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有时，它如离弦之箭；有时，它像老牛拉破车；有时，它又好似蜗牛般爬行。我们惜时如金，我们又随意抛撒，但我们总是希望更多地拥有它。对我们来说，时间是那样自然，以至于很容易使人忘记。实际上，它是多么奇特，奇特得简直令人震惊。
我们对时间了解得越多，就越是对它感到焦躁不安，就像一团乱麻，剪不断，理还乱。为什么它只往一个方向流动？它是真实的存在，抑或只是我们想象中的幻觉？时间旅行有可能吗？它是怎样开始的？它会结束吗？它能够提供晦涩难懂的万物至理吗？ 时间为何物？ 时间是什么？正是这个问题，一直困扰着从古代哲学家到启蒙运动以及之后的许多科学家。然而，历经几千年的思索和科学进步，人们对有关时间的属性仍未达成共识。我们能够认识时间却不理解时间，甚至在调查时间的方法上，都还存在严重的分歧。
时间之谜
人类全部历史证明，设计出精确的历法和时钟以测定时间的流动，是一项既艰难又旷日持久的智力探索。许许多多年来，人们根据天体的运动和季节的变化编制过多种历法：苏美尔人将一年分为360天，每年有12个太阳月，每月30天；埃及人则把一年延续到365天；后来罗马人又做了些改期动，加上教皇格雷果里十三世于1582年精心的改进，才有了今天的格雷果里历法，其3323年的误差还不足一天。
在早期人类社会里，人们出于与我们现在同样的目的——知道自己何时身居何地，将日又分成更小的时间单位，毫无疑问，白天头顶上的太阳就是人类最早的计时器，继之人们是靠插在地上的棍棒投下的影子来计时的，直立的棍棒成了原始的日晷仪。
时间的两个概念
时间同人们日常生活密不可分。从天文学角度来讲，时间主要有两个不同的概念：“时刻”与“间隔”。
“时刻”就是某事发生在什么时候，即在某年某月某日的某时刻；“间隔”就是发生这两件事之间的时间间隔有多少年、多少天等等。
普通人对时刻和时间间隔的精度要求不高，准确到分钟，最多到秒就够了。可是在生产和科学实验中，既需要非常精确的时刻和时间间隔，又需要很长的时间标准，于是就带来了新的问题：如何来建立——
时间的精确标准
从古代起就很自然选择了天（日）为时间间隔标准，最初以太阳升到最高点（日影最短）为中午，连续两次中午之间的时间间隔为1日，叫太阳日。后发现太阳日的长度在变化，就用某恒星连续两次经过子午圈的时间作为1日，称为恒星日。它比太阳日均匀多了，再按一定比例折算为太阳日，称为平太阳日；相应的时间系统就称为平太阳时，也就是世界时（UT）。这实际上是以地球自转周期作为时间间隔标准；如果地球自转是绝对稳定的，那就没有问题。可是随着授时工具（钟）的不断改进，在20世纪初期就从天文观测中发现地球自转周期不够稳定。
自1960年起，科学家开始用原子钟来记录时间。后来发现以铯原子的同位素制造的原子钟稳定性最好。据说现在最精确的钟表是氢原子钟。其精度为1千万年误差1秒钟，非常精确。铯原子钟的精度为约162000年相差1秒钟，虽然从精度上来说不如氢原子钟，但就实用和商业角度而言，铯原子钟已成为世界各国的钟表标准器。
原子钟也不断在改进，但不会是绝对稳定的，因此还要寻找更稳定精确的时间标准。1982年，发现了第一颗毫秒脉冲星，即快速自转的中子星，其自转周期为毫秒量级或更短。经初步研究后发现它们的自转周期非常稳定，其稳定程度可达到原子钟水平；于是几年后就有人提出是否可考虑建立以毫秒脉冲星作为时间计量的新标准。科学家们一面寻找更多更稳定的新毫秒脉冲星，一面建立实现用脉冲星计时的理论和技术。20年来已取得了很大进展。已发现几十颗毫秒脉冲星，其中稳定度很高的十几颗，可以考虑作为脉冲星计时的候选对象，但是要实现脉冲星计时，现在还不成熟。
时间和空间关系如何
从物理学上来讲，时间是与空间、物质紧密相联的。时间是物质的一个特性，也是所有物质的一个共性。所有的空间、物质、能量都离不开时间，没有物质、能量、空间、运动，也就没有时间。
牛顿和以前的大多数科学家，都认为时间是绝对的，像一条均匀流淌着的长河。除太阳系中的行星等绕太阳转动外，遥远的恒星均匀静止地分布在无限平直的空间中，这就是牛顿等人的宇宙观。但理论上的研究和实际观测很快否定了这种观点。牛顿自己就是引力的发现者。恒星在相互引力作用下，不可能静止；随着恒星位置观测精度的提高，发现恒星也在运动（在天球上的移动称为自行）。星团、星系的发现，说明恒星不是均匀分布的。
19世纪末正式出现时间和空间结合的四维时空观，即其中三维是空间，一维是时间；1905年爱因斯坦的狭义相对论，正式提出时间的相对性，即两个不同运动速度的参考系中，时间快慢不同，并经实验证实。1915年，爱因斯坦在所提出的广义相对论中，进一步发挥了时间的相对性原理。存在引力场时，四维时空不再是平直的欧几里得空间，而是弯曲的黎曼空间。在此黎曼空间中的时间不仅同运动有关，也同在引力场中的位置有关。
时间是否有起点和终点
时间既然同空间和运动以及引力场有关，那时间是否有起点或终点？时间是否会倒转？这些问题要从整个宇宙的演化谈起。
经过多年的观测和讨论，科学家们到20世纪后半叶，才大致倾向于认为：我们所看到的宇宙起源于一次大爆炸，由此产生极高温度和密度，然后迅速膨胀，温度和密度逐渐降低，逐步出现介子、中子等；当温度降到100万K时出现轻的原子核，再逐步出现化学元素；一直降到绝对温度4000K左右，星云、恒星、星系等才相继形成。
这种大爆炸膨胀宇宙学有一定的观测根据。首先是在1929年，美国天文学家哈勃观测星系的光谱，发现其中谱线不在标准位置，而是所有谱线都向红色一端移动，这种现象简称为“红移”。按物理学中的有关原理，红移表明此星系在远离我们而去，而且红移大小与远离速度成正比。哈勃还将已知距离的星系同红移大小比较，发现星系的距离与其红移也成比例。说明越远的星系，远离我们的速度越大。这就是著名的哈勃定律。经过几十年的大量星系和类星体的观测研究，证实了哈勃定律是正确的，并作为宇宙正在膨胀的证据。 科学家们根据广义相对论原理，建立了大爆炸膨胀宇宙的理论模型和相应的宇宙动力学。理论计算结果，在100多亿年前，宇宙大爆炸开始的瞬间，是宇宙动力学的一个起点；那时四维时空宇宙是一个点，就是宇宙诞生之时，也就是时间的起点。在此之前，无法定义时间。几十年来，很多科学家从理论和观测两方面试图来确定宇宙年龄。首先，宇宙年龄肯定比任何一种天体的年龄大。现在所知年龄最大的是球状星团，其中最老的球状星团年龄为150亿年，这应该是宇宙年龄的一个下限。
另外，宇宙由于自身的引力，膨胀的速度一定在不断减慢，故若用现在观测到的速度值反推到诞生时所需的时间，一定比宇宙的实际年龄大，是一个上限。由于计算宇宙膨胀速度值需要大量的遥远天体观测资料，多年来所得结果各不相同，直到2002年才得到公认结果：出乎大家意料，这个上限值是138亿年！这个矛盾最近用宇宙膨胀速度在加快来解释，而加快的原因是存在暗能量，这也是一个谜，有待进一步研究。
时间是否有终点？按照广义相对论的理论模型，我们现在的宇宙四维时空有界而无边。但继续膨胀下去，结果如何？目前尚无定论。如果继续无限膨胀，则时间没有终点；也有可能膨胀到一定时间，再不断收缩，甚至坍缩到一点，那时也就是时间的终点。这仅是一种可能性，要根据今后观测资料定出的宇宙动力学常数来确定。
关于时间倒转问题，现在纯粹是理论上的讨论。在量子宇宙学中，对于非常特殊的边界条件，有所谓“虫洞”解；相当于时间隧道，似乎穿过虫洞，可以进入过去的世界。这在一些科幻小说和影视作品中多有描述，但在现实宇宙中是否存在，无法肯定。
无论时间是什么，人类已把它看作自己生活中的一部分，它的影响是如此深远以致呈现出它的全部意义。我们用自己创造的钟表和日期指导自己的生活，是否因此成了时间的奴隶？哈佛大学计时历史学家戴维·兰德斯并不这么认为，他说：“时钟告诉人们哪些时间属于雇主，哪些时间属于自己。今天，工作人员确确实实比以往任何时候都更有空闲了。没有钟表，就不会有现代世界。其实时间就是错综复杂、高度协调的现代社会与只能模模糊糊感到时间存在的原始社会之间的差异。如今，我们能最大限度地把握时间，然而最为重要的是在于我们怎么理解它。”
扑朔迷离的时光倒流现象
相信许多人在欣赏美国影片《回到1872年》之余，为主人公不惜生命代价，回到过去拯救芝加哥市民的义举而击节赞叹时，总以为这是艺术家的虚构。因为孔子早就有过“逝者如斯夫”的名言，时光匆匆，怎能倒流？
然而，大千世界创造的奇迹却又明白无误地告诉我们，在20世纪，时光倒流竟不可思议地发生了。
意大利客机的空中历险
1994年初，一架意大利客机在非洲海岸上空飞行。突然，客机从控制室的雷达屏幕上消失了。正当地面上的机场工作人员焦急万分之际，客机又在原来的空域出现，雷达又追踪到了客机的讯号。
最后，这架客机安全降落在意大利境内的机场。然而，客机上的机组人员和315名乘客，并不知道他们曾经“失踪”过。
机长巴达里疑惑不解地说：“我们的班机由马尼拉起飞后，一直都很平稳，没有任何意外发生，但控制室竟说失去班机的踪影，实在有点不寻常。”
不过，事实却不容争辩：到达机场时，每个乘客的手表都慢了20分钟。无独有偶，据资料记载，1970年也发生过类似的奇闻。当时，一架727喷气客机在飞往美国迈阿密国际机场的旅途中，也无故“失踪”了10分钟。10分钟以后，客机也在原来的地方出现，接着，安全飞抵目的地。客机上的所有人也都不知道发生了什么事，而最终使他们相信的理由也是因为所有的手表都慢了10分钟。对此现象，专家们认为唯一的解释是：在“失踪”的一刹那，时间“静止”不动了，或者说出现了时光倒流。
现代银币进入古代庙宇
就在意大利客机空中历险的同一年，媒体又披露了发生在埃及的时光倒流4000年的奇闻：一枚尚未发行的现代银币，被深藏在一座太阳神庙的地底下。
当时，一个由法国考古学家组成的考古工作队，来到尼罗河畔最早出现人类活动的地区进行科学考察。他们发现了一座太阳神庙，距今已有4000年的历史。
由于人迹罕至，庙宇早已倾塌，仅是废墟一座，故而显得十分荒凉、破败。当考古学家在对废墟进行发掘时，在一块古老的石碑下，发现了一枚深埋在地下的银币。奇怪的是，这不是一枚古埃及银币，而是一枚美国银币；更加奇怪的是，这又不是一枚美国古银币，而是一枚现代银币。最不可思议的是：这是一枚已经铸造好的面值25美分的银币，准备在1997年才进入市场流通，尚在美国金库中“留守”的美国的现代银币，为何“跑到”4000年前的古埃及庙宇中？科学家们百思不得其解。
“目睹”金字塔的建造
随着前苏联的解体，一些机密文件不断面世，科学家查阅到其中也有时光倒流的内容。那是在1971年8月的一天，前苏联飞行员亚历山大·斯诺夫驾驶米格21型飞机在做例行飞行时，无意中“闯入”了古埃及。于是，他看到了金字塔建造的场面：在一望无际的荒漠中，一座金字塔巍然矗立，而另一座金字塔刚刚奠起塔基……
美国飞行员进入中世纪
1986年，一位美国飞行员驾驶SR71型高空侦察机飞越佛罗里达州中心城区时，突破“时空屏障”，来到了中世纪的欧洲上空。他在递交给军方有关部门的报告中这样说，飞机掠过树梢，可以感受到巨大的篝火发出的热浪，成堆的尸体令人触目惊心。专家们调查后指出：这位空军飞行员看到的是欧洲历史上发生著名的“黑死病”的情景。由鼠疫引发的瘟疫波及整个欧洲大陆，成千上万的人倒毙街头，是一场名副其实的灾难。
绝密报告来自北约
如果说上述因时光倒流而回到从前只是偶然发生就并不稀奇，甚至令人怀疑。蹊跷的是，物理学家马西教授也向世人展示了来自北约的绝密报告，报告中所描述的事实，同样令人匪夷所思：1982年，一位北约飞行员在一次从北欧起飞的飞行训练中，他的视野里，竟然出现了数百只恐龙，飞机竟然来到了史前非洲大陆。一位北约飞行员在飞行途中，“误入”第二次世界大战时期的德国战场。盟军和德军战机的飞行员都看见了他，他也看见了他们，仅仅1分钟后，他又回到了现实。 时光可以倒流吗？
从实际上说，人类的智慧尚不足以阻挡时间的飞进；而从理论上来说，时光倒流，回到从前绝非不可能。美国物理学家福特和罗曼认为，爱因斯坦的相对论并没有严格排除快于光速的旅行或时光旅行。时光旅行须具备两大条件，即“虫孔”和“负面能源”。宇宙间不同的时间和空间通过“虫孔”可以互通。“负面能源”可以抗拒地心引力，用来打开“虫孔”，稳定“时光隧道”。牛津大学理论物理学教授强森也相信有朝一日，人类将能够遨游宇宙，纵横古今。
塔弗兹大学的福特教授说，“回到过去”从逻辑上就有问题：电影里面，回到祖父母未曾谋面的时代，孙子“阻挠”他们见面，就不会有父母产生，当然孙子“主角”就更不可能诞生了。
不过，“可能派”提出妙论说，来到“过去”的人无法像电影那位孙子想阻挠或干预过去已经发生的事，“时光旅客”只能观看，不能动手改变过去，这就没有逻辑问题了。
档案中的“时光倒流”
南极上空的迷雾：时光倒流三十年
美国物理学家马瑞安·麦克林告诉研究员们注意观察1月27日南极洲上空的那些不断旋转的灰白色的烟雾。
最初，他们认为这些只是普通的沙暴。但是这些灰白色的烟雾并没有随着时间的进程而改变形状，也没有移动。研究人员决定认真研究这种现象。他们发射了一个气象气球，气球上装备了测定风速、温度和大气湿度的仪器。然而，一经发射，这个气球就急速地上升，很快就消失了。
过了一会，研究人员利用拴在气球上的绳子收回了这个气球。但是，让他们感到震惊的是，这个气球的计时器显示的时间是1965年1月27日，正好提前了30年！在确认气球上的仪器没有损坏后，研究人员又进行了几次同样的试验。但每次都表明时间倒退了，计时器显示的是过去的时间。这个现象被称作“时间之门”。研究人员向白宫做了汇报。
现在，针对这些不同寻常的现象所作的研究仍在进行着。人们推测南极洲上空的那个不停旋转的空间是一个可以通往其他时代的通道。而且把人送往其他时代的研究项目也已经开始。美国中央情报局和联邦调查局正在为这个可能会改变历史进程的研究项目的控制权而展开激烈的争夺。目前尚不清楚美国当局会在什么时候批准这项试验。
密林中的秘密试验：时间机器加速前进
著名的俄罗斯科学家内克雷·克兹列夫实施了一项试验来证明从将来返回到过去是可能的。他通过假设及时的信息可以通过时间的物理特性进行传送来证明他的观点。内克雷·克兹列夫甚至假定，“时间可以完成工作并且能够产生能量”。一位美国物理学家也得出了这样的结论，时间在这个世界出现之前就已经存在了。
众所周知，我们每个人在不同的情况下对时间进程会有不同的感觉。曾经有一次，闪电击中了一位爬山者。后来这位登山者告诉别人，他看见闪电进入了他的胳膊，并且沿着胳膊缓慢移动；闪电把他的皮肤和组织分开了，使他的细胞碳化。他觉得那种刺痛的感觉就好像是在皮肤下面有无数个刺猬在刺自己。
俄罗斯的盖纳迪·比利莫夫是一名反常现象研究员、哲学家，写过大量的专著。他在报纸上发表了论文《时间机器：加速前进》。他描述了在瓦蒂姆·车诺布罗夫领导下，一些热衷于时间研究的人所负责实施的唯一一次试验。瓦蒂姆·车诺布罗夫早在1987年的时候，就开始利用地磁泵来制作时间机器。现在，这些研究人员可以通过对磁场施加特殊的冲击来减慢或者加速时间的进程。在试验室设备的作用下，最大限度地减缓时间可以高达每小时1.5秒。
2001年8月，在俄罗斯的伏尔加格勒地区的一个偏僻的森林里对一个新型的时间机器进行了试验。这个机器即使只用汽车的电瓶作动力，能量很低，但它改变时间的幅度仍达到了3%。时间的改变是由对称的晶体振荡器来记录的。
最初，研究人员花5分钟、10分钟、20分钟来操作这台机器，最长的一次时间延缓持续了半小时。瓦蒂姆·车诺布罗夫说，人们觉得仿佛进入了另外一个世界；他们可以同时感受到“这边”和“那边”的生活，仿佛空间完全打开了。“我实在无法描述当时我们所经历的那种不同寻常的感受”，瓦蒂姆·车诺布罗夫如此回忆。
不可思议的爆炸：不可预测的时代
任何一家电视公司以及广播公司都没有对这件令人惊讶的事情进行报道。盖纳迪·比利莫夫说，他们甚至没有将这次试验的结果通报最高领导人。然而，他又说，早在斯大林时期就有一个专门研究平行世界（ParallelWorld）的研究所，由学者库查托夫和伊奥澳夫所进行的试验的结果可以在档案里找到。
1952年，苏联秘密警察组织领导人贝利亚开始立案调查那些试验的参与人员，结果有18名专家被枪决，59名物理学在读博士生和博士被关进了监狱里。研究所在赫鲁晓夫的领导下重新开始了研究，但在1961年，一个试验平台和8名一流的专家突然全部消失，进行试验的这所建筑周围的一些楼房也都倒塌了。从那以后，苏联政治局和部长委员会决定暂时停止这些对“不可预测的时代”所进行的研究。直到1987年才恢复试验。
1989年8月30日，一次悲剧发生了。
位于安州岛的这家研究所的分支办公室发生了剧烈爆炸。爆炸不仅破坏了重达780吨的试验舱体，而且也毁掉了这个占地两平方公里的小岛。关于这个悲剧的一种说法是，载有3名实验者的舱体在另外的空间中或者是在进入另外的空间的过程中撞上了一个巨大的物体，可能是小行星一类的东西。因为丧失了动力系统，舱体很可能留在了另外的空间中。
保留在档案中的关于这次试验的最后记录这样写道：“我们马上就要死掉了，但是我们仍然在进行试验。这里很黑。我们所看见的所有的东西都变成了两个；我们的手和腿都变得透明，我们能够透过皮肤看见血管和骨骼。氧气供应还可以满足43小时，但是生命支持系统破坏得很严重。给我们的家庭和朋友以最好的祝福！”然后信号就突然中断了。
英国波德大街时光倒转之谜 神秘现象接连发生
2006年7月，利物浦警局的报警电话骤响。有人在电话里惊慌失措地喊：“不得了，纳粹的飞机又来轰炸利物浦了！”接线员以为是精神病人，然而对方能准确描述自己在波德街115号附近，还能目测飞机离地面多高，以及上面有“亨克尔HeⅢ”的图案等。警方派大批人马火速赶往现场，但什么也没看到。他们认为报案者产生了幻觉。
但此后，关于波德街的离奇报案接连发生。2006年8月23日，一个外国女游客投诉，说波德街117号的妇女用品商店存在严重的欺诈，她订了一双复古的鞋子和一套衣服，结果他们送来了几本书。警察前往117号调查，看到那就是一家名叫“英石”的书店。店员说，的确有一个外国女游客来过，她指着橱窗要这要那，因为语言不通，而她又急着离开，于是他们收下她的钱，将她点的几本书送到她的酒店。为了平息妇女的怒气，警官要她画一下所看到的衣服和鞋子的样式，他们到附近去找，但是整个波德街都没有找到画中的东西。一位对服饰很有研究的女警官说：“那像是上个世纪的衣服。”
越来越多的人认为波德街一带存在一种神秘力量，能够将人带离现实世界。
2009年6月，美国《纽约时报》记者珍妮·博英格决定前往探秘，因为她母亲从小在波德街长大。如果传闻属实，她想看看有无可能进入母亲的童年时代。男友约翰·惠林顿跟珍妮打了一个赌：两人一起到波德街待一个月，只要能亲眼见到那些景象并拍下照片，就把他们的新房装修得梦幻点。
2009年7月，这对情侣带上高倍相机，选择在太阳光最强时到波德街上晃荡。半个月里，他们走了无数个来回，都没有发现异样。一天，走着走着，两人发生争吵。一气之下，珍妮甩手先走了，约翰气馁地在街边坐了下来。
约翰垂头坐了好久，再抬起头时，发现周围好像有点不对劲：穿着时髦的现代人不见了，代之以衣着老旧的行人；最老款的老爷车从身边穿过……他意识到自己进入时空隧道了，但是一摸胸前，发现相机被珍妮带走了。
约翰快速地朝前走着，看到熟悉的店铺全都变了样。在一家写着“巴宝莉女性用品专卖”字样的店铺前，约翰走进店，想从那里带点东西回去做凭证，但进去以后，却发现那是一家书店，而且还看到了珍妮——她买了一大堆书，正准备付钱。
只是跨过一道门槛，眼前的东西就变回了原来的模样。约翰跑过去，拉着珍妮就跑，一边从她胸前取下相机。但等他跨过门槛再次回到大街上时。那些穿着过时的人们不见了。珍妮问：“怎么啦？”约翰说：“那些衣着古怪的人，还有过去的街道，刚才就在我眼前，可是你拿走了相机。”珍妮立即兴奋起来，说：“你刚才在哪里开始发现不对劲的？那里肯定是通道的入口。”他们决定住下来，24小时不离相机，却再也没有拍到什么。
约翰说，这并不难弄清楚，巴宝莉现在已经是英国的一个知名服装品牌，只要问问他们上世纪50年代是否在波德街有分店，就能判断他两次进入的是不是同一个时代。
答案很快有了，有着112年历史的巴宝莉服装公司非常自豪地宣布，1951年，他们率先在波德街开了一家豪华装修的女性用品专卖店。至此，可以推断出波德街确实存在一条通往上世纪50年代的时空隧道。
谜底至今仍未揭开
约翰就此采访了英国皇家科学委员会，专家的回答让他震惊。他们说，如果时空隧道论真的成立的话，那么波德街附近应该有两个通往不同时空的隧道，因为“亨克尔HeⅢ”轰炸机大规模轰炸利物浦是1943年。这说明，在波德街，还有另一条通往上世纪40年代的时空隧道。
皇家科学委员会负责人布莱曼先生断言，目前，除了相信爱因斯坦基于能量守恒定律而提出的虫洞理论外，现行的科技水平根本解释不了这两个通道为什么存在。
1935年，爱因斯坦根据能量守恒定律，推断回到过去完全是可能的事。他把宇宙看成一个巨大的四维时空，在这个时空里，物体的运动速度越快，时间流程就越慢，而空间尺度就会缩小，当物体运动超光速时，就能回到过去。他从而提出虫洞理论。认为在太空中，存在不同时空结构的豁口，只要连通这些豁口，就可以在时空中穿梭。
然而这样的说法，都不能让约翰信服，不管是爱因斯坦的虫洞理论还是后来的黑洞理论，都提到了超光速和吸引力，但他自己是在毫无知觉的情况下，进入另一个世界的，根本没有感到强大的力量推他或者拉他。
又一个月过去了，利物浦的夏季即将结束。约翰失望地认为神秘通道即将关闭，真相至少得等到来年的七八月才能揭开。2009年8月23日，珍妮和约翰前往位于波德街东边的火车站坐车，准备前往伦敦，再转飞纽约。珍妮无意间抬头望天，突然发现空中出现好几架排列整齐的轰炸机。她迅速举起相机，对着飞机使劲按快门。飞机缓慢低空飞行时，珍妮欣喜若狂，从各角度抓拍，直到它们消失。
8月24日，《纽约时报》在第一时间刊登了这组惊世骇俗的照片。然而，细心的人们经过对比，发现它们的背景一直没有变。在飞机显现的6分钟里，它们始终没有离开火车站的尖屋顶，也就是说，这些飞机其实没有动。它们不是真正的飞机，更像是飞机的影子。
这是3年来人们第一次最多最清晰地拍到纳粹飞机“飞临”利物浦上空。它给科学家研究时光倒流提供了最直观的证据。9月2日，欧洲原子能研究中心负责人宣布，他们已经找到答案。6年前新修建的火车站，运用了大量波德街在历年改建中拆除下来的花岗石、石英石和大理石等，而矿石是种比较大的辐射源，不同的矿石放在一起，会发生复杂的磁场效应，以至于产生了60年前的街景，并在火车站上空将战火中的“记忆”释放出来。所以，这些都是因为辐射产生的影像。这个解释还是不能让约翰信服，因为它还是没有说明这些旧建材究竟发生了怎样复杂的反应，才会有这种时光倒转的现象发生。
虽然谜底还没有揭开，但这一切已经为科学家们进一步研究时光倒流现象提供了有力的价值，人们开始纷纷期待来年的7月，希望能找到更加确凿的依据…… 关于时间：四维空间探险
时间是真实的吗？
物理学家和哲学家对这个问题仍争得不可开交，不只是因为量子力学把这个问题搞得使人更加糊涂。主要原因之一是，这些答案可能把我们引向可以解释所有粒子和自然之力的“万物至理”。
另一个问题也显得突出。如果说时间是真实的，那么，它来自哪里？直到最近，大多数物理学家还假设，当物质、能量和空间本身诞生的时候，时间就从宇宙大爆炸当中形成。因此，任何认为时间存在于大爆炸之前的观点都被认为是不恰当的。然而现在，他们并不太确定。“我们无权宣称，宇宙和时间就始于大爆炸，或者说，存在某种史前史。”帕萨迪纳市加州理工学院的肖恩·卡罗尔说，“公开发表的言论中，持这两种意见的人都很多，但就我自己而言，我还是赞同宇宙永远持续的观点。”
弦论已引导人们对这种观点进行重新评价。在这些假设的对标准物理学的扩展中，现实由比我们熟悉的四维更多的维度组成。虽然我们不能直接感知其他那些领域，但它们却提供了交替宇宙存在的地方。这些宇宙在一系列大爆炸时从彼此中萌芽，也就是说，我们的宇宙诞生于另一个宇宙。因此，在我们这个宇宙大爆炸之前，时间的确已经存在了，之前的宇宙甚至很可能给我们留下它们本身的线索。
2008年，卡罗尔及其同事指出，大爆炸辐射残留物中的特性也许就是早期宇宙的特征。2012年，牛津大学的罗杰·彭罗斯和亚美尼亚耶烈万州立大学的古扎德亚进一步研究指出，在这个宇宙微波背景中的圆形组合，就是一系列先前宇宙和大爆炸的证据。现在，欧空局的或“普朗克”卫星已经发布了最新的宇宙微波背景辐射图，我们将有机会验证这些观点。
现在，我们无法避开这些问题的困扰，我们也无法想象某一天它会带来怎样极其深刻的答案。而今，我们不得不比任何时候都更加大胆地面对我们对于时间的无知。
为什么时间之箭有去无回？
向前走几步，转身再往回走，这没问题。现在，让几秒过去，然后调头向后走几秒。没办法？当然！我们完全清楚，时间不像空间，它只有一个方向——从过去流向未来，绝无拐点。
这一切听起来好像不过是事物的自然顺序而已，但如果你对自然观察得够仔细的话，就会发现事情并非如此。彻底研究物理定律，找不到这样的时间之箭。比如，你可以利用牛顿的运动定律，算出过去的一个球从何处抛出，就像算出未来它将降落的地点一样准确。而就粒子而言，无论过去还是未来，支配它们特性的规律和力是不变的。“真正奇怪的是，在这个世界上，我们所知的物理学定律在时间上，不论向前还是向后无疑都应该可以起作用，”澳大利亚新南威尔士州悉尼大学的科学哲学家迪恩·里克莱斯说，“应该没有一支时间之箭。”
如果时间之箭不在物理学定律之内，那它又来自哪里？一条重要线索从大量粒子的复杂交互作用中显现出来。
你所看见的一切，包括你自己，都是由众多粒子组成的。这些粒子并不只是停留在周围，它们在不停地四处移动并重新排列着。
肉眼可见的系统，比如说一坑水或一粒冰晶，物理学家都归因于熵。熵体现了在不改变其总体外观的情况下，你可以重新排列一个系统的方式的数量。一坑水可以由众多的方式排列H2O分子，使它成为较高的熵值系统；而一粒冰晶则必须以非常精确的方式排列，因为排列方式较少，所以它是低熵态。
就纯统计学意义而言，高熵系统总是比低熵系统更多可能，因为有更多的方式去产生它们。这就是为什么如果给定的温度高到足以让分子四处移动，进入新的排列，你就会看见冰变成水，而绝不会看见一个水坑自然而然地结冰。的确，如果你在影片中看见这样一个场景：在一个温暖的日子，一个水坑突然结冰，你会推断这部影片是在倒着播放——时间在往回移动。即使熵增加只是统计学上的、非基本的现象，也足以竖起一根物理学的强大支柱：热力学第二定律。根据第二定律，宇宙的熵绝不可能减少。你可能会想，时间之箭的密钥就在这里——从低熵到高熵的稳步发展，即我们所认为的从过去到未来的秘密通道。
要是事情就这么简单，那该多好。不幸的是，第二定律实际上并不能解释时间之箭，它只是说高熵态比低熵态更有可能。时间并不进入这个画面，也就是说，从现在起5分钟后的世界，有可能有较高的熵值，而5分钟前的世界也该是如此。
那么，解释时间之箭的唯一方法，就是假设宇宙是以极其少有的低熵态开始的。不然的话，时间早被卡住了，一切都会变得了无生气，自然也不会有我们人类。“时间之箭依赖于这样的事实，即宇宙是以非常奇异的状态开始的。”法国马赛理论物理学中心的物理学家卡洛·洛利华说，“如果宇宙以任意状态开始的话，就无法区分过去与未来了。”
事实上，观察显示，宇宙的确是以低熵态开始的，大爆炸留下的残余物提供了宇宙初期的快照。它显示，在时间开始之初，物质和放射物非常平稳地散布在整个空间。乍一看这有点像是高熵态——直到你把引力因素考虑进去。
引力老想把物质凝结成块，因此，在一个引力主宰的系统中，黑洞便是最可能的一种状态，所以，黑洞比平滑分布具有更高的熵，这种低熵平滑是绝对不可能的。那么，我们是怎样变得如此幸运的？里格尔斯说：“如果我们能够解释低熵的过去，那么我们就几乎破解了时间之箭的问题。”
宇宙学家对我们在早期宇宙所看到的这种平滑，的确有一个解释。宇宙在开始之后的不到1秒内，经历了一个短暂但却戏剧性的膨胀爆炸，像胶皮拉伸的空间，消除了任何皱褶。
膨胀似乎解决了进退两难的困境。然而仔细观察，它不过是把这个问题又推了回来。膨胀为了以适当的方式发生，以便产生我们的宇宙（由膨胀驱动的场），显然必须具有某些不太可能的特性。因此，一方面膨胀场揭示这种低熵宇宙之谜，另一方面膨胀场本身就具有低熵的特性。物理学家又是如何来解释这个问题的呢？ 一种可能性是，膨胀不只发生一次。假定膨胀场始于一种无序的高熵态（更有可能的情景），以致其特征各不相同，低熵值膨胀产生了我们这个平稳的宇宙。因此，在一个较大较高熵值的场中，我们的时间之箭就只是一个任意的光点。这个场的某些部分就会具有形成我们这种宇宙的适当条件，而这个场的其他部分则一成不变，或者形成别的宇宙。 事实上，膨胀场物理现象保证了从头到尾总是有足够多的遗留物来创造更多的宇宙，从而不可避免地导致无穷个多重宇宙。 目前，有几个证据集中在多重宇宙上，引起许多宇宙学家的认真思考。在一个多重宇宙中，某些宇宙会有时间之箭，而更多的宇宙却没有。在有时间之箭的宇宙中发现我们这个宇宙的时间之箭，应该不足为怪，因为这是能够产生生命的宇宙的唯一形式。“这就是我特别喜爱的情节，”加州技术学院的物理学家肖恩·卡罗说，“虽然还没有彻底解决问题，但我希望很快就能真相大白。”
然而，即使多重宇宙能够解释时间之箭，仍有许多未解之谜。例如，第二定律是怎样适应宇宙的量子特性的？量子系统似乎显示出它们自身那种箭：它们总是由可能重合的状态解释，直到一种测量神秘地选择一种独特状态——种仿佛不可逆转的过程。
感知时间
神经科学也遇到了谜题：为什么人脑只回忆过去却不记忆未来？
“理解时间之箭在许多情况下（进化、衰老、记忆、因果关系、复杂性）究竟是怎样表现的，还有很大的研究前景。”卡罗说。
物理学家希望将来会有更多的答案——当然，假设有这样的答案。
当你玩得开心时，时间真的过得更快吗？
时间知觉是一个大脑的持久未解之谜。当我们对包含在精细动作任务中的毫米尺度有一个充分理解的时候，怎样有意识地感知秒和分——所谓间隔时间——显然仍是个谜。
首先，我们并没有专门用于时间知觉的感觉器官，因为我们通过触觉、味觉和嗅觉来感知我们外界的物理和化学性质。由于没有临床症状，对时间知觉的缺乏完全无法定义，研究起来非常困难，因此，时间也是不同寻常的。“我们真正想要找的，是那些像失忆者在记忆一样，不善于定时的人，”英国基尔大学的约翰·韦尔顿说，“但并没有这样的人。”
有人相信，这是有原因的。北卡罗来纳州杜克大学的沃伦·梅克认为，计时对感知来说是如此重要，以至于我们的大脑已经进化出几套备份系统，可以在主时钟受损时来应付。这就是为什么很难找到不能感知时间的人的原因。
没有人真正了解这种时钟的生物学基础究竟是什么。最近有人又找到一种对计时的解释，叫做“起搏器一蓄电池模型”，认为大脑具有定期发射脉冲的某种起搏器，这些脉冲储存在一个蓄电池里，可以被计数，以估计过了多长时间。
这种模型的问题是，虽然它适合时间感知的各种观察，但在细节上却有缺陷。不要说起搏器是什么，位于什么地方，什么是脉冲，它们储存在哪里，或者说它们是如何计数的，虽然各种各样的观点被提了出来，但这种模型在很大程度上仍只停留在理论上。
一种完整的时间感知理论还必须解释它为何如此灵活。可卡因、苯丙胺和尼古丁全都显示为加速时间感知，而某些抗精神病药物却减慢了时间感知。所有的东西都干扰神经递质多巴胺。多巴胺系统紊乱的人，比如患帕金森病或精神分裂症的人，他们在时间感知上同样遭受着折磨。
在其他方面，时间可以被伸缩。当你受到惊吓时，时间似乎慢下来，而当你玩得高兴时，时间好像飞逝一般。当你长大时，时间似乎过得更快。
这些谜题的关键可能在于：我们怎样思考如何感知时间的问题。“我们处在时间只是一件事物的幻觉之下，但我们可以接受时间的各个方面，并在其他地方分别运用它们。”得克萨斯休斯敦贝勒医学院的大卫·伊格曼说，“这可能意味着我们对时间的感知也有几个组。”
也许我们对能够感知时间的不同方式最好的说明是：伊格曼说服研究对象从一个高塔上仰面倒下，掉进下面30米的安全网中。当他们倒下的时候，被要求看着戴在手腕上的发光二极管显示器。显示器显示一个数字，这个数字的刷新每秒相间20次。这通常太快，无法感知，但如果“大脑时间”在惊恐状况下真的慢下来，他们就应该一直能读到这个数字。
虽然受试者报告说，倒下这个动作似乎比实际所花时间2.5秒延长了大约35%，但是他们谁也没能读到那个数字。
伊格曼认为，当你倒下时，时间似乎放慢的原因是紧张或新奇的状况控制了我们的注意力，导致大脑吸收更多的细节。伊格曼还表明，当大脑再三面临同样的图像时，实然转换一个不同的图像，这个新图像似乎延续得更久，即使显示的时间是一样的。当接触到这个新图像时，大脑还使用了更多的能量。时间长度好像是延长了，似乎与大脑记录一个事件所需能量有关。
这个观察可能还有助于解释为什么当我们长大时，感觉时间加速了。对孩子来说，一切都是新的，大脑处理着世界上的大量信息。随着年龄的增长，大脑学会了这个世界的规律，并且停止记录同样的信息。“就好像你在夏末时回顾过去的时光，你没有那么多的连续镜头，它似乎过得更快。”伊格曼说。
这也许说明，我们可以尝试把许多不同的快乐经历尽可能压缩。麻烦的只是寻找时光。
时间旅行有可能吗？
通常人们认为时间旅行不过是科幻小说里的调料而已。毕竟，赫伯特·乔治·威尔斯在18世纪晚期就写下了《时间机器》，但至今仍没有人能真正建造一部时间机器。但只要我们不放弃，继续这一发现之旅，我们终有可能找到通往未来或过去的通道。
时间旅行继承了广义相对论的基础。爱因斯坦广义相对论预言，时间在强引力下运行更慢，因此，如果你生活在一问小平房里，要比生活在摩天大楼里老得更慢。越是接近地面，就处在越强的引力中。所以，要制造一部时间机器，你就得把两个时间流动速度不同的地区连接在一起。
例如，地球和紧邻黑洞的地方，黑洞强大的引力使得时间流动极其缓慢。当你星期五光临地球的时候，黑洞附近还只是星期三。因此，如果你能从地球突然旅行到黑洞附近，你就能够从星期五返回到星期三。瞧，这就是时间旅行。
问题是，你能吗？理论上说，你能。根据量子理论，时空的结构是一串穿过时空被称为虫洞的微小捷径。沿这样一个通道几步，你就可能出现在银河系另一边几光年远，甚至出现在过去或未来的年代。就是现在，叫做中微子的幽灵般的微粒很可能已在上演这样的壮举。
然而，对我们来说，首先要做的是挑选出几个实际的问题。要利用虫洞进行时间旅行，就必须将时间与你想要往返其间的地方连接起来：这可能意味着以某种方法将一端拖到最近的黑洞。 即使做到了这个，你仍会有问题：你需要将量子规模上的虫洞扩张到宏观尺度，并设法保持出入口畅通。这很有挑战性，因为虫洞极不稳定，眨眼之间就会关闭。要维持出入口开启状态，就需要一种假想的带排斥引力的物质。我们不知道是否存在这样足够强大的奇异物质。但我们知道，要创建一条出口1米宽、足以让一个人爬过的隧道，你得在1年内使用从我们银河系大部分恒星里抽出的全部能量。
尽管如此，这样一部时间机器也绝不会将我们带回到历史上的伟大时刻。如果我们找到一个虫洞，显然这将是时间旅行者第一次能够到达过去。因此，如果你想要进行恐龙狩猎远征，你只有一个选择：找到一部至少6500年前天外来客弃置在地球上的时间机器。
但是，我们可以用我们自己的时间机器做一些有趣的事。例如，我们一旦建造了一部时间机器，未来文明就将能够回访我们。这展示了一种有趣的可能性：某人能够返回，杀死一个直接的祖先，使他自己不可能存在。这便是时间旅行中最为著名的概念上的难题——“祖父悖论”。结果，量子物理学也许有答案。
多年来，量子物理学家一直在进行“瞬时移动”的尝试，他们通过复制信息（描述一个粒子，并把它粘到另一个遥远的粒子上）来搬运粒子。麻省理工学院的赛斯·劳埃德和加拿大多伦多大学的埃孚伦·斯坦伯格证明，量子力学定律允许这种“心灵搬运”在时间和空间上起作用。因为像光子和电子这样的量子态粒子，可能受未来被测量的影响，时间旅行自然而然回到了量子领域。
劳埃德和斯坦伯格的实验显示，时间旅行的力学至少与光子共同作用，支持我们熟悉的因果关系观念。它们使光子及时返回，然后替换它们的两极分化状态。这种替换适合于光子进入一种形态，这意味着它起初可能没有及时返回，新的形态“杀掉”了最初的形态。
由于这些可能性涉及量子测量，两种形态总有一种没能发生。劳埃德和斯坦伯格发现，当他们建立关于上述光子杀掉其“祖父”时，要么时间旅行失败，要么分化替换失败。
这是史蒂芬·霍金在剑桥大学所说的时序保护的一个例子。创造一个虫洞时间机器的困难也表明，物理学法则似乎决定了维持因果关系的常识性规律。尽管如此，时间旅行的大门仍然向人们敞开着。
数万亿年之后，当所有恒星全部燃尽，甚至连黑洞都已消失，我们宇宙的所有物质可能就会均匀地展开，一切将变得混乱无序。那时，时间没有了方向，也没有任何事件发生。
然而，在亚原子规模上，粒子仍将相互碰撞，这些碰撞偶尔会导致一些更有趣的现象。统计学的侥幸很难产生一个有序的物体——例如一杯啤酒或一只困惑的狐猴，再一次短暂地服从时间效应。
因此，在这幅图景中，时间将身染重病，不过还没有完全死亡。
哲学家朱利安·巴伯尔有一个更为平静的末日版本：他同宇宙学家合作，构建出一个叫做布拉托尼亚的、现实的特殊图景。在布拉托尼亚里，所有可能的物质配置都存在，没有时间的通道，只有一套毫无关联的瞬间或“眼下”。我们经历这种时间的幻觉，因为这些眼下许多被安排成好像它们都已通过时间而进化。巴伯尔认为，在布拉托尼亚里，可能性应该是无限的，因此，令人欣慰的时间幻觉也应该是无限的。如果时间并不存在，它就不会结束。
“很难预料，”物理学家尼尔·玻尔斯说，“特别是关于未来的问题。”所以，在时间的结束这个问题上没有定论也许就不足为怪了。
结束语
诺贝尔奖得主理查德·弗因曼说过：“我们研究物理的每天都与时间打交道，但千万别问我什么是时间，它难得让人无法思考。”
最近，在得克萨斯州奥斯汀一家咖啡店的墙壁上，有一段随意书就的话，似乎回答了这个问题：“时间是大自然使万物免于同时发生的一种手段。”
这或许是时间的最好定义。在大部分历史时期中，时间被比作川流不息的江河，即使在英国著名科学家牛顿的眼里，时间也是匀速流动的。随着爱因斯坦相对论的出现，人们开始把时间看作像高度和宽度那样的量纲，使我们在描述事物时在时间和空间上有了统一的概念。
即使如此，华盛顿特区美国海军天文台报时处处长赫尔诺特·温克勒依然认为：“尽管我们对时间的注意大大越过了对自然界其它变量的注意，但它仍然是我们头脑中一个未解之谜。”
能穿越时间吗，或者说时间能倒转吗？谁不想把时钟拨慢或把日历翻回，抹掉自己以往的失误，回到有成人智慧的孩提时代，或与莎士比亚畅谈一番呢？科学家们说，尽管物理学定律可能并不妨碍时间的运动，但你所看到的标示时间的箭头却都朝着同一个方向。
我们对时间了解得越多，就越是对它感到焦躁不安，就像一团乱麻，剪不断，理还乱。为什么它只往一个方向流动？它是真实的存在，抑或只是我们想象中的幻觉？时间旅行有可能吗？它是怎样开始的？它会结束吗？它能够提供晦涩难懂的万物至理吗？ 时间为何物？ 时间是什么？正是这个问题，一直困扰着从古代哲学家到启蒙运动以及之后的许多科学家。然而，历经几千年的思索和科学进步，人们对有关时间的属性仍未达成共识。我们能够认识时间却不理解时间，甚至在调查时间的方法上，都还存在严重的分歧。
时间之谜
人类全部历史证明，设计出精确的历法和时钟以测定时间的流动，是一项既艰难又旷日持久的智力探索。许许多多年来，人们根据天体的运动和季节的变化编制过多种历法：苏美尔人将一年分为360天，每年有12个太阳月，每月30天；埃及人则把一年延续到365天；后来罗马人又做了些改期动，加上教皇格雷果里十三世于1582年精心的改进，才有了今天的格雷果里历法，其3323年的误差还不足一天。
在早期人类社会里，人们出于与我们现在同样的目的——知道自己何时身居何地，将日又分成更小的时间单位，毫无疑问，白天头顶上的太阳就是人类最早的计时器，继之人们是靠插在地上的棍棒投下的影子来计时的，直立的棍棒成了原始的日晷仪。
时间的两个概念
时间同人们日常生活密不可分。从天文学角度来讲，时间主要有两个不同的概念：“时刻”与“间隔”。
“时刻”就是某事发生在什么时候，即在某年某月某日的某时刻；“间隔”就是发生这两件事之间的时间间隔有多少年、多少天等等。
普通人对时刻和时间间隔的精度要求不高，准确到分钟，最多到秒就够了。可是在生产和科学实验中，既需要非常精确的时刻和时间间隔，又需要很长的时间标准，于是就带来了新的问题：如何来建立——
时间的精确标准
从古代起就很自然选择了天（日）为时间间隔标准，最初以太阳升到最高点（日影最短）为中午，连续两次中午之间的时间间隔为1日，叫太阳日。后发现太阳日的长度在变化，就用某恒星连续两次经过子午圈的时间作为1日，称为恒星日。它比太阳日均匀多了，再按一定比例折算为太阳日，称为平太阳日；相应的时间系统就称为平太阳时，也就是世界时（UT）。这实际上是以地球自转周期作为时间间隔标准；如果地球自转是绝对稳定的，那就没有问题。可是随着授时工具（钟）的不断改进，在20世纪初期就从天文观测中发现地球自转周期不够稳定。
自1960年起，科学家开始用原子钟来记录时间。后来发现以铯原子的同位素制造的原子钟稳定性最好。据说现在最精确的钟表是氢原子钟。其精度为1千万年误差1秒钟，非常精确。铯原子钟的精度为约162000年相差1秒钟，虽然从精度上来说不如氢原子钟，但就实用和商业角度而言，铯原子钟已成为世界各国的钟表标准器。
原子钟也不断在改进，但不会是绝对稳定的，因此还要寻找更稳定精确的时间标准。1982年，发现了第一颗毫秒脉冲星，即快速自转的中子星，其自转周期为毫秒量级或更短。经初步研究后发现它们的自转周期非常稳定，其稳定程度可达到原子钟水平；于是几年后就有人提出是否可考虑建立以毫秒脉冲星作为时间计量的新标准。科学家们一面寻找更多更稳定的新毫秒脉冲星，一面建立实现用脉冲星计时的理论和技术。20年来已取得了很大进展。已发现几十颗毫秒脉冲星，其中稳定度很高的十几颗，可以考虑作为脉冲星计时的候选对象，但是要实现脉冲星计时，现在还不成熟。
时间和空间关系如何
从物理学上来讲，时间是与空间、物质紧密相联的。时间是物质的一个特性，也是所有物质的一个共性。所有的空间、物质、能量都离不开时间，没有物质、能量、空间、运动，也就没有时间。
牛顿和以前的大多数科学家，都认为时间是绝对的，像一条均匀流淌着的长河。除太阳系中的行星等绕太阳转动外，遥远的恒星均匀静止地分布在无限平直的空间中，这就是牛顿等人的宇宙观。但理论上的研究和实际观测很快否定了这种观点。牛顿自己就是引力的发现者。恒星在相互引力作用下，不可能静止；随着恒星位置观测精度的提高，发现恒星也在运动（在天球上的移动称为自行）。星团、星系的发现，说明恒星不是均匀分布的。
19世纪末正式出现时间和空间结合的四维时空观，即其中三维是空间，一维是时间；1905年爱因斯坦的狭义相对论，正式提出时间的相对性，即两个不同运动速度的参考系中，时间快慢不同，并经实验证实。1915年，爱因斯坦在所提出的广义相对论中，进一步发挥了时间的相对性原理。存在引力场时，四维时空不再是平直的欧几里得空间，而是弯曲的黎曼空间。在此黎曼空间中的时间不仅同运动有关，也同在引力场中的位置有关。
时间是否有起点和终点
时间既然同空间和运动以及引力场有关，那时间是否有起点或终点？时间是否会倒转？这些问题要从整个宇宙的演化谈起。
经过多年的观测和讨论，科学家们到20世纪后半叶，才大致倾向于认为：我们所看到的宇宙起源于一次大爆炸，由此产生极高温度和密度，然后迅速膨胀，温度和密度逐渐降低，逐步出现介子、中子等；当温度降到100万K时出现轻的原子核，再逐步出现化学元素；一直降到绝对温度4000K左右，星云、恒星、星系等才相继形成。
这种大爆炸膨胀宇宙学有一定的观测根据。首先是在1929年，美国天文学家哈勃观测星系的光谱，发现其中谱线不在标准位置，而是所有谱线都向红色一端移动，这种现象简称为“红移”。按物理学中的有关原理，红移表明此星系在远离我们而去，而且红移大小与远离速度成正比。哈勃还将已知距离的星系同红移大小比较，发现星系的距离与其红移也成比例。说明越远的星系，远离我们的速度越大。这就是著名的哈勃定律。经过几十年的大量星系和类星体的观测研究，证实了哈勃定律是正确的，并作为宇宙正在膨胀的证据。 科学家们根据广义相对论原理，建立了大爆炸膨胀宇宙的理论模型和相应的宇宙动力学。理论计算结果，在100多亿年前，宇宙大爆炸开始的瞬间，是宇宙动力学的一个起点；那时四维时空宇宙是一个点，就是宇宙诞生之时，也就是时间的起点。在此之前，无法定义时间。几十年来，很多科学家从理论和观测两方面试图来确定宇宙年龄。首先，宇宙年龄肯定比任何一种天体的年龄大。现在所知年龄最大的是球状星团，其中最老的球状星团年龄为150亿年，这应该是宇宙年龄的一个下限。
另外，宇宙由于自身的引力，膨胀的速度一定在不断减慢，故若用现在观测到的速度值反推到诞生时所需的时间，一定比宇宙的实际年龄大，是一个上限。由于计算宇宙膨胀速度值需要大量的遥远天体观测资料，多年来所得结果各不相同，直到2002年才得到公认结果：出乎大家意料，这个上限值是138亿年！这个矛盾最近用宇宙膨胀速度在加快来解释，而加快的原因是存在暗能量，这也是一个谜，有待进一步研究。
时间是否有终点？按照广义相对论的理论模型，我们现在的宇宙四维时空有界而无边。但继续膨胀下去，结果如何？目前尚无定论。如果继续无限膨胀，则时间没有终点；也有可能膨胀到一定时间，再不断收缩，甚至坍缩到一点，那时也就是时间的终点。这仅是一种可能性，要根据今后观测资料定出的宇宙动力学常数来确定。
关于时间倒转问题，现在纯粹是理论上的讨论。在量子宇宙学中，对于非常特殊的边界条件，有所谓“虫洞”解；相当于时间隧道，似乎穿过虫洞，可以进入过去的世界。这在一些科幻小说和影视作品中多有描述，但在现实宇宙中是否存在，无法肯定。
无论时间是什么，人类已把它看作自己生活中的一部分，它的影响是如此深远以致呈现出它的全部意义。我们用自己创造的钟表和日期指导自己的生活，是否因此成了时间的奴隶？哈佛大学计时历史学家戴维·兰德斯并不这么认为，他说：“时钟告诉人们哪些时间属于雇主，哪些时间属于自己。今天，工作人员确确实实比以往任何时候都更有空闲了。没有钟表，就不会有现代世界。其实时间就是错综复杂、高度协调的现代社会与只能模模糊糊感到时间存在的原始社会之间的差异。如今，我们能最大限度地把握时间，然而最为重要的是在于我们怎么理解它。”
扑朔迷离的时光倒流现象
相信许多人在欣赏美国影片《回到1872年》之余，为主人公不惜生命代价，回到过去拯救芝加哥市民的义举而击节赞叹时，总以为这是艺术家的虚构。因为孔子早就有过“逝者如斯夫”的名言，时光匆匆，怎能倒流？
然而，大千世界创造的奇迹却又明白无误地告诉我们，在20世纪，时光倒流竟不可思议地发生了。
意大利客机的空中历险
1994年初，一架意大利客机在非洲海岸上空飞行。突然，客机从控制室的雷达屏幕上消失了。正当地面上的机场工作人员焦急万分之际，客机又在原来的空域出现，雷达又追踪到了客机的讯号。
最后，这架客机安全降落在意大利境内的机场。然而，客机上的机组人员和315名乘客，并不知道他们曾经“失踪”过。
机长巴达里疑惑不解地说：“我们的班机由马尼拉起飞后，一直都很平稳，没有任何意外发生，但控制室竟说失去班机的踪影，实在有点不寻常。”
不过，事实却不容争辩：到达机场时，每个乘客的手表都慢了20分钟。无独有偶，据资料记载，1970年也发生过类似的奇闻。当时，一架727喷气客机在飞往美国迈阿密国际机场的旅途中，也无故“失踪”了10分钟。10分钟以后，客机也在原来的地方出现，接着，安全飞抵目的地。客机上的所有人也都不知道发生了什么事，而最终使他们相信的理由也是因为所有的手表都慢了10分钟。对此现象，专家们认为唯一的解释是：在“失踪”的一刹那，时间“静止”不动了，或者说出现了时光倒流。
现代银币进入古代庙宇
就在意大利客机空中历险的同一年，媒体又披露了发生在埃及的时光倒流4000年的奇闻：一枚尚未发行的现代银币，被深藏在一座太阳神庙的地底下。
当时，一个由法国考古学家组成的考古工作队，来到尼罗河畔最早出现人类活动的地区进行科学考察。他们发现了一座太阳神庙，距今已有4000年的历史。
由于人迹罕至，庙宇早已倾塌，仅是废墟一座，故而显得十分荒凉、破败。当考古学家在对废墟进行发掘时，在一块古老的石碑下，发现了一枚深埋在地下的银币。奇怪的是，这不是一枚古埃及银币，而是一枚美国银币；更加奇怪的是，这又不是一枚美国古银币，而是一枚现代银币。最不可思议的是：这是一枚已经铸造好的面值25美分的银币，准备在1997年才进入市场流通，尚在美国金库中“留守”的美国的现代银币，为何“跑到”4000年前的古埃及庙宇中？科学家们百思不得其解。
“目睹”金字塔的建造
随着前苏联的解体，一些机密文件不断面世，科学家查阅到其中也有时光倒流的内容。那是在1971年8月的一天，前苏联飞行员亚历山大·斯诺夫驾驶米格21型飞机在做例行飞行时，无意中“闯入”了古埃及。于是，他看到了金字塔建造的场面：在一望无际的荒漠中，一座金字塔巍然矗立，而另一座金字塔刚刚奠起塔基……
美国飞行员进入中世纪
1986年，一位美国飞行员驾驶SR71型高空侦察机飞越佛罗里达州中心城区时，突破“时空屏障”，来到了中世纪的欧洲上空。他在递交给军方有关部门的报告中这样说，飞机掠过树梢，可以感受到巨大的篝火发出的热浪，成堆的尸体令人触目惊心。专家们调查后指出：这位空军飞行员看到的是欧洲历史上发生著名的“黑死病”的情景。由鼠疫引发的瘟疫波及整个欧洲大陆，成千上万的人倒毙街头，是一场名副其实的灾难。
绝密报告来自北约
如果说上述因时光倒流而回到从前只是偶然发生就并不稀奇，甚至令人怀疑。蹊跷的是，物理学家马西教授也向世人展示了来自北约的绝密报告，报告中所描述的事实，同样令人匪夷所思：1982年，一位北约飞行员在一次从北欧起飞的飞行训练中，他的视野里，竟然出现了数百只恐龙，飞机竟然来到了史前非洲大陆。一位北约飞行员在飞行途中，“误入”第二次世界大战时期的德国战场。盟军和德军战机的飞行员都看见了他，他也看见了他们，仅仅1分钟后，他又回到了现实。 时光可以倒流吗？
从实际上说，人类的智慧尚不足以阻挡时间的飞进；而从理论上来说，时光倒流，回到从前绝非不可能。美国物理学家福特和罗曼认为，爱因斯坦的相对论并没有严格排除快于光速的旅行或时光旅行。时光旅行须具备两大条件，即“虫孔”和“负面能源”。宇宙间不同的时间和空间通过“虫孔”可以互通。“负面能源”可以抗拒地心引力，用来打开“虫孔”，稳定“时光隧道”。牛津大学理论物理学教授强森也相信有朝一日，人类将能够遨游宇宙，纵横古今。
塔弗兹大学的福特教授说，“回到过去”从逻辑上就有问题：电影里面，回到祖父母未曾谋面的时代，孙子“阻挠”他们见面，就不会有父母产生，当然孙子“主角”就更不可能诞生了。
不过，“可能派”提出妙论说，来到“过去”的人无法像电影那位孙子想阻挠或干预过去已经发生的事，“时光旅客”只能观看，不能动手改变过去，这就没有逻辑问题了。
档案中的“时光倒流”
南极上空的迷雾：时光倒流三十年
美国物理学家马瑞安·麦克林告诉研究员们注意观察1月27日南极洲上空的那些不断旋转的灰白色的烟雾。
最初，他们认为这些只是普通的沙暴。但是这些灰白色的烟雾并没有随着时间的进程而改变形状，也没有移动。研究人员决定认真研究这种现象。他们发射了一个气象气球，气球上装备了测定风速、温度和大气湿度的仪器。然而，一经发射，这个气球就急速地上升，很快就消失了。
过了一会，研究人员利用拴在气球上的绳子收回了这个气球。但是，让他们感到震惊的是，这个气球的计时器显示的时间是1965年1月27日，正好提前了30年！在确认气球上的仪器没有损坏后，研究人员又进行了几次同样的试验。但每次都表明时间倒退了，计时器显示的是过去的时间。这个现象被称作“时间之门”。研究人员向白宫做了汇报。
现在，针对这些不同寻常的现象所作的研究仍在进行着。人们推测南极洲上空的那个不停旋转的空间是一个可以通往其他时代的通道。而且把人送往其他时代的研究项目也已经开始。美国中央情报局和联邦调查局正在为这个可能会改变历史进程的研究项目的控制权而展开激烈的争夺。目前尚不清楚美国当局会在什么时候批准这项试验。
密林中的秘密试验：时间机器加速前进
著名的俄罗斯科学家内克雷·克兹列夫实施了一项试验来证明从将来返回到过去是可能的。他通过假设及时的信息可以通过时间的物理特性进行传送来证明他的观点。内克雷·克兹列夫甚至假定，“时间可以完成工作并且能够产生能量”。一位美国物理学家也得出了这样的结论，时间在这个世界出现之前就已经存在了。
众所周知，我们每个人在不同的情况下对时间进程会有不同的感觉。曾经有一次，闪电击中了一位爬山者。后来这位登山者告诉别人，他看见闪电进入了他的胳膊，并且沿着胳膊缓慢移动；闪电把他的皮肤和组织分开了，使他的细胞碳化。他觉得那种刺痛的感觉就好像是在皮肤下面有无数个刺猬在刺自己。
俄罗斯的盖纳迪·比利莫夫是一名反常现象研究员、哲学家，写过大量的专著。他在报纸上发表了论文《时间机器：加速前进》。他描述了在瓦蒂姆·车诺布罗夫领导下，一些热衷于时间研究的人所负责实施的唯一一次试验。瓦蒂姆·车诺布罗夫早在1987年的时候，就开始利用地磁泵来制作时间机器。现在，这些研究人员可以通过对磁场施加特殊的冲击来减慢或者加速时间的进程。在试验室设备的作用下，最大限度地减缓时间可以高达每小时1.5秒。
2001年8月，在俄罗斯的伏尔加格勒地区的一个偏僻的森林里对一个新型的时间机器进行了试验。这个机器即使只用汽车的电瓶作动力，能量很低，但它改变时间的幅度仍达到了3%。时间的改变是由对称的晶体振荡器来记录的。
最初，研究人员花5分钟、10分钟、20分钟来操作这台机器，最长的一次时间延缓持续了半小时。瓦蒂姆·车诺布罗夫说，人们觉得仿佛进入了另外一个世界；他们可以同时感受到“这边”和“那边”的生活，仿佛空间完全打开了。“我实在无法描述当时我们所经历的那种不同寻常的感受”，瓦蒂姆·车诺布罗夫如此回忆。
不可思议的爆炸：不可预测的时代
任何一家电视公司以及广播公司都没有对这件令人惊讶的事情进行报道。盖纳迪·比利莫夫说，他们甚至没有将这次试验的结果通报最高领导人。然而，他又说，早在斯大林时期就有一个专门研究平行世界（ParallelWorld）的研究所，由学者库查托夫和伊奥澳夫所进行的试验的结果可以在档案里找到。
1952年，苏联秘密警察组织领导人贝利亚开始立案调查那些试验的参与人员，结果有18名专家被枪决，59名物理学在读博士生和博士被关进了监狱里。研究所在赫鲁晓夫的领导下重新开始了研究，但在1961年，一个试验平台和8名一流的专家突然全部消失，进行试验的这所建筑周围的一些楼房也都倒塌了。从那以后，苏联政治局和部长委员会决定暂时停止这些对“不可预测的时代”所进行的研究。直到1987年才恢复试验。
1989年8月30日，一次悲剧发生了。
位于安州岛的这家研究所的分支办公室发生了剧烈爆炸。爆炸不仅破坏了重达780吨的试验舱体，而且也毁掉了这个占地两平方公里的小岛。关于这个悲剧的一种说法是，载有3名实验者的舱体在另外的空间中或者是在进入另外的空间的过程中撞上了一个巨大的物体，可能是小行星一类的东西。因为丧失了动力系统，舱体很可能留在了另外的空间中。
保留在档案中的关于这次试验的最后记录这样写道：“我们马上就要死掉了，但是我们仍然在进行试验。这里很黑。我们所看见的所有的东西都变成了两个；我们的手和腿都变得透明，我们能够透过皮肤看见血管和骨骼。氧气供应还可以满足43小时，但是生命支持系统破坏得很严重。给我们的家庭和朋友以最好的祝福！”然后信号就突然中断了。
英国波德大街时光倒转之谜 神秘现象接连发生
2006年7月，利物浦警局的报警电话骤响。有人在电话里惊慌失措地喊：“不得了，纳粹的飞机又来轰炸利物浦了！”接线员以为是精神病人，然而对方能准确描述自己在波德街115号附近，还能目测飞机离地面多高，以及上面有“亨克尔HeⅢ”的图案等。警方派大批人马火速赶往现场，但什么也没看到。他们认为报案者产生了幻觉。
但此后，关于波德街的离奇报案接连发生。2006年8月23日，一个外国女游客投诉，说波德街117号的妇女用品商店存在严重的欺诈，她订了一双复古的鞋子和一套衣服，结果他们送来了几本书。警察前往117号调查，看到那就是一家名叫“英石”的书店。店员说，的确有一个外国女游客来过，她指着橱窗要这要那，因为语言不通，而她又急着离开，于是他们收下她的钱，将她点的几本书送到她的酒店。为了平息妇女的怒气，警官要她画一下所看到的衣服和鞋子的样式，他们到附近去找，但是整个波德街都没有找到画中的东西。一位对服饰很有研究的女警官说：“那像是上个世纪的衣服。”
越来越多的人认为波德街一带存在一种神秘力量，能够将人带离现实世界。
2009年6月，美国《纽约时报》记者珍妮·博英格决定前往探秘，因为她母亲从小在波德街长大。如果传闻属实，她想看看有无可能进入母亲的童年时代。男友约翰·惠林顿跟珍妮打了一个赌：两人一起到波德街待一个月，只要能亲眼见到那些景象并拍下照片，就把他们的新房装修得梦幻点。
2009年7月，这对情侣带上高倍相机，选择在太阳光最强时到波德街上晃荡。半个月里，他们走了无数个来回，都没有发现异样。一天，走着走着，两人发生争吵。一气之下，珍妮甩手先走了，约翰气馁地在街边坐了下来。
约翰垂头坐了好久，再抬起头时，发现周围好像有点不对劲：穿着时髦的现代人不见了，代之以衣着老旧的行人；最老款的老爷车从身边穿过……他意识到自己进入时空隧道了，但是一摸胸前，发现相机被珍妮带走了。
约翰快速地朝前走着，看到熟悉的店铺全都变了样。在一家写着“巴宝莉女性用品专卖”字样的店铺前，约翰走进店，想从那里带点东西回去做凭证，但进去以后，却发现那是一家书店，而且还看到了珍妮——她买了一大堆书，正准备付钱。
只是跨过一道门槛，眼前的东西就变回了原来的模样。约翰跑过去，拉着珍妮就跑，一边从她胸前取下相机。但等他跨过门槛再次回到大街上时。那些穿着过时的人们不见了。珍妮问：“怎么啦？”约翰说：“那些衣着古怪的人，还有过去的街道，刚才就在我眼前，可是你拿走了相机。”珍妮立即兴奋起来，说：“你刚才在哪里开始发现不对劲的？那里肯定是通道的入口。”他们决定住下来，24小时不离相机，却再也没有拍到什么。
约翰说，这并不难弄清楚，巴宝莉现在已经是英国的一个知名服装品牌，只要问问他们上世纪50年代是否在波德街有分店，就能判断他两次进入的是不是同一个时代。
答案很快有了，有着112年历史的巴宝莉服装公司非常自豪地宣布，1951年，他们率先在波德街开了一家豪华装修的女性用品专卖店。至此，可以推断出波德街确实存在一条通往上世纪50年代的时空隧道。
谜底至今仍未揭开
约翰就此采访了英国皇家科学委员会，专家的回答让他震惊。他们说，如果时空隧道论真的成立的话，那么波德街附近应该有两个通往不同时空的隧道，因为“亨克尔HeⅢ”轰炸机大规模轰炸利物浦是1943年。这说明，在波德街，还有另一条通往上世纪40年代的时空隧道。
皇家科学委员会负责人布莱曼先生断言，目前，除了相信爱因斯坦基于能量守恒定律而提出的虫洞理论外，现行的科技水平根本解释不了这两个通道为什么存在。
1935年，爱因斯坦根据能量守恒定律，推断回到过去完全是可能的事。他把宇宙看成一个巨大的四维时空，在这个时空里，物体的运动速度越快，时间流程就越慢，而空间尺度就会缩小，当物体运动超光速时，就能回到过去。他从而提出虫洞理论。认为在太空中，存在不同时空结构的豁口，只要连通这些豁口，就可以在时空中穿梭。
然而这样的说法，都不能让约翰信服，不管是爱因斯坦的虫洞理论还是后来的黑洞理论，都提到了超光速和吸引力，但他自己是在毫无知觉的情况下，进入另一个世界的，根本没有感到强大的力量推他或者拉他。
又一个月过去了，利物浦的夏季即将结束。约翰失望地认为神秘通道即将关闭，真相至少得等到来年的七八月才能揭开。2009年8月23日，珍妮和约翰前往位于波德街东边的火车站坐车，准备前往伦敦，再转飞纽约。珍妮无意间抬头望天，突然发现空中出现好几架排列整齐的轰炸机。她迅速举起相机，对着飞机使劲按快门。飞机缓慢低空飞行时，珍妮欣喜若狂，从各角度抓拍，直到它们消失。
8月24日，《纽约时报》在第一时间刊登了这组惊世骇俗的照片。然而，细心的人们经过对比，发现它们的背景一直没有变。在飞机显现的6分钟里，它们始终没有离开火车站的尖屋顶，也就是说，这些飞机其实没有动。它们不是真正的飞机，更像是飞机的影子。
这是3年来人们第一次最多最清晰地拍到纳粹飞机“飞临”利物浦上空。它给科学家研究时光倒流提供了最直观的证据。9月2日，欧洲原子能研究中心负责人宣布，他们已经找到答案。6年前新修建的火车站，运用了大量波德街在历年改建中拆除下来的花岗石、石英石和大理石等，而矿石是种比较大的辐射源，不同的矿石放在一起，会发生复杂的磁场效应，以至于产生了60年前的街景，并在火车站上空将战火中的“记忆”释放出来。所以，这些都是因为辐射产生的影像。这个解释还是不能让约翰信服，因为它还是没有说明这些旧建材究竟发生了怎样复杂的反应，才会有这种时光倒转的现象发生。
虽然谜底还没有揭开，但这一切已经为科学家们进一步研究时光倒流现象提供了有力的价值，人们开始纷纷期待来年的7月，希望能找到更加确凿的依据…… 关于时间：四维空间探险
时间是真实的吗？
物理学家和哲学家对这个问题仍争得不可开交，不只是因为量子力学把这个问题搞得使人更加糊涂。主要原因之一是，这些答案可能把我们引向可以解释所有粒子和自然之力的“万物至理”。
另一个问题也显得突出。如果说时间是真实的，那么，它来自哪里？直到最近，大多数物理学家还假设，当物质、能量和空间本身诞生的时候，时间就从宇宙大爆炸当中形成。因此，任何认为时间存在于大爆炸之前的观点都被认为是不恰当的。然而现在，他们并不太确定。“我们无权宣称，宇宙和时间就始于大爆炸，或者说，存在某种史前史。”帕萨迪纳市加州理工学院的肖恩·卡罗尔说，“公开发表的言论中，持这两种意见的人都很多，但就我自己而言，我还是赞同宇宙永远持续的观点。”
弦论已引导人们对这种观点进行重新评价。在这些假设的对标准物理学的扩展中，现实由比我们熟悉的四维更多的维度组成。虽然我们不能直接感知其他那些领域，但它们却提供了交替宇宙存在的地方。这些宇宙在一系列大爆炸时从彼此中萌芽，也就是说，我们的宇宙诞生于另一个宇宙。因此，在我们这个宇宙大爆炸之前，时间的确已经存在了，之前的宇宙甚至很可能给我们留下它们本身的线索。
2008年，卡罗尔及其同事指出，大爆炸辐射残留物中的特性也许就是早期宇宙的特征。2012年，牛津大学的罗杰·彭罗斯和亚美尼亚耶烈万州立大学的古扎德亚进一步研究指出，在这个宇宙微波背景中的圆形组合，就是一系列先前宇宙和大爆炸的证据。现在，欧空局的或“普朗克”卫星已经发布了最新的宇宙微波背景辐射图，我们将有机会验证这些观点。
现在，我们无法避开这些问题的困扰，我们也无法想象某一天它会带来怎样极其深刻的答案。而今，我们不得不比任何时候都更加大胆地面对我们对于时间的无知。
为什么时间之箭有去无回？
向前走几步，转身再往回走，这没问题。现在，让几秒过去，然后调头向后走几秒。没办法？当然！我们完全清楚，时间不像空间，它只有一个方向——从过去流向未来，绝无拐点。
这一切听起来好像不过是事物的自然顺序而已，但如果你对自然观察得够仔细的话，就会发现事情并非如此。彻底研究物理定律，找不到这样的时间之箭。比如，你可以利用牛顿的运动定律，算出过去的一个球从何处抛出，就像算出未来它将降落的地点一样准确。而就粒子而言，无论过去还是未来，支配它们特性的规律和力是不变的。“真正奇怪的是，在这个世界上，我们所知的物理学定律在时间上，不论向前还是向后无疑都应该可以起作用，”澳大利亚新南威尔士州悉尼大学的科学哲学家迪恩·里克莱斯说，“应该没有一支时间之箭。”
如果时间之箭不在物理学定律之内，那它又来自哪里？一条重要线索从大量粒子的复杂交互作用中显现出来。
你所看见的一切，包括你自己，都是由众多粒子组成的。这些粒子并不只是停留在周围，它们在不停地四处移动并重新排列着。
肉眼可见的系统，比如说一坑水或一粒冰晶，物理学家都归因于熵。熵体现了在不改变其总体外观的情况下，你可以重新排列一个系统的方式的数量。一坑水可以由众多的方式排列H2O分子，使它成为较高的熵值系统；而一粒冰晶则必须以非常精确的方式排列，因为排列方式较少，所以它是低熵态。
就纯统计学意义而言，高熵系统总是比低熵系统更多可能，因为有更多的方式去产生它们。这就是为什么如果给定的温度高到足以让分子四处移动，进入新的排列，你就会看见冰变成水，而绝不会看见一个水坑自然而然地结冰。的确，如果你在影片中看见这样一个场景：在一个温暖的日子，一个水坑突然结冰，你会推断这部影片是在倒着播放——时间在往回移动。即使熵增加只是统计学上的、非基本的现象，也足以竖起一根物理学的强大支柱：热力学第二定律。根据第二定律，宇宙的熵绝不可能减少。你可能会想，时间之箭的密钥就在这里——从低熵到高熵的稳步发展，即我们所认为的从过去到未来的秘密通道。
要是事情就这么简单，那该多好。不幸的是，第二定律实际上并不能解释时间之箭，它只是说高熵态比低熵态更有可能。时间并不进入这个画面，也就是说，从现在起5分钟后的世界，有可能有较高的熵值，而5分钟前的世界也该是如此。
那么，解释时间之箭的唯一方法，就是假设宇宙是以极其少有的低熵态开始的。不然的话，时间早被卡住了，一切都会变得了无生气，自然也不会有我们人类。“时间之箭依赖于这样的事实，即宇宙是以非常奇异的状态开始的。”法国马赛理论物理学中心的物理学家卡洛·洛利华说，“如果宇宙以任意状态开始的话，就无法区分过去与未来了。”
事实上，观察显示，宇宙的确是以低熵态开始的，大爆炸留下的残余物提供了宇宙初期的快照。它显示，在时间开始之初，物质和放射物非常平稳地散布在整个空间。乍一看这有点像是高熵态——直到你把引力因素考虑进去。
引力老想把物质凝结成块，因此，在一个引力主宰的系统中，黑洞便是最可能的一种状态，所以，黑洞比平滑分布具有更高的熵，这种低熵平滑是绝对不可能的。那么，我们是怎样变得如此幸运的？里格尔斯说：“如果我们能够解释低熵的过去，那么我们就几乎破解了时间之箭的问题。”
宇宙学家对我们在早期宇宙所看到的这种平滑，的确有一个解释。宇宙在开始之后的不到1秒内，经历了一个短暂但却戏剧性的膨胀爆炸，像胶皮拉伸的空间，消除了任何皱褶。
膨胀似乎解决了进退两难的困境。然而仔细观察，它不过是把这个问题又推了回来。膨胀为了以适当的方式发生，以便产生我们的宇宙（由膨胀驱动的场），显然必须具有某些不太可能的特性。因此，一方面膨胀场揭示这种低熵宇宙之谜，另一方面膨胀场本身就具有低熵的特性。物理学家又是如何来解释这个问题的呢？ 一种可能性是，膨胀不只发生一次。假定膨胀场始于一种无序的高熵态（更有可能的情景），以致其特征各不相同，低熵值膨胀产生了我们这个平稳的宇宙。因此，在一个较大较高熵值的场中，我们的时间之箭就只是一个任意的光点。这个场的某些部分就会具有形成我们这种宇宙的适当条件，而这个场的其他部分则一成不变，或者形成别的宇宙。 事实上，膨胀场物理现象保证了从头到尾总是有足够多的遗留物来创造更多的宇宙，从而不可避免地导致无穷个多重宇宙。 目前，有几个证据集中在多重宇宙上，引起许多宇宙学家的认真思考。在一个多重宇宙中，某些宇宙会有时间之箭，而更多的宇宙却没有。在有时间之箭的宇宙中发现我们这个宇宙的时间之箭，应该不足为怪，因为这是能够产生生命的宇宙的唯一形式。“这就是我特别喜爱的情节，”加州技术学院的物理学家肖恩·卡罗说，“虽然还没有彻底解决问题，但我希望很快就能真相大白。”
然而，即使多重宇宙能够解释时间之箭，仍有许多未解之谜。例如，第二定律是怎样适应宇宙的量子特性的？量子系统似乎显示出它们自身那种箭：它们总是由可能重合的状态解释，直到一种测量神秘地选择一种独特状态——种仿佛不可逆转的过程。
感知时间
神经科学也遇到了谜题：为什么人脑只回忆过去却不记忆未来？
“理解时间之箭在许多情况下（进化、衰老、记忆、因果关系、复杂性）究竟是怎样表现的，还有很大的研究前景。”卡罗说。
物理学家希望将来会有更多的答案——当然，假设有这样的答案。
当你玩得开心时，时间真的过得更快吗？
时间知觉是一个大脑的持久未解之谜。当我们对包含在精细动作任务中的毫米尺度有一个充分理解的时候，怎样有意识地感知秒和分——所谓间隔时间——显然仍是个谜。
首先，我们并没有专门用于时间知觉的感觉器官，因为我们通过触觉、味觉和嗅觉来感知我们外界的物理和化学性质。由于没有临床症状，对时间知觉的缺乏完全无法定义，研究起来非常困难，因此，时间也是不同寻常的。“我们真正想要找的，是那些像失忆者在记忆一样，不善于定时的人，”英国基尔大学的约翰·韦尔顿说，“但并没有这样的人。”
有人相信，这是有原因的。北卡罗来纳州杜克大学的沃伦·梅克认为，计时对感知来说是如此重要，以至于我们的大脑已经进化出几套备份系统，可以在主时钟受损时来应付。这就是为什么很难找到不能感知时间的人的原因。
没有人真正了解这种时钟的生物学基础究竟是什么。最近有人又找到一种对计时的解释，叫做“起搏器一蓄电池模型”，认为大脑具有定期发射脉冲的某种起搏器，这些脉冲储存在一个蓄电池里，可以被计数，以估计过了多长时间。
这种模型的问题是，虽然它适合时间感知的各种观察，但在细节上却有缺陷。不要说起搏器是什么，位于什么地方，什么是脉冲，它们储存在哪里，或者说它们是如何计数的，虽然各种各样的观点被提了出来，但这种模型在很大程度上仍只停留在理论上。
一种完整的时间感知理论还必须解释它为何如此灵活。可卡因、苯丙胺和尼古丁全都显示为加速时间感知，而某些抗精神病药物却减慢了时间感知。所有的东西都干扰神经递质多巴胺。多巴胺系统紊乱的人，比如患帕金森病或精神分裂症的人，他们在时间感知上同样遭受着折磨。
在其他方面，时间可以被伸缩。当你受到惊吓时，时间似乎慢下来，而当你玩得高兴时，时间好像飞逝一般。当你长大时，时间似乎过得更快。
这些谜题的关键可能在于：我们怎样思考如何感知时间的问题。“我们处在时间只是一件事物的幻觉之下，但我们可以接受时间的各个方面，并在其他地方分别运用它们。”得克萨斯休斯敦贝勒医学院的大卫·伊格曼说，“这可能意味着我们对时间的感知也有几个组。”
也许我们对能够感知时间的不同方式最好的说明是：伊格曼说服研究对象从一个高塔上仰面倒下，掉进下面30米的安全网中。当他们倒下的时候，被要求看着戴在手腕上的发光二极管显示器。显示器显示一个数字，这个数字的刷新每秒相间20次。这通常太快，无法感知，但如果“大脑时间”在惊恐状况下真的慢下来，他们就应该一直能读到这个数字。
虽然受试者报告说，倒下这个动作似乎比实际所花时间2.5秒延长了大约35%，但是他们谁也没能读到那个数字。
伊格曼认为，当你倒下时，时间似乎放慢的原因是紧张或新奇的状况控制了我们的注意力，导致大脑吸收更多的细节。伊格曼还表明，当大脑再三面临同样的图像时，实然转换一个不同的图像，这个新图像似乎延续得更久，即使显示的时间是一样的。当接触到这个新图像时，大脑还使用了更多的能量。时间长度好像是延长了，似乎与大脑记录一个事件所需能量有关。
这个观察可能还有助于解释为什么当我们长大时，感觉时间加速了。对孩子来说，一切都是新的，大脑处理着世界上的大量信息。随着年龄的增长，大脑学会了这个世界的规律，并且停止记录同样的信息。“就好像你在夏末时回顾过去的时光，你没有那么多的连续镜头，它似乎过得更快。”伊格曼说。
这也许说明，我们可以尝试把许多不同的快乐经历尽可能压缩。麻烦的只是寻找时光。
时间旅行有可能吗？
通常人们认为时间旅行不过是科幻小说里的调料而已。毕竟，赫伯特·乔治·威尔斯在18世纪晚期就写下了《时间机器》，但至今仍没有人能真正建造一部时间机器。但只要我们不放弃，继续这一发现之旅，我们终有可能找到通往未来或过去的通道。
时间旅行继承了广义相对论的基础。爱因斯坦广义相对论预言，时间在强引力下运行更慢，因此，如果你生活在一问小平房里，要比生活在摩天大楼里老得更慢。越是接近地面，就处在越强的引力中。所以，要制造一部时间机器，你就得把两个时间流动速度不同的地区连接在一起。
例如，地球和紧邻黑洞的地方，黑洞强大的引力使得时间流动极其缓慢。当你星期五光临地球的时候，黑洞附近还只是星期三。因此，如果你能从地球突然旅行到黑洞附近，你就能够从星期五返回到星期三。瞧，这就是时间旅行。
问题是，你能吗？理论上说，你能。根据量子理论，时空的结构是一串穿过时空被称为虫洞的微小捷径。沿这样一个通道几步，你就可能出现在银河系另一边几光年远，甚至出现在过去或未来的年代。就是现在，叫做中微子的幽灵般的微粒很可能已在上演这样的壮举。
然而，对我们来说，首先要做的是挑选出几个实际的问题。要利用虫洞进行时间旅行，就必须将时间与你想要往返其间的地方连接起来：这可能意味着以某种方法将一端拖到最近的黑洞。 即使做到了这个，你仍会有问题：你需要将量子规模上的虫洞扩张到宏观尺度，并设法保持出入口畅通。这很有挑战性，因为虫洞极不稳定，眨眼之间就会关闭。要维持出入口开启状态，就需要一种假想的带排斥引力的物质。我们不知道是否存在这样足够强大的奇异物质。但我们知道，要创建一条出口1米宽、足以让一个人爬过的隧道，你得在1年内使用从我们银河系大部分恒星里抽出的全部能量。
尽管如此，这样一部时间机器也绝不会将我们带回到历史上的伟大时刻。如果我们找到一个虫洞，显然这将是时间旅行者第一次能够到达过去。因此，如果你想要进行恐龙狩猎远征，你只有一个选择：找到一部至少6500年前天外来客弃置在地球上的时间机器。
但是，我们可以用我们自己的时间机器做一些有趣的事。例如，我们一旦建造了一部时间机器，未来文明就将能够回访我们。这展示了一种有趣的可能性：某人能够返回，杀死一个直接的祖先，使他自己不可能存在。这便是时间旅行中最为著名的概念上的难题——“祖父悖论”。结果，量子物理学也许有答案。
多年来，量子物理学家一直在进行“瞬时移动”的尝试，他们通过复制信息（描述一个粒子，并把它粘到另一个遥远的粒子上）来搬运粒子。麻省理工学院的赛斯·劳埃德和加拿大多伦多大学的埃孚伦·斯坦伯格证明，量子力学定律允许这种“心灵搬运”在时间和空间上起作用。因为像光子和电子这样的量子态粒子，可能受未来被测量的影响，时间旅行自然而然回到了量子领域。
劳埃德和斯坦伯格的实验显示，时间旅行的力学至少与光子共同作用，支持我们熟悉的因果关系观念。它们使光子及时返回，然后替换它们的两极分化状态。这种替换适合于光子进入一种形态，这意味着它起初可能没有及时返回，新的形态“杀掉”了最初的形态。
由于这些可能性涉及量子测量，两种形态总有一种没能发生。劳埃德和斯坦伯格发现，当他们建立关于上述光子杀掉其“祖父”时，要么时间旅行失败，要么分化替换失败。
这是史蒂芬·霍金在剑桥大学所说的时序保护的一个例子。创造一个虫洞时间机器的困难也表明，物理学法则似乎决定了维持因果关系的常识性规律。尽管如此，时间旅行的大门仍然向人们敞开着。
数万亿年之后，当所有恒星全部燃尽，甚至连黑洞都已消失，我们宇宙的所有物质可能就会均匀地展开，一切将变得混乱无序。那时，时间没有了方向，也没有任何事件发生。
然而，在亚原子规模上，粒子仍将相互碰撞，这些碰撞偶尔会导致一些更有趣的现象。统计学的侥幸很难产生一个有序的物体——例如一杯啤酒或一只困惑的狐猴，再一次短暂地服从时间效应。
因此，在这幅图景中，时间将身染重病，不过还没有完全死亡。
哲学家朱利安·巴伯尔有一个更为平静的末日版本：他同宇宙学家合作，构建出一个叫做布拉托尼亚的、现实的特殊图景。在布拉托尼亚里，所有可能的物质配置都存在，没有时间的通道，只有一套毫无关联的瞬间或“眼下”。我们经历这种时间的幻觉，因为这些眼下许多被安排成好像它们都已通过时间而进化。巴伯尔认为，在布拉托尼亚里，可能性应该是无限的，因此，令人欣慰的时间幻觉也应该是无限的。如果时间并不存在，它就不会结束。
“很难预料，”物理学家尼尔·玻尔斯说，“特别是关于未来的问题。”所以，在时间的结束这个问题上没有定论也许就不足为怪了。
结束语
诺贝尔奖得主理查德·弗因曼说过：“我们研究物理的每天都与时间打交道，但千万别问我什么是时间，它难得让人无法思考。”
最近，在得克萨斯州奥斯汀一家咖啡店的墙壁上，有一段随意书就的话，似乎回答了这个问题：“时间是大自然使万物免于同时发生的一种手段。”
这或许是时间的最好定义。在大部分历史时期中，时间被比作川流不息的江河，即使在英国著名科学家牛顿的眼里，时间也是匀速流动的。随着爱因斯坦相对论的出现，人们开始把时间看作像高度和宽度那样的量纲，使我们在描述事物时在时间和空间上有了统一的概念。
即使如此，华盛顿特区美国海军天文台报时处处长赫尔诺特·温克勒依然认为：“尽管我们对时间的注意大大越过了对自然界其它变量的注意，但它仍然是我们头脑中一个未解之谜。”
能穿越时间吗，或者说时间能倒转吗？谁不想把时钟拨慢或把日历翻回，抹掉自己以往的失误，回到有成人智慧的孩提时代，或与莎士比亚畅谈一番呢？科学家们说，尽管物理学定律可能并不妨碍时间的运动，但你所看到的标示时间的箭头却都朝着同一个方向。