“光阴如箭”，这是中国一句妇孺皆知时间格言，它以形象生动的比喻表达了对时间流逝的心理感受。这话最早的出处似乎是十一世纪的苏轼。这位自由奔放的诗人在其《行香子。秋兴》一词中写道：“朝来庭下，光阴如箭，似水无言，有意伤侬”，流露出无法挽留时光匆匆脚步的淡淡哀伤。此后，“光阴如箭”（或者作光阴似箭，有时与“日月如梭”连用）成为一句流传广泛的俗语，意思无非是说，时间就象一支箭一样飞快地行进。许多年来，人们常常使用这句格言，但从没有人对它有什么特别的垂青，亦不会深究。至于那位天才诗人苏轼，人们更多地是熟悉他那“大江东去，浪淘尽，千古风流人物”的深沉历史感，以及“不识庐山真面目，只缘身在此山中”的深刻哲理。

然而，近几年来，我在阅读一些西方科普名著时发现，西方作者在对时间的探讨论述中，也经常用“时间似箭”这一比喻，并且成为一个基本的重要概念。不过，他们的表述，不是一个短语，而是一个词——“时间之箭”。这个意味深长的词由英国伟大的科学家爱丁顿1927年首先提出。他也是把时间比喻成一支箭，但侧重点不是形容时间之快，而是说时间象一支箭一样单向向前行进，不可倒流，不可逆转。

当我发现苏轼和爱丁顿在惊人一致地运用同一比喻，于是对先哲“光阴如箭”这句老话的理解又进了一层。人们以为这句话仅仅是形容时光流逝之快，如白驹过隙，其实它也隐含着时光一去不返的意思。当“光阴似箭”和“日月如梭”连用时，意思就更加明显。这两个比喻既同义复指，又互成对照。“箭”与“梭”都是飞快的运行，因而都能比喻时光之速，但“箭”与“梭”在运行的方向性却刚好相反。“箭”是单向行驶，有去无回，而“梭”是周而复始。因此“光阴似箭”这句话显然也包含了爱丁顿“时间之箭”的含义。

尽管如此，我们却不能认为苏轼的“光阴如箭”与爱丁顿的“时间之箭”在科学上是等价的。“光阴如箭”只是生动地表达了人们对时间的内在体验，而“时间之箭”这个观点，却是爱丁顿通过反思牛顿、爱因斯坦的时间观，并适应“热力学第二定律”的发现而提出的一个深刻命题。

本来，不可逆时间是人们根深蒂固的一个观念。在日常生活中，时间不可逆处处可见：一杯茶在慢慢冷却，春天后面是夏天、秋天、冬天，一个人从出生到成长再到死亡。从来没有人看到：冷却的茶又慢慢变热，冬天后面变成秋天，或者一个人从坟墓里出来，从老年又变回婴儿。但是，十七世纪牛顿力学的兴起，却使时间不可逆性遇到了挑战。一个球从球拍上弹回也好，水星绕日的轨道运行也好，在牛顿方程式里都是可以逆转的。这等于设想时间倒转，或许牛顿本人也被这个结果困惑过。于是，牛顿把时间设想成为一条河，但这条河却是“与任何外界事物无关地、均匀地流逝”。这样，他把“时间”悄悄支使开了。爱因斯坦的相对论使牛顿的时空发生了根本的变革。对相对论来说，时间与运动是紧密联系在一起的。时间对不同状况的观察者来说是不同的：对某个观察者来说，一台钟如果本身移得越快，它的时针、分针、钞针就走得越慢。也就是说，时间可以变快，变慢，甚至可以实现所谓时间旅行，但是，相对论对于时间的单向性，仍然和牛顿方程一样，不能明确判断，运用爱因斯坦方程，可以知道某个系统（例如围绕一个黑洞的一颗星）的整个过去和将来，但不能判决哪个方向是过去，哪个是将来，爱因斯坦本人甚至坚信“物理定律没有时间性”，在他逝世前的一个月，他在得知挚友贝索去世致信贝索的家人说：“对于我们这些坚信物理学的人来说，过去，现有和未来的区别，尽管老缠着我们，不过是一个幻觉而已……”由此可以认为，他所推导的时间膨胀，收缩，都只是从观察者看来所得，也只是一个幻觉。

还是回到日常生活中不可逆现象吧，科学家举了一个更加典型的例子：假设在一间封闭的房间里打开一个香水瓶。于是香水慢慢挥发，并弥漫整个房间，这个香水从液体变为香气，从有序的过程是不可逆转的，不管多长时间，香气分子不可能再自动返回香水瓶，再变回液体，但是，如果考察单个分子碰撞，依据牛顿公式，则完全是可逆的，事实上也是如此，这样就产生了这样一个悖论：每一个香水分子的运动，碰撞都可以逆转，没有打上时间演化的印记，而作为一个整体的香水挥发却不能逆转，显示出过去——将来的不对称，这个问题自十九世纪后期提出后，直到今天仍议论纷纷，一些科学家甚至断言存在一种叫“时间流“的奇异性质是它造成了“时间之箭”。但这种说法就象相信有“生命力”一样，很让人怀疑。

十九世纪后期，德国的克劳修斯，北爱尔兰的开尔文勋爵等，通过考察能量的耗散，提出了“热力学第二定律”。这个定律有多种表述方式，一种表述是：任何一个封闭的系统乃至宇宙的无序性（或者说能量转化为有用功的不可能性，克劳修斯将其命名为熵）总是不断增大，并趋向一个最大值。上面说到的那瓶汽水，总是在不断挥发，直至最后达到饱和，即热力学平衡。在这个过程中，不断挥发的方向，即无序性增加的方向，就是时间的箭头，克修斯因此被称为“时间之箭”之父。爱丁顿对热学第二定律予以极高的评价，认为这个定律“在自然界所有定律中是至高无上的”。事实上，正是“热力学第二定律”，使“时间之箭”变得显而易见。

“热力学第二定律”是一个威力巨大的理论，它显示出物理世界的演化性，方向性和不可逆性，它告诉我们“时间之箭”存在，但这个演化却是向下的，越来越糟的演化。“热力学第二定律”直接导致“宇宙热寂说”。由于宇宙不断耗散能量，趋向无序，最后将在热力学和分子力学的微观理论大相抵触，陷入了一种被称作的“不可逆性佯谬”之中，这样使得一些科学家仍然不相信热力学箭头，即不相信“时间之箭”

“光阴如箭”，这似乎是一个显而易见的常识。远在千年之前，中国的哲人就道出了这个概念。然而，愈是常识的东西，就愈包含深奥难测的性质，大道至简，同时，大简亦寓道。在现代科学前沿，科学家为这个常识，、几乎绞尽了脑汁。看来时间流逝的奥妙，仍有待人们进一步探索。

                                         二000年二月二十九日于居室