作者：李潇

时间这个概念，最早来源于大自然。日出日落，星辰流转，四季变换，都意味着时间。然而，在我们的现代社会中，时间早就已经超出了它在各种自然现象中的意义，现代人的生活其实是被“时钟”所支配的。

这种超越自然的“时间”概念是怎么形成的？这种崭新的时间概念又是怎样影响人类社会的？德国科普作家和科学史家托马斯·德·帕多瓦在《莱布尼茨、牛顿与发明时间》中，通过莱布尼茨和牛顿两位科学家的经历，串联起了一段关于“时间”的精彩历史。

正是因为有了新的时间概念，我们才能走进现代社会。时间这个概念形成的历史，是一段科学史，也是人类社会发展的历史。

时间成了公共品

钟表时间进入城市生活的每一个角落，激发了科学的火花，改变了社会的面貌，重构了人与时间的关系，推动了关于时间本质的思考

太阳、流水、钟声都是时间的象征，那么，我们所说的“时间”到底是什么？如果说时间是被发明的，我们可能会惊讶，日升月落，难道不是自然规律吗？

要知道这个答案，首先要了解在精确的钟表发明之前，那时候的人类是如何认识时间的，他们是怎样生活的。

最早，人类对时间的认识来源于对自然的观察。天体运动造就了昼夜、月相和季节等，它们有着近似固定的周期，人们的生活也就形成了与之和谐的节律。

在17世纪初的欧洲，农业依然占据着重要的地位，根据日出日落和季节更替，人们进行播种、培育和收割，如果一个社会停留在农业社会，这样的时间概念其实也就够用了。

在当时的欧洲，尽管已经出现了很多非常昂贵的钟表，但这些钟表都没有分针和秒针，只能像中国古代计时那样大致知道是“午时三刻”，是一种模糊的时间。牛顿作为一个牧羊人的后代，在小的时候，经常观察在一天当中，影子的方向和长度是如何变化的，这完全是一种与传统农业社会相适应的时间观念。

然而，17世纪末18世纪初的欧洲，发生了一场悄无声息的革命，城市居民的生活在这个时期发生了翻天覆地的变化。在这场即将发生的社会变革中，扮演重要角色的，就是精确的钟表。

1583年，伽利略发现了摆的等时性——摆的周期与摆长的平方根成正比。利用该原理，惠更斯于1657年制作了摆钟，又于1675年发明了摆轮游丝。这不仅使机械钟的误差减少至每天1分钟以内，也为便携式钟表的诞生铺平了道路。新式钟表结合了两种时间观念：指针的运动既模拟循环，也呈现流逝，时间单位从一刻钟精确到分，然后到秒。此后数十年间，它开启了一场影响深远的时间革命：钟表时间进入城市生活的每一个角落，激发了科学的火花，改变了社会的面貌，重构了人与时间的关系，推动了关于时间本质的思考。

托马斯·德·帕多瓦认为：“从我们的时间文化来看，17世纪可谓设置了全新的标准。”客观、数学的钟表时间不仅改变了日常生活，也冲击着原有的社会结构，打破了君主和教会对时间制度的垄断。随着私人钟表的普及，时间成为公共品，进而推动了个体意识的觉醒。

钟表的诞生，还促进了资本主义雇佣劳动的发展，给当时的欧洲人带来了全新的时间概念，人们开始有了“守时”的观念，工人们开始按时上下班，而且每天工作的时间也越来越长，开始从农业时代即将进入工业时代。而新型航海钟的发明，把海洋上的时间测量提高到了前所未有的精度，彻底解决了远洋航海中的定位问题。这为后来英国的海上霸权，以及欧洲对世界其他地区的殖民提供了技术基础。

关于时间的恩怨纠葛

近代以来的任何重大科学成果都不是某人被苹果砸中后的灵光乍现，而是历代知识的积累、传承和发展，是跨国交流与合作的结晶

既然本书叫作《莱布尼茨、牛顿与发明时间》，莱布尼茨、牛顿以及两人之间的恩怨纠葛自然是书中提到的重点内容。不过，这个有些老生常谈的故事，在托马斯·德·帕多瓦笔下，却有了生机。他运用多线叙事手法，将两人的经历与重大历史事件相交织，体现了300多年前西欧社会的动荡、变革与发展，主题围绕的还是——时间。

在牛顿的物理学中，时间是一条持续不断的水流。牛顿的绝对时间论在他的《自然哲学的数学原理》中是这样描述的：“绝对的、真实的和数学的时间，由于它的自然本性，不受外界影响而稳定地流逝，换种说法是持续不断地流逝。”同样，他对空间的看法也写入书中，“绝对空间由于自然本性，在不与外部事物发生关系的情况下总是不变和不能移动的”。

我们在日常生活中，不知不觉都在采用牛顿的这种时间观。比如，你和朋友说：“今天晚上七时半一起吃饭。”这句话里就包含着牛顿的时间观，我们似乎天然就假设，已经有了一个固定的时间背景存在，不会因为现在是夏天，七时半就变得比较晚；不会因为是冬天，七时半就变得比较早；也不会因为你在吃饭，时间就过得比较快。“晚上七时半一起吃饭”这个约定可以成立，就是因为时间成了一个绝对的概念。

牛顿关于时间和空间的绝对论是基于17世纪人类对周围空间物体观察的结果，也是基于17世纪人类能够实施的科学实验的结果。在牛顿去世100多年后的1890年，世界标准时间的倡导者、加拿大测绘工程师桑德福·弗莱明也成了绝对时间论的追随者。他在1890年撰写的文章《落伍的古代计时方法》中说：“时间不受物质、空间或距离的影响。它是普遍而非地区性的，它是绝对的单一，整个宇宙都一致。”

然而，跟牛顿同一时期的科学家莱布尼茨，却从纯理性的角度，提出了对时间概念的另一种全新的理解，他的观点还和牛顿针锋相对。莱布尼茨认为，宇宙中没有一种绝对的时间秩序，时间是一种“思想物”，它不能脱离我们的意识存在。

有时候，我们也会用莱布尼茨的思路来理解时间的概念。比如，我们可能会和同事说：“下班后一起去吃饭。”这句话里听起来没有任何的时间信息，我们完全不知道“下班之后”这个时间到底是在下午五时、六时，还是晚上的八时、九时，但这句话的意思是很明确的。我们能够感受到时间的流逝，就是因为我们一直生活在由因果关系构成的网络之中。

然而，遗憾的是，两个未能殊途同归的伟大灵魂从未谋面，也并没有公开地为自己辩论。因为，无论在学界还是仕途，牛顿都更加符合“成功”的标准，所以莱布尼茨关于时间的理论，长期被严重忽视。就像托马斯·德·帕多瓦所说，莱布尼茨的这种对于时间的理解一直处在牛顿物理学的阴影之下。尽管有许多哲学家非常关注莱布尼茨的观点，但这种思想没有能够影响科学界，所以很快就被遗忘了。

事实上，近代以来的任何重大科学成果都不是被苹果砸中后的灵光乍现，而是历代知识的积累、传承和发展，是跨国交流与合作的结晶——开放带来进步，封闭必然落后。在全球联动日益紧密而科技壁垒可能被重新筑起的今天，这样的信念尤为珍贵。

时间是我们思考的方式

只要大统一理论尚未建立，物理世界的终极图景没有展开，关于时间的讨论就不会结束——也许永远都不会结束

尽管牛顿的观点看似更被人们接受，可是到了20世纪，科学家们却抛弃了牛顿的时间观念，开始拥抱莱布尼茨所定义的“时间”。

19世纪末，人类全面突破自身经验的维度，哲学和科学界才重新发现关系主义的价值。

柏格森拒绝了时间的实体化和空间化，取消了过去、现在和未来的藩篱，将时间统一到绵延。在科学领域，恩斯特·马赫率先批判了水桶实验，否定了相对于绝对空间的绝对运动的存在。接着，爱因斯坦基于光速不变原理提出了狭义相对论，致使时间和空间不再相互独立，而是被统一为“四维时空”。1915年，爱因斯坦又在广义相对论中进一步指出，运动的同时性是相对的，每个观察者都能测得特殊的“原时”。不存在绝对的参考系，“空间和时间只是我们进行思考的方式”。

相对论带来的这种全新的“时间”概念也反过来带来了技术上的重大突破。我们生活中到处都有相对论所带来的影响。比如，人们现在每天使用的GPS定位上，也用到了相对论的时间修正。根据狭义相对论，高速运动卫星上的原子钟每天要比地球上的钟慢7微秒，而如果再进一步考虑广义相对论，卫星上的时钟又会比地球快45微秒。可能你会觉得这些误差太小了，比我们“一眨眼”的时间还快。可是，这种误差如果不进行修正的话，那么GPS系统的定位每天将会累积大约10公里的误差。从GPS这个例子中，我们看到了技术跟科学之间的复杂互动。技术对科学提出了要求，而只有当科学达到一定的程度，技术的实现才有可能。

你可能没法想象，关于时间的发明，会对人类产生如此巨大的影响；而随着科学的发展，我们得以从更多的角度认识时间。正如本书译者在序言中提到，它或许是物质运动或能量传递的方式——根据热力学第二定律，时间在大爆炸之前或热寂之后都不存在；又或许是生命意识的反映——心理学认为，我们所感受的“现在”不过是一段最多两三秒的时长。今天，虽然世人在日常生活中仍无法摆脱对绝对时间的想象，但已经倾向于认为，关系主义更接近时间的本质。然而，只要大统一理论尚未建立，物理世界的终极图景没有展开，关于时间的讨论就不会结束——也许永远都不会结束。

至少，在此之前，托马斯·德·帕多瓦讲述的故事可以让我们重新审视自己的时间经验、时间工具和时间观念，思考现代时间的“发明”及结果。如此，置身于躁动的时间之网，我们就能少一点无措和迷茫，多一分自信与坚强。（李潇）