时间是什么?
时间是日升月落，时间是嘀嗒嘀嗒，时间是一去不返的流水，时间是捉弄人的小丑，时间是梭，时间是箭，时间是良药，时间是魔镜，时间是永恒的馈赠！
说到时间，你会如何给它下一个定义?
欧洲中世纪的哲学家、神学家圣奥古斯丁曾说过：“何谓时间？若无人问我，我知之；若有人问我，我则愚而无所知。”
的确，关于“时间是什么？”这个问题是一个根本之谜。
在时间里隐藏着广阔宇宙和微小粒子的秘密，在时间里铭刻着我们生生不息的文化和节气民俗，在时间里运行着身体和生命的规律。
那么，如何用时间串联起这一切呢？
不是在课堂上，而是在旅行中。
由广西师范大学出版社·神秘岛品牌策划出版的“时间之问·少年版”系列图书，将带领大家开启这样一段神奇的“时间”旅行，在群山中倾听大自然的呢喃，在大自然中漫步、搭帐篷、登山漂流，跟亲近的人探索其中的天文、物理和生命的奥秘……
在《感受时间的流逝》一册中主要探讨了时间的方向问题：除非时间能倒流，牛奶才会自动变热！如何利用一杯酸奶推算化石的年龄？有了时间魔球的爱丽丝能成功改变过去吗？怎样通过支帐篷讲解宇宙的膨胀过程？由吹肥皂泡泡联想起的多重宇宙理论。
第三章箭头
变凉的牛奶：时间的箭头
又是一个周五的傍晚，一家人正在收拾东西准备装到车上。这次他们带的东西可不少，有烤肉架、吊床，还有很多锅啊，碗啊……原本拥挤的后备箱放不下这么多东西，爸爸和妈妈只好先把所有的物品都拿下来，琢磨一下具体怎么摆放。
爸爸仔细查看了汽车的后备箱，然后尝试按照物品的大小和形状，这里摆摆，那里塞塞，充分利用了后备箱的每一个角落。终于，他找到一种最佳的摆放顺序，能把所有装备刚好都塞进去。随着“砰”的一声响，后盖合上了，所有人都松了一口气——他们可以上车了。
到了山里的露营地，天气有点阴冷，妹妹提议喝些热牛奶再睡觉。
妈妈从冷藏箱里拿出一大盒冰鲜牛奶，把牛奶倒进小锅里，放在炉子上点着火，接着去收拾行李。过了一会儿，她回来时发现牛奶已经热了，就把它倒进几个杯子里，分给大家。妹妹急不可待地要端起杯子，但马上她的手又缩了回来——杯子有点烫。
趁着牛奶还没凉下来，妈妈和爸爸一起去支帐篷，哥哥和妹妹也来帮忙。帐篷支好了，一切就绪，他们回来重新端起杯子准备喝牛奶，却发现此时牛奶又彻底变凉了。
“唉，刚才白热了。”妹妹叹了口气，“要是牛奶能自动变热就好了。”
“那倒是很好，省得我重新加热了。”妈妈把牛奶倒回锅里，打开火，蓝色的火苗舔舐着锅底。
“爸爸，牛奶为什么会自动变凉？”妹妹问。
听到这么简单的问题，爸爸却一时不知该如何回答，他想了想说：“因为杯子里的热量会散发掉，却不会自动聚集起来。”
爸爸守着锅里的牛奶，等牛奶变热后关掉了火。他把冒着热气的牛奶重新倒进杯子里。“既然热量能自动散发掉，为什么不会自动聚集起来呢？”哥哥拿起杯子，里面的热气不断向外冒。
“除非时间能倒流，牛奶才会自动变热。如果你明白了这一点，你就知道时间为什么不能倒流了。”爸爸神秘地笑了笑，然后去洗锅。
哥哥慢慢地品着牛奶，心里琢磨着爸爸这句没有说完的话。
妹妹喝完牛奶，一蹦一跳地去找妈妈，她让妈妈把带来的吊床支起来。妈妈从汽车后备箱里取出吊床，把它支好，妹妹兴奋地躺了上去。妈妈轻轻地推了一下吊床，妹妹很享受地在里面晃来晃去，还让妈妈给她拍视频。
哥哥把最后一口牛奶喝完了，仍旧没有想明白爸爸刚才说的那句话。“爸爸，热量散发和时间有什么关系呢？”
“跟我来。”爸爸放下洗好的锅，来到妈妈和妹妹的吊床前。他拿过妈妈的手机，把妹妹在吊床里摇来摇去的影像拿给哥哥看，然后把视频又倒着播放了一遍：“你看，你能分清哪个是正着播放，哪个是倒着播放的吗？”
“这两个太像了，根本分不出来。”哥哥说。
“对，问题就出在这儿。”爸爸说，“牛顿发现的第二运动定律可以计算出吊床的运动规律，但后来科学家发现，在计算时，即使给所有时间变量同时添加一个负号，也就是让时间倒流，公式照样成立。换句话说，时间是可逆的。”
“真是奇怪。”哥哥嘟哝着，“可是日常生活里，时间无论如何都不会倒着流动。”
“你知道吗，恰好有一个物理定律能解释为什么热牛奶会变凉，而不是反过来凉牛奶自动变热。热量单向地从高温流到低温，而不是反过来。这就决定了时间只能单向流动，也就是从过去到未来。这个定律就是热力学第二定律。”
哥哥挠挠头：“这么说我还是不明白。”
“好吧，跟我去汽车那边。”爸爸说着走过去，打开了后备箱。后备箱里的帐篷、吊床等东西都被取出来了，现在里面空多了，剩下的东西堆在角落里。
“你看，如果我们这样开车出去，经过颠簸，后备箱里剩下的东西来回摇晃，会自动变整齐呢，还是会变得更乱呢？”爸爸问。
“显然会变得更乱。”
“是的。”爸爸停了一下说，“但是我们并不能完全排除一种情况，也就是经过一番颠簸，后备箱里的东西变得更整齐了。不过这种情况的概率太低了，永远小于后备箱变乱的概率。”
哥哥点了点头，继续听爸爸讲。
“既然后备箱变乱的概率远远大于变整齐的概率，而事物总是朝着最大可能的方向发展的，那么事物就会越来越混乱。这种混乱的程度叫作‘熵（shāng）’。低熵是过去，高熵是未来，事物从低熵到高熵，也就是从过去到未来。这样，时间就有了方向。牛奶变凉也是同样的道理。”
“原来如此。不过这和牛奶变凉有什么关系呢？”哥哥不解地问。
“我们可以比较一下牛奶杯和后备箱。当牛奶的热量都限制在杯子里时，就像后备箱里所有的东西都整齐地堆在一个角落。牛奶杯里的热量有可能会散发，也有可能散发后又重新回到杯子里。但回到杯子里的概率远远小于散发出去的概率。最终，杯子里的热量散发了，牛奶变凉了，熵也增加了，这就是时间流动的方向。”
哥哥明白一些了。爸爸从后备箱里拿出一个折叠好的气垫床，重新盖上后备箱，和哥哥回到帐篷里。妹妹还在吊床上晃来晃去。
“今晚有点凉，我们睡气垫床吧。你帮我用这个气筒打一下气。”爸爸说着，递给哥哥一个袖珍打气筒。
哥哥一边打气，一边对爸爸说：“原来时间的方向和热量有这么大的关系。不过你刚才说的热力学第二定律是怎么回事？”
“这个有点不好解释。”爸爸说，这时他瞥到哥哥手里的打气筒，“你手里的打气筒是不是有点发热？”
哥哥摸了一下，确实如此。
“这就对了。”爸爸说，“你给充气床垫打气，把运动的能量转换为床垫的压力。但打气时活塞摩擦气筒壁生热，一部分热量散失到空气里，不可挽回地消耗掉了，再也没法回来。所以，我们也无法回到过去的状态了。”
“这就是热力学第二定律？”哥哥问。
“对，它告诉我们，能量从一种形式转换为另一种形式时，总是不可避免地要损耗掉一些，这个过程是不可逆的。所以，过去的就永远过去了，时间不能倒流。”爸爸说。
哥哥打了一会儿气，坐下来歇息。
这时妈妈走过来，她不再摇妹妹的吊床了：“可是有些东西还是可逆的呀，比如在网上买了一件衣服，不满意还可以7天无理由退货，就像什么都没有发生过一样。”
“是的，前提是买卖双方有一方愿意付运费才行，”爸爸说，“这是他们必须付出的代价。但在自然界里，并没有什么东西愿意白白付出代价。”
“这么说，任何事情，无论美好的还是悲伤的，都只发生一次，是唯一的。”妈妈说。
“我的妈妈也是世界上唯一的。”妹妹骄傲地说。妈妈惊讶地看着妹妹，眼睛缓缓眨了两下，目光里充满了喜悦。妹妹接着说：“因为谁也没法替代妈妈再生我、疼我一次了。”
“宝贝，你的话真贴心，”妈妈温柔地说，“你也是我在世上唯一的女儿。”妈妈轻吻了妹妹的额头。
过了一会儿，露营灯熄灭了，月光洒在他们的帐篷上。一阵轻声的“晚安”之后，帐篷里安静了下来。
知识盒子
“君不见*河之水天上来，奔流到海不复回。君不见高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪。人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。”李白的诗句形象地描述了时间的飞逝和不可逆转。
但奥地利物理学家玻尔兹曼在19世纪末提出，时间本身并没有内置的箭头，不论时间向哪个方向流动，力学定律都是成立的。现代物理学家发现，即使在力学定律已经失效的很微小的粒子（又叫“量子”）世界里，把过去和未来互相颠倒，特定的物理定律依然有效。
唯一证明时间有方向的物理定律就是所谓的“热力学第二定律”，它规定了热量自发流动的方向总是从高温到低温，而不能反过来。如果要反过来，就必须付出额外的代价。这额外的代价就区分了过去和未来。所以在时间轴上，过去和未来不再对称，而是有了特定的方向。虽然听起来热力学第二定律仅仅是关于热的定律，但热的本质是分子、原子的振动，无论是摩擦、消化、思考还是电脑运行，都跟热有关，所以热力学第二定律是一个普遍的定律。在时间箭头的方向上，未来的开放的可能变成了真实的不可改变的过去，并且留下了一串痕迹——脚印、废物、记忆、磨损等。
相关图书
“时间之问”系列（全4册）
作者：汪波
出版时间：年7月
广西师范大学出版社
本系列图书作者汪波是法国国立里昂应用科学院（INSA-Lyon）硕士，利摩日大学（Limoges）微电子博士，曾在里昂纳米国家实验室（INL）从事科研工作，回国后任教于北京大学深圳研究生院，从事集成电路和跨学科研究。
小时候，有一次他发现数学里的函数居然和物理图像有着紧密的联系，一瞬间两门学科像交错生长的植物关联在一起，这个发现让他非常兴奋。于是他有了一个异想天开的梦想——将来要把各科知识有机结合起来，互相促进，寻找出它们之间的内在联系。
后来在忙碌的学业和工作中，这个想法渐渐淡忘了。但它没有完全消失，只是悄悄埋在了心里。如今这个想法生根发芽了，汪波迫切地想把它分享给大家。
那么，他会如何完成这个艰巨的任务，把不同的学科串联起来呢？他选择了一种特殊的材料——时间，并以此为媒介创作了《时间之问》这本书。
“时间之问·少年版”系列图书共4册——《寻找时间的源头》《感受时间的流逝》《转动时间的年轮》《聆听时间的节奏》，分别从时间的起源、时间的方向性、时间的刻度问题，以及各种物理时钟和机械钟的原理四个角度为小读者悉心解答关于“时间是什么”这一永恒的话题。
正如作者汪波老师所说：“这是一本专为孩子、父母写的书，所有的故事情节和对话都是根据知识和场景而精心构建的。希望您能在自然的怀抱中，不仅学到知识，更能体验到生命和亲情的美好。”
全套书以一家四口周末外出露营、探索大自然为背景，在科学家爸爸与孩子们的趣味对谈中，以由浅入深的方式逐步引出和探索一个个有关时间的小谜题：宇宙是如何起源的？夜空为什么是黑色的？时间能倒流吗？小王子的星球上一天为什么有43次日落？节气是阴历还是阳历？春节的日期为什么总是不固定的？秋千和老爷钟的钟摆有何共通之处？太阳系也是一个巨大的钟表？……朴实亲切的文字和广博的科学视野，为孩子们打开一个个崭新、丰富而充满无限可能的世界。
本系列图书将天文、物理、生物、化学、宇宙、历法等多学科知识相融合，培养了青少年读者跨学科思维和知识融合能力。并且，书中将古今中外的经典神话和童话，与科学知识相结合，也给严肃的知识话题增添了生动的人文色彩和趣味性。科学与童话碰撞，让孩子的好奇心与想象力一并成长。
此外，该系列图书还有配套的音频版，由央广著名主持人卫东老师精彩呈现。同时，全书对正文图片及知识点进行了悉心筛选与梳理，并精心挑选精美“时间”插图与手绘原理图相搭配，尽力为小读者呈现一部更为丰富和饱满的科普作品。文末还添加了“知识盒子”的板块，以作为对正文内容的延伸与补充。旅行与科普，科学与人文，感性与理性，时间与空间的辉映交融，汇成了这部献给青少年的暑期诚意之作。
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