指出，光速不变究竟是相对于什么参照物来传播的。

1905年，爱因斯坦横空出世，在其发表的《论动体的电动力学》一文指出，只要人们愿意放弃绝对时间观念的话，就不需要存在这个绝对静止的参照物。

这就是著名的狭义相对论。

爱因斯坦认为，不管观察者以任何速度运动，相对于他们来说，科学定律都是一样的。

这种观念，对于牛顿运动定律来说当然是正确的。

但把这个简单的观念应用在光速的时候就得到了很多匪夷所思的结论，比如尺缩钟慢、质量和能量等价。

狭义相对论改变了人类对于时间的理解。

在绝对时空观中，因为时间是绝对的，不同观察者只要他们的钟都是最准确的，他们测量到的时间就是一致的。

而在相对论的时间观念中，不同观察者的时钟读数没有必要一致。

时间在不同参考系中的流逝，满足洛伦兹变换关系，这种与不同观察者的测量有关的时间就带上了主观的色彩。

1915年，爱因斯坦提出了我们今天称之为广义相对论的理论，再次提出了革命性的思想。

即物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动，引力成为了时空弯曲的效果。

爱因斯坦提出的广义相对论的验证之一的星光偏折被后来的科学家们多次观测，准确证实。

广义相对论的另外一个预言是，在大质量天体附近，时间的流逝要更慢一些。

这个预言也在1962年被验证。

至此，我们可以说，牛顿理论消灭了绝对空间的概念，而爱因斯坦的相对论则摆脱了绝对的时间观念。

时间和空间成为了广义相对论中所描述的四维时空，时间和空间不再是各自独立的物理量，成为了密不可分的整体。

四、热力学时间方向

可以说，在古代、牛顿时代、爱因斯坦提出广义相对论后不久这段相当长的时间中，人们一直都相信，时间是单向的，一直以来也都没有任何问题，毕竟谁都没有回到过过去。

然而在统一相对论和量子力学的过程中却遇到了麻烦，科学家必须引入“虚”时间的概念，这在数学处理上当然没有问题，问题出在，虚时间不能与空间方向区分。

在实的时间里，我们能往南走，也能掉头往北走，同样的，我们在虚时间里前进，也应该可以转身向后走，由于虚时间与空间方向无法区分，导致在虚时间中各个方向都一样。

然而，我们在现实中，时间的前进和后退是完全不一样的，因为我们有过去、现在和将来。

从来也没有人能回到过去，这说明时间是有方向的。

在生活中，我们能看到的是玻璃杯从桌子上掉下去摔碎了，从来没有看到过，碎玻璃从地面上跳起来重新组合成一个杯子。

这就是热力学第二定律所表达的，在任何闭合系统中无序度（熵）总是随时间的增加而增加。

五、心理学时间方向

在心理学上，时间的方向就是记忆的方向，你可以记住过去发生过的事，例如上小学或者初中时的某些记忆，但你不能记住未来将要发生的事，那么时间的方向就是由过去到未来，单方向不可逆转。

现代脑科学的研究表明，当大脑开始学习或者是记忆的时候，就需要消耗能量，使得脑神经元建立对应的链接。

这个过程，是脑神经元从无序到有序的一个过程，虽然是熵减的过程，消耗的能量却需要使另外的物质的熵增加，并且总体上是熵增的。

换句话说，我们建立记忆依赖于熵的增加，由此可见，我们对于时间方向的主观感受或者说是时间方向来自于热力学时间方向。

六、宇宙学时间方向

为什么必须要存在这样一个热力学时间方向呢，或者说，我们的时间有一个开始的起点，并且单向运行呢？换一句更直白的话来说，虽然事物都有变得更加混乱（无序）的趋势，然而我们看到的宇宙却是今天这样高度有序的呢？

以今天的宇宙学研究来说，并不能知道宇宙膨胀最初的那一刻是个什么样子，因为那是一个奇点。

但从宇宙有熵增的趋势来看，如果预言，最初的宇宙是一个非常光滑有序的宇宙，是可以被支持的。

因为这样，就可以让宇宙学时间方向与热力学时间方向相符合。

在使用广义相对论研究宇宙演化的过程中，科学家们遇到了困难。

这是因为，没有人知道宇宙是个什么形状，也不知道宇宙最初是个什么样子。

但从物理学定律的特点上来看，过去的宇宙边界条件和历史必须满足一定的条件，才能形成满足今天物理定律的形式。

所以，科学家们用今天的物理定律判断过去的历史和边界，只能得出：宇宙最初是有限无边而且是非常光滑平坦的。

但是按照量子力学的描述我们又可以知道，宇宙最初不可能是绝对光滑、有序的，否则就是违背了量子不确定原理。

所以，最初的宇宙，必然存在微小的起伏。

这就是将量子力学与广义相对论相结合后得到的结果。

宇宙就是从这样一个熵很小的状态中开始“膨胀”，形成星系团、星系、太阳系、地球以及我们人类。

宇宙从高度有序，到变成波浪起伏的无序状态，就与热力学时间方向保持一致。

六、时间的测量

生命从最初诞生以来，就被斗转星移所统治，直到人类进入到文明社会才开始接触并理解时间，为了计时，人类不断发明创造出各种钟表，不断提升计时的精确度。

从公元前的太阳钟、10世纪的漏钟、14世纪的机械钟、19世纪的电钟、20世纪的原子钟，21世纪的电波钟表，人类对于时间的测量越来越精准。

其实，不管什么样的测量方式，都是在利用周期性运动的等时性原理来测量时间。

这跟我们用一根做好最小刻度的直尺去测量空间的思路是一样的，最小刻度越小，能得到的测量精度就越高。

七、时间测量的本质和潜在问题

从我们前面的分析上看，空间和时间都是物质的属性，而空间和时间二者又密不可分。

对于空间的测量，可以通过把空间与几何上的点进行对应的方法形成直观的概念。

对于时间，由于其具有单向流逝性的特点，只能假定，周期性运动的前一个周期和后一个周期是等时的。

在所有的时间测量方案当中，都隐含了这个假设前提。

至今，我们也没有能力，对于周期性运动的不同周期之间的时间片是否真的相等进行严格的验证。

同时，对于回到过去或者是去往将来这种事情，也仅仅停留在理论探讨阶段，没有任何一架人造的机器被证实可以违背时间的单向流逝。

我想，如果真能造出来这种时间机器，其第一个用途就应该是用于验证周期性运动的等时性原理吧。

结束语

洋洋洒洒四千字，可能很多读者看到这里仍然觉得还是没理解什么是时间，我还是没说明白。

这不奇怪，因为目前科学还没有完全理解时间的概念。

如果说必须要给时间下一个定义，只能说是运动产生了时间，或者说是变化产生了时间。

为什么西方科技似乎停滞了？原因其实很简单

** 下面用大白话把原因讲透。

一、不是真停滞，是 “节奏慢了、主角换了”很多人感觉西方科技停滞，其实是三个错觉叠加：对比基准变了：20 世纪上半叶是 “开挂时代”—— 电力、内燃机、无线电、抗生素、核能、计算机，全是从 0 到 1 的革命，一眼就能看出改变世界。

最近几十年更多是从 1 到 100 的优化：手机更快、AI 更聪明、汽车更电动，属于 “好用但不震撼”。

中美跑得太快，反衬西方慢：现在全球研发投入，中美加起来占一半左右，欧盟整体还不如中国一国。

互联网、AI、新能源、量子这些新赛道，基本是中美双引擎，欧洲更多是 “旁观者 + 跟随者”。

突破性成果本来就越来越难：基础科学像挖矿，浅层易挖的早就挖完了，现在要往更深、更贵、周期更长的地方挖 ——大发现的频率自然下降。

所以，西方不是不进步，是没有以前那么 “炸裂”，也被中美抢了风头。

二、最核心：钱投少了、投错地方了1. 政府投入占比大幅下滑美国联邦研发预算在1960 年代占联邦总预算 12%（冷战 + 太空竞赛），现在只剩 4% 左右。

欧洲更保守，2023 年欧盟研发强度（研发 / GDP）2.2%，低于美国3.5%、中国2.65%、韩国近5%。

2. 资本短期化，不敢赌长周期硬核创新西方资本市场越来越看重季度财报、短期利润，像半导体、新材料、核聚变、量子计算这种烧钱 10–20 年才可能回本的硬科技，资本不敢重仓。

美国：钱更多流向软件、互联网、金融科技（轻资产、快回报）；

欧洲：资本保守、厌恶风险，更愿意投成熟行业（汽车、医药），而不是颠覆性新赛道。

3. 投入结构 “重应用、轻基础”，重 “软” 轻 “硬”欧洲尤其明显：钱大量投到汽车、机械、化工等中等技术领域，AI、芯片、量子、先进计算等前沿布局不足。

美国也一样，基础研究占比逐年下降，更多是应用层小修小补。

三、人才断层：学理工的少了，顶尖人才留不住1. 教育风向变了：重法律、金融、管理，轻理工西方（尤其欧美）大学几十年趋势：法律、商科、传媒、社科最热门，工程、物理、化学、制造越来越冷门。

美国：STEM（理工）毕业生比例下降，很多顶尖学生去了华尔街、律所、咨询公司；

欧洲：工程师缺口大，年轻人怕苦、怕累、怕失败，愿意坐实验室、搞艰苦技术攻关的人少。

2. 顶尖人才外流，欧洲尤其严重欧洲语言多、市场碎、薪资低、晋升慢，顶尖人才（尤其 AI、芯片、互联网）大量流向美国，近年也流向中国。

例子：英国 DeepMind（AI）被美国收购；

欧洲很多好点子，孵化在欧洲、壮大在美国。

四、市场碎片化 + 监管过度，创新 “跑不起来”1. 欧洲市场太碎，27 国各自为政欧盟名义统一市场，但语言、法律、标准、税收都不一样。

企业想跨国企做大，合规成本极高，很难像中美那样靠超大市场快速规模化、摊薄成本、迭代技术。

中国：14 亿人统一市场，一个 App、一款新能源车，一夜全国铺开；

美国：3 亿人统一市场，规则简单，试错快、扩张快；

欧洲：一个产品要改 N 个版本，周期长、成本高、规模上不去。

2. 监管太严、太细，“安全优先、创新靠边”欧洲 GDPR（数据隐私）、环保、劳工、反垄断规则极严且繁琐，企业创新 “带着镣铐跳舞”。

很多新想法，合规成本比研发成本还高，干脆不做或慢做。

五、产业空心化：制造外迁，创新失去 “土壤”西方（尤其美国）几十年 “去工业化”：低端制造迁走，中端也迁，只剩高端设计、金融、服务。

问题：硬核技术（芯片、精密制造、新材料）必须扎根在制造一线—— 设计、工艺、设备、工人、供应链，缺一不可；

结果：美国芯片设计强，但制造弱、设备弱、材料弱；

欧洲设备强、工艺强，但整机、系统、生态弱。

没有大规模制造，技术很难快速迭代、很难低成本试错、很难形成完整产业链，创新自然慢。

六、社会文化：求稳怕错，冒险精神下降西方曾经靠冒险、探索、颠覆起家（大航海、工业革命），现在社会越来越保守、福利化、低风险偏好：个人：追求稳定工作、高福利、少加班、不冒险；

企业：不愿赌颠覆性技术，宁愿做渐进式改良；

社会：对失败容忍度低，一次失败可能身败名裂，没人敢豁命干硬核创新。

七、总结：西方不是 “不行了”，是 “结构老化、动力不足”一句话概括：钱投少了、投错地方了；

人才学文不学理、留不住；

市场碎、监管死；

制造空心化；

社会求稳怕错；

再加上基础科学进入深水区、突破自然变慢。

不是西方科技 “停滞”，是全球科技格局变了：从 “西方独霸” 变成中美双极 + 西方跟随。

西方依然强（尤其基础研究、高端设备、医药），但引领全球颠覆性创新的能力，确实在下降。

美以伊最新局势一文速览：美军扣押一艘伊朗油轮；

以色列：美倾向于对伊朗重启军事行动；

伊朗：已准备好应对任何军事侵略

伊朗外交部副部长加里巴巴迪19日表示，美国将“威胁”冠以“和平契机”之名，伊朗举国上下团结一致，将坚决应对任何形式的军事侵略。

美国总统特朗普当天表示，美国或将再次对伊朗发起“沉重打击”，但是会留出至少两到三天时间，使对话直接进行。

副总统万斯也说，美伊之间的直接谈判已在建立沟通渠道和推动外交进程方面取得“很大进展”，但美方也准备了重启军事行动的“B方案”。

同时，以色列高层评估认为，特朗普政府仍倾向于对伊朗重启军事行动。

特朗普称美方可能再次“沉重打击”伊朗 当地时间5月19日，美国总统特朗普表示，美方可能不得不对伊朗“再予以沉重打击”，目前尚不确定。

央视记者当地时间5月19日获悉，美国总统特朗普已于18日晚召集国家安全团队开会，听取了针对伊朗的军事行动方案简报。

这次会议发生在特朗普下令暂缓对伊发动打击计划后几小时。

据称，此次简报会显示出特朗普“正认真考虑恢复对伊朗军事行动”。

美副总统称美伊谈判进展很大 但美方也预备了“B方案” △5月19日，美国副总统万斯在白宫新闻简报会上 当地时间5月19日，美国副总统万斯在白宫新闻简报会上表示，美国与伊朗之间的直接谈判已在建立沟通渠道和推动外交进程方面取得“很大进展”，但美方也准备了重启军事行动的“B方案”。

美军在印度洋扣押一艘伊朗相关油轮 美国方面19日消息称，据三名美国官员表示，美军18日晚在印度洋扣押一艘与伊朗有关联的油轮。

据悉，这艘油轮因参与运输伊朗石油，已于今年3月遭到美国制裁。

船舶追踪数据显示，它在穿越马六甲海峡后，19日航行至马来西亚以西海域。

消息称，这艘油轮很可能2月在伊朗石油出口枢纽哈尔克岛装载了超过100万桶原油，被扣押时可能正在返回中东地区途中。

五角大楼尚未就上述报道进行回复。

伊朗副外长：伊已准备好应对任何军事侵略 △伊朗外交部副部长加里巴巴迪（资料图） 伊朗外交部副部长加里巴巴迪当地时间19日在其个人社交媒体上表示，伊朗是团结且坚定的，已准备好应对任何军事侵略。

他说，“对我们而言，投降毫无意义；

我们要么取得胜利，要么成为烈士”。

伊朗格什姆岛爆炸声系拆除未爆弹药造成 △伊朗格什姆岛（资料图） 伊朗霍尔木兹甘省副省长19日表示，当天中午，格什姆岛多个地点连续传出爆炸声，引起市民担忧。

这些爆炸声是由专业人员拆除敌方未爆弹药所致。

以色列高层评估认为美方仍倾向对伊重启军事行动 当地时间5月19日晚，据以色列方面消息，尽管美国总统特朗普于前一日宣布取消对伊朗的袭击行动，但以色列高层当晚评估认为，特朗普仍倾向于对伊朗重启军事行动。

△以色列特拉维夫（资料图） 此外，还有以方消息称，以色列和美国对伊朗重启军事行动的联合准备工作已完成，目前正在等待特朗普的决定。

来源：综合自央视新闻客户端、CCTV国际时讯等