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古人的時間是有形之物，能被年、月、時、分切割；

哲學家說時間和空間不可分割，是運動的度量，且是不連續的，

近代物理學家說，過去和未來不存在；

生物學家說時間存在於每個細胞中；

而這裡的你體驗到的時間因心境、年齡而改變它消逝的速度，但亞馬遜雨林裡的住民卻沒有時間的概念⋯⋯

 

在這麼多種解釋中，究竟哪一個才是時間真正的樣子呢？

 

最受歡迎的宇宙大哉問之一——「時間到底是什麼？」

從鐘的歷史，歷代哲學家、物理學家、生物學家對時間的解釋到你我的時間感，探索時間百變的本質。

 

「讀來令人心曠神怡，很有技巧的書寫。」──約翰．凱瑞（John Carey）《星期日泰晤士報》（The Sunday Times）

 

獲獎作家、數學家Joseph Mazur在本書描述了人類對於「時間」的各種解釋。

第一部從計量說起，談及計時之物——「鐘」的演化如何與人們對時間的概念俱進。從古人發明的水鐘、日晷以及各種曆法，到近代的電子錶、石英鐘及銫原子鐘等更精密的時間測量儀器。這些演變除了可見科技上的進步，也能看見人類文明的轉變與對時間的定義與再定義。

 

第二部將談及人們對時間的想法有哪些解釋及改變，包括歷來哲學家對時間本質的深層思考：時間是否和空間一樣是不連續的？時間是否也可以不斷分割有最基本單位？絕對時間是否存在等。

 

第三部則將從「物理學」的角度探討時間。愛因斯坦提出的時間與牛頓古典物理學的時間有何不同，這與愛因斯坦後來提出相對論有什麼關聯嗎？如果將時間與空間融合，近代物理學的宇宙觀又將如何轉變？

 

第四部則將從主觀的「感受」來測量時間，提及我們的意識如何受到環境與社會文化的引導。例如：亞馬遜叢林的亞蒙達瓦部落並沒有「時間」的概念；時間感會因為快樂或恐懼或快或慢；以及當年紀漸長，時間似乎會過得愈來愈快等感受。而這些感覺，是否也有比較科學的合理解釋呢？

 

最後在第五部，將提及生物與時間的關係。時間在此變成一把生命的量尺，作者將提及生物學對於老化的解釋，我們的腦如何知道晝夜的節律（腦內時鐘），細胞如何因年齡不同而有不同的生長速度，以及時間和記憶、睡眠的關聯為何。

 

本書在許多章節最末收錄也了一些關於時間的小故事，記錄了作者訪問卡車司機、跑者、囚犯和鐘錶匠等人對時間的看法。在本書中，作者用故事性的筆法，從不同面向描繪人們如何定義、理解與感受的時間，以及科技、身體狀態與心智如何影響我們對於時間的認知。本書將讓讀者重新思考與時間的關係，以及如何更加善用時間。

前言
 

第一部分 測量

第一章 水滴、移影（報時）

楔子：以百分之一秒的差距贏得金牌的奧運選手

第二章 搖鈴、擊鼓（時間的使用）

楔子：一位鐘錶家對時間的看法

第三章 一週的第八天（時間的循環）
 

第二部分 理論家、思想家與觀點

第四章 芝諾的箭袋（時間之流）

楔子：無期徒刑終身監禁，不得假釋

第五章 物質的宇宙（哲學家眼中的時間）

楔子：德州和奧克拉荷馬州的受刑人

第六章 谷騰堡的活字印刷（第一次資訊時代的時間）

楔子：鎖在當下的時間

第七章 牛頓登場（絕對的時間）
 

第三部分 物理學

第八章 什麼是時鐘？（超越觀察者的時間）

楔子：國際太空站上的時間

第九章 同步的時鐘（校準的時間）

楔子：另一種國際太空站上的時間

第十章 合而為一的大一統（時空）

楔子：一次有趣的對談

第十一章 另一次午夜巴黎（時光旅行）
 

第四部分 認知的感官

第十二章 大哉問（時間的感官與場所）

楔子：時間與我同在

第十三章 它跑哪去了？（老化與時間的加速）

楔子：時間是什麼

楔子：全世界走得最慢的鐘

第十四章 感覺（時間感）

楔子：在中國的iPhone組裝廠臥底
 

第五部分 生命的韻律

第十五章 主節律器（時間之眼）

楔子：股票交易室裡的時間

第十六章 內在的節拍（活細胞中的時鐘）

楔子：長途卡車司機

第十七章 一百五十萬年（晝夜節律的同步）

楔子：天上的時間

第十八章 扭曲的感覺與錯覺（時間的溫度）

楔子：我奇怪的時間意象

第十九章 系外行星與生物節律（環境的同步器）

後記

註解

筆記

索引

第4章
芝諾的箭袋（時間之流）

幾乎每個孩子都是天生的哲學家，孩子們會問的問題，是職業哲學家們窮盡一生思考的題目。夏日午後的紐約布朗克斯，我如果不是在玩棒球、手球或紙牌遊戲，就是和我的一群小小朋友們在某人家的前廊上爭辯討論著各種問題，像是如果米奇．曼托（Mickey Mantle）沒出生，洋基隊會變成什麼樣子？或是最大的數字是多少？又或是世界上最小的東西是什麼？我們雖然沒有討論時間，卻時常在前廊討論最小的東西。我們會輪流把物質拆成原子，再把原子拆成電子，然後一定有人會不耐煩地說，「對啦，對啦，是電子，然後再拿電子來拆，你難道不知道一定會有比它還小的東西嗎？我的意思是，它一定是某個東西做的呀！」對十歲的孩子來說，很難想像有什麼東西不能被分割成更小的東西。全世界的孩子都會思考這樣的問題，而那是大人的哲學，討論那些往往已有理所當然答案的問題。我們當然沒有討論空間的量子理論，該理論中普朗克長度（Planck length）被認為是宇宙中具意義的最短長度（小於5.3×10-35英尺），若想測量比這長度更小的物理尺寸，都會遇到完全的不確定性和非量子有效性的問題。

時間幾乎一直都是哲學的中心課題，同為中心課題的還有時間是否獨立存在於我們對時間的思考之外，以及除了現在這一刻，時間是否存在。現在是那一到來便逝去的瞬間，那言語無法表達、在理論上將過去和未來分開的那精準的一點，但這個點只存在於心智之中，於是唯一真正能思考這一點的實際方法，便是放鬆那一點的精準度，也就是想像一個時間段，用概念騙自己，虛構出一個稍長一點的時刻。

前蘇格拉底時期，伊里亞（Elea）的哲學家巴門尼德（Parmenides）在公元前五世紀初對時間提出了質疑，與他同樣來自伊里亞的學生芝諾（Zeno）認為時間是由一連串微小的瞬間組成的，於是推理出一個看似荒謬的結論：運動是不可能的。舉例來說，他的飛矢不動悖論（flying arrow paradox）提到，因為箭不可能在任一不可分割的瞬間移動，因此歸結出任一物體要在一段時間之內移動，其實是不可能的；雖然邏輯法則在當時還未建立起來，但這推論似乎在邏輯上還站得住腳。一支離弓射出的箭在任一選定的瞬間必定是在其飛行軌跡的某位置上，當箭位於該位置與該時間上時，它必定是靜止的，換句話說，無論你什麼時候看到這支箭，在那瞬間它都是靜止的。既然如此，那麼這支箭是怎麼從甲處飛到乙處的呢？既然箭似乎從未移動過，那麼應該也永遠到不了標的。對呀，箭應該根本離不了弓！芝諾的想法是，當我們將時間凍結在任一瞬間，看這支箭時，就像給它照一張相，一張飛矢靜止不動的照片。但我們知道，那張照片（如果這裡的照片指的是現代用語中的攝影）並不是在無限小的瞬間拍攝的，而是沿著一段有開始與結尾，但小到無法察覺的時間段拍攝的。況且如果我們把這張照片放大到微觀尺度，影像其實是模糊的。但是芝諾並不這麼想，他會堅持認為飛矢在特定時間一定是在特定位置上，因此又導向了時間和運動的悖論。這個飛矢悖論以及芝諾的其他悖論引出了一個基本的問題，即時間和空間到底是連續的，還是像一串珠子一樣，是離散單位的集合。

芝諾的論據要我們暫停正在飛的箭、暫停時間，好讓我們一方面不破壞它的飛行軌跡，同時又能檢視這隻靜止的箭。這在數學上很容易做到，數學家可以暫時停住時間，抽象地想像這支箭，並且相信這支凍結的箭確實跟射出的箭是同一支。數學家的做法好似在心中想像一個飛矢不動的影像，就像螢幕暫停那樣，不過這麼做也就只是用一個飛矢不動的心理圖像取...