“時(shí)間是什么？”這個(gè)已有2500年歷史的古老問(wèn)題的答案隨著(zhù)科學(xué)的進(jìn)步而不斷深化。2500年來(lái)，不斷有哲學(xué)家和科學(xué)家回答這個(gè)問(wèn)題。存在決定意識，所以他們的回答都必然帶有時(shí)代的烙印。我們對這個(gè)問(wèn)題的答案也同樣逃脫不了現在這個(gè)時(shí)代的烙印。

對于“時(shí)間是什么？”這個(gè)問(wèn)題，讓我首先感到疑惑的是這個(gè)問(wèn)題本身想要問(wèn)的是什么。這使我聯(lián)想到中國古代戰國時(shí)期公孫龍關(guān)于“白馬非馬”的命題。雖然這個(gè)命題跟時(shí)間的命題大不相同，但是在邏輯方面卻有類(lèi)似之處。

現在的科學(xué)知識告訴我們，時(shí)間、空間、物質(zhì)及其運動(dòng)是不可分割的：沒(méi)有離開(kāi)物質(zhì)而獨立存在的時(shí)間和空間，同樣也不會(huì )有離開(kāi)時(shí)間和空間而獨自存在的物質(zhì)及其運動(dòng)。時(shí)間和空間就像質(zhì)量和能量一樣，是物質(zhì)的基本屬性。

2500年來(lái)，對時(shí)間的所有回答都與空間和具體的物質(zhì)及其運動(dòng)密切聯(lián)系。時(shí)間體現在宇宙中一切事物的運動(dòng)和演變之中。無(wú)論是單擺鐘、天體鐘還是機械鐘、原子鐘，它們都是用物質(zhì)作為基礎，并且都離不開(kāi)空間和在空間中的周期運動(dòng)。時(shí)鐘除了作為其他事物的計時(shí)器外，它們本身都包含在“時(shí)間是什么？”這個(gè)問(wèn)題的答案之中，但絕不是答案的全部。我們只能從各種不同的物質(zhì)事件來(lái)不斷深化我們對時(shí)間的認識，卻不會(huì )有認識的終結，也就不會(huì )有最終的答案，就像時(shí)間沒(méi)有終點(diǎn)一樣。

“時(shí)間是反復的次數”這種過(guò)于簡(jiǎn)化的答案是把時(shí)間跟時(shí)鐘等同了起來(lái)。動(dòng)植物的老化、巖石的風(fēng)化，以及宇宙的演化都沒(méi)有“反復的次數”，但都是在時(shí)間中進(jìn)行的。用來(lái)作為時(shí)鐘的物理客體其物理過(guò)程應當具有最穩定的周期性，用它們的周期作為時(shí)間單位來(lái)度量其他物質(zhì)運動(dòng)和變化的時(shí)間流逝。但是前一個(gè)周期和隨后的其他周期完全一樣（也就是時(shí)間流逝的均勻性）只能是假定而不能去嚴格驗證；具體地說(shuō)，我們無(wú)法證明鐘表所讀秒數之中的這一秒和下一秒嚴格相等。當然，在實(shí)際當中我們可以通過(guò)比較不同時(shí)鐘的周期穩定性來(lái)選擇具有更為穩定周期的時(shí)鐘作為標準鐘去判斷（度量）其他物質(zhì)運動(dòng)和變化過(guò)程的流逝和均勻性。

關(guān)于時(shí)間箭頭問(wèn)題，幾百年來(lái)列舉的事例包括了不可逆過(guò)程、熱力學(xué)中的“熵增加原理”、宇宙的產(chǎn)生和演化等等。但這些也只是事例而非時(shí)間箭頭的最終答案。試想，“時(shí)間究竟是什么？”這個(gè)問(wèn)題還沒(méi)有完全的答案，它的箭頭問(wèn)題能有最終答案嗎？把箭頭問(wèn)題換成因果性問(wèn)題來(lái)看，對于不可逆過(guò)程，“因”和“果”都是確定的而不能相互調換?？墒菍τ诨瘜W(xué)反應中的可逆過(guò)程，正過(guò)程和逆過(guò)程的“因”和“果”就是互換的。時(shí)間的度量需要標準時(shí)鐘以及對時(shí)間均勻流逝的假定；空間的度量需要標準尺以及對空間均勻性和各向同性的假定。但是標準時(shí)鐘和它的均勻流逝的假定、標準尺和空間均勻各向同性的假定是無(wú)法嚴格驗證的。時(shí)間的箭頭是否也需要一個(gè)標準的時(shí)間箭頭呢？如果需要，那么我們怎么去證明這個(gè)標準的箭頭性就是時(shí)間的箭頭呢？

現代理論中的時(shí)間定義多種多樣：既可以有也可以沒(méi)有時(shí)間反演的不變性；時(shí)間既可有也可以沒(méi)有一個(gè)起點(diǎn)；時(shí)間既可以是連續的也可以是分立的（可以存在最小單元）；時(shí)間可以只是個(gè)數學(xué)參數（包括虛數）也可以是物理時(shí)間；三維空間和一維時(shí)間只是四維空間中的不同維度；時(shí)空也可能是高于四維的，例如10維或11維，而且高于四維的額外維度也可能在物理的四維時(shí)空中有觀(guān)測效應；等等。所有這些理論嘗試只有被物理實(shí)驗反復證明之后，它才能被公認為具有相對真理的物理理論。否則它就只具有數學(xué)上的意義而沒(méi)有物理意義。因此，談?wù)撨€沒(méi)有被實(shí)驗證實(shí)的那些理論中的時(shí)間如何如何，是沒(méi)有實(shí)際物理意義的。

總之，“時(shí)間是什么？”這個(gè)問(wèn)題還要不斷問(wèn)下去，科學(xué)實(shí)踐也會(huì )不斷地給出更深入的回答。這個(gè)過(guò)程可能像時(shí)間一樣永不終結。