時間的形象
時間是給人神秘感最大的來源之一。它深奧難測的性質，是有史以來人們日夜捉摸的對象。曆代的詩人、作家、哲學家都被時間迷惑過。可是，近代的科學家們卻沒有這樣。現代科學，尤其是物理學，即使沒有完全取消，也總在想降低時間在事物中的作用。因此有人稱時間為被忘卻的維度。
我們都知道時間一去不返，覺得它的流逝好象支配著我們的存在，過去已不可改變，未來是一片空白。我們有時巴不得能扳回時針，能挽回過失，能重享美好的時光。可惜，常理不允許我們這麼做。我們知道，時間是不等人的，時間不會倒流。
真不會嗎？奇怪的是，許多科學理論並不支持我們一般對時間的看法；在這些理論中，時間的方向無關緊要。如果時間倒走，現代科學的幾座大廈--牛頓力學、愛因斯坦的相對論、海森堡和薛定諤的量子力學，也都同樣站得住腳。對這些理論來說，記錄在影片上的事件，不管影片順放還是倒放，看上去都行得通。單向的時間，反而像是我們腦中產生的幻覺。研究這個問題的科學家們，帶著幾分嘲笑的口氣，把我們日常時間流逝的感覺，稱為“心理時間”或者“主觀時間”。
宇宙會不會有這樣一個地方，那裏時間的方向跟我們所熟悉的方向相反，那裏的人們從墳墓裏升出，皺紋從臉上消失，然後回進母胎？在那個世界裏，香氣神秘地凝結成香水，鑽入瓶中；池塘裏的水波向中心彙聚，彈出石頭；屋裏的空氣自發地把各種成分分解出來；破癟的橡皮膜自動膨脹，密封成氣球；光從觀測者的眼睛裏射出來，然後被星球吸收。可能的事或許還不止這些。按照這個想法，地球上的時間也會開倒車，我們也都會被過去所吞沒。
那樣就跟所有時間總朝一個方向走的大量事實完全矛盾了。讓我們比較一下時間和空間。空間包圍著我們四周，而時間總是一點一點地體驗到。左右之間的差別，根本比不上過去和未來之間的差別。在空間中我們可以朝四麵八方走來走去，而我們一切行動隻能對將來起作用，不能影響過去。我們隻有回憶，但除非是千裏眼，不能預知未來。物質一般總是逐漸地腐爛下去，而不會自發地聚合。這樣看上去，特殊的方向，空間沒有，時間有。時間行走像一支箭。“時間之箭”這意味深長的詞，是英國天體物理學家愛丁頓（ArthurEddington）在1927年首先提出的。
探討時間在當前科學理論中扮演的各種角色及其後果，並且指出我們的確能找到一個對時間的統一看法，這個看法和我們直接經驗的時間一致、不矛盾。時間之箭甚至會啟發我們：為了描述自然界，有必要建立一個比目前更深刻、更基本的理論框架。
文學中的時間
平常一般對時間的看法，在一些文學名著中得到極生動的表達。單向的時間使我們覺得萬事無常；這種感情，再好不過地流露在普魯斯特（MarcelProust）自傳小說的書名“重找失去的時光”裏。這些作家腦子裏轉來轉去的，就是人生短促有限，光陰一去不返。時間不由自主地向前走，每個時刻我們都得搶，都得盡情玩味。曇花一現，生命的神秘更加神奇；朝生暮死，更使我們覺得時間的不可逆。象征時間的老人，代表死亡的骷髏收割者，同樣帶有一把鐮刀、一瓶砂漏，這不是偶然的：時間到了，誰也逃不過那把鐮刀。
多少詩、多少文章，是描述時間的流逝！古波斯哲學家兼詩人，奧瑪·哈央姆（OmarKhayysm，死於1123年）的冥思，在菲茲哲羅（EdwardFitzgerald）的意譯之中永存不朽：
不停前移的手指寫字字一寫完就向前去
不管你多虔誠多聰明它不會回來改半句
你眼睛裏所有的眼淚洗不掉它的一個字
人生的悲哀歸根到底來自時間的不可逆轉。不言而喻，最後勝利屬於死亡。凡是活著的都要死，這事實就是時間流逝的鐵證；這裏就和科學開始掛鉤。要想了解我們周圍的世界，這一點非解決不可。就如愛丁頓所說：“在屬於內心和外界的兩種經驗之間搭任何橋梁，時間都占著最關鍵的地位。”
文化時間
時間有向的概念，並不是一直都有的。潮水、冬夏二至、季節、星辰的循環往來，這些現象使許多原始社會把時間看作一種基本上不斷循環的有機節奏。他們想，既然時間跟天體的循環運轉分不開，時間本身也應該是循環的。白天跟隨黑夜，新月代替舊月，冬天過了是夏天，為什麼曆史就不這樣？中美洲的瑪雅人相信曆史每二百六十年重複一次，這個周期他們叫拉馬特，是他們日曆的基本單元。他們認為災難也有周期：1698年，西班牙人入侵登陸，伊嚓部落聞風而逃，因為他們相信周期滿了，災難來到。這點他們並沒有搞錯，但並不是什麼預言，連巧合都算不上：原因是入侵八十年前，西班牙人從傳教士那邊得知瑪雅人相信時間有周期，所以侵略者本來就預料到對方的反應。
時間的循環模式是希臘各宇宙學派的一個共同點。亞裏士多德在他的《物理學》中說：“凡是具有天然運動和生死的，都有一個循環。這是因為任何事物都是由時間辨別，都好像根據一個周期開始和結束；因此甚至時間本身也被認為是個循環。”斯多葛（Stoics）學派的人相信，每當行星回到它們初始相對位置時，宇宙就重新開始。公元四世紀的尼梅修斯（Nemesius）主教說過：“蘇格拉底也好，柏拉圖也好，人人都會複生，都會再見到同樣的朋友，再和同樣的熟人來往。他們將再有同樣的經驗，從事同樣的活動。每個城市、每個村莊、每塊田地、都要恢複原樣。而且這種複原不僅是一次，而是二次三次，直到永遠。”好像所有曆史的事件都裝在一個大輪子上一樣，循環不已。這不斷回返的觀念重新出現在現代數學裏麵，叫“龐加萊循環”；龐加萊（HenriPoincaré）是世界偉大數學家之一，活躍於上世紀末、本世紀初。
時間之箭引起我們內心的恐懼，因為它意味著不穩定和變遷。它所指向的是世界的末日，而不是世界的重新再生。羅馬尼亞人類學者、宗教史學者埃裏阿德（MirceaEliade）在他有關時間之箭和時間循環，名為《永恒回返的神話》的書裏，認為世上從有人類以來，多半的人都覺得循環時間更令人安慰，而將它緊抱不放；這樣，過去也是將來，沒有真正的“曆史”可言，死心塌地地承認再生和更新。請注意他寫的：“遠古人的生命……雖然發生在時間裏麵，並不記錄時間的不可逆性；換句話說，對時間意識中最明確的特征，它反而置之不理。”
是猶太基督教傳統把“線性”（不可逆）的時間，一下子直截了當地建立在西方文化裏麵。埃裏阿德寫道：“這種‘無盡循環’的老調，基督教企圖一下子將它超越。”由於基督教相信耶穌的生、死、和他的上十字架受難，都是唯一的事件，都是不會重複的，西方文化終於把時間看成是穿越在過去和未來之間的一條線。基督教出現以前，隻有猶太人和信仰拜火教的波斯人認同這種前進式的時間。
不可逆時間深刻地影響了西方思想。對“進步”和地質學所謂的“深時”指人類進化隻是新上地球舞台不久的一出戲的那項驚人發現，不可逆時間給我們做了心理準備。它為達爾文的進化論開辟了道路，從而把我們和原始生物在時間上連接起來。總之，線性時間概念的出現，和因之而起的思想改變，為現代科學以及其改善地球上生命的保證，打下了基礎。
文化時間的循環模式和線性模式，在生物時間中可以找到對應。細胞的分裂，以及體內各種不同節奏從高頻的神經脈衝到悠閑的細胞更新所組成的交響樂，都牽涉到循環式時間；而不可逆的時間則體現於從生到死的老化過程之中。日常用的鍾表也具有這兩個不同的時間麵貌。一方麵，不停的鍾擺或晶體振蕩累積成一般所謂的“時間”，在地球上這時間就表示為十二小時或二十四小時的周期。另一方麵，各種耗散現象，諸如電池的幹涸，發條的鬆弛，鍾錘的下降，都告訴我們時間是一去不回頭的。
哲學中的時間
時間是哲學家不斷思索研究的一項課題。數學家惠特羅（GeraldWhitrow）在他的名著《時間的自然哲學》裏麵，強調阿基米德和亞裏士多德是對時間兩個極端看法的代表人：亞裏士多德認為時間是內稟的，對宇宙說來是基本的，而阿基米德的看法就完全相反。兩千年來，這個爭論，以不同的形式一直在進行。
柏拉圖在他講宇宙學的著作《狄瑪尤斯》(Timaeus)裏說，太初混沌，神工強加以形序，時間乃生。《狄瑪尤斯》一開頭就講“實存”(being)和“將然”(becoming)的區別；這兩個概念，以各種形式重新出現於近代科學理論之中。對柏拉圖，“實存”的世界是真正的世界，“此世界永恒不變，由智慧借助論證而得知”；而“將然”的世界（時間的領域），則是“意見與非理智感覺之客體，既生又滅，從未完全真實過”。他把“將然”比作旅途，把“實存”比作終點，說隻有後者才是真實的。這樣，具有時間的物理世界隻有次等的真實性。這種區別，支配著柏拉圖哲學的全部。
擁有這種看法的人，在柏拉圖以前是帕爾米尼笛斯（Pa-rmenides）。他相信實際是既不可分，也沒有時間的。他的學生，意大利南部埃裏亞的芝諾（Zeno），為了整個推翻我們對時間的觀念，創造了一批著名的佯謬來捉弄我們。其中最有名的一個叫勇士和烏龜，企圖用來證明：“如果時間可以無窮地分而再分，運動將是不可能。”設想勇士在追烏龜：當勇士達到當初烏龜在的地方，烏龜又走了一（小）段路；當勇士把那段路走完後，烏龜又走了一段，這樣下去，永無止境。
究竟芝諾這個佯謬和他別的佯謬意義多大，眾論不一。自從芝諾在二十四個世紀以前把它們提出以來，至今已有大批文獻問世，有的說是無稽之談，有的卻認為非常高深。惠特羅仔細分析的結論是：要解開這些佯謬，隻有兩條路。一條是否定“將然”這個概念，於是時間便有真正屬於空間的性質；另一條路是不承認時間像空間那樣可以分而再分。
就像紅顏色給不同的人有不同的主觀印象，而仍然是視覺中不可少的一部分，哲學家康德同樣認為，時間固然是我們經驗中不可缺少的一個成份，它其實是沒有客觀意義的：“時間並不是什麼客觀的東西，它既不是實體，也不是偶發，也不是關係；它是因為人類心靈的本性而必然產生的主觀條件。”康德的“主觀主義”看法，和有些科學家對今日科學中時間的解釋，十分相似。一個簡單的，顯而易見的，被曆代的唯心主義者們帕爾米尼笛斯、柏拉圖、斯賓諾紮、黑格爾、布拉德裏（Bradley）、麥克太戈特（M’Taggart）等所樂於采取的辦法，是說時間充滿矛盾，所以不會是真實的。對這種形而上學的遁詞，邏輯學家克琉（M.Cleugh）老實不客氣地說道：“說時間由於自相矛盾便隻是表麵現象，非但沒有解決問題，連答案都說不上。”