[爱尔兰] 莉兹•埃弗斯（Liz Evers）
来自爱尔兰都柏林的作家，热衷于整理细碎又有趣的琐事。她有传播学背景，曾学习英国文学，并对电影有着深刻的研究。她之前的作品主要包括《我告诉过你我病了：渴望一个笑容》（I Told You I Was Ill: Dying for a Laugh，2012）等。

《人类简史》领衔，有见识的简史书系：
《人类简史（新版）》[以色列]尤瓦尔•赫拉利
《世界简史》[美]威廉•麦克尼尔
《生命简史》[英]理查德•福提
《婚姻简史》[美]斯蒂芬妮•库茨
《一战简史》[英]诺曼•斯通
《二战简史》[英]诺曼•斯通
《社交媒体简史》[英]汤姆•斯丹迪奇
《时间简史》[爱尔兰]利兹•埃弗斯


这是一本你可以读得懂的时间之书，这里有关于时间的故事。
我们时时刻刻都在体验着时间，但关于时间，我们却知之甚少：为什么古人选择用12进制和60进制来计算时间？中世纪时期如何计时？标准时间是怎么确定的？时间是不是可以扭曲？平行时空真的存在吗？
《时间简史》这本小书，将为你提供关于这些问题的有趣又有用的答案。
这趟时间之旅，我们将走过地质时代，探究恐龙和人类的远亲，利用太阳和月亮辨别时间，了解掌控我们日常生活节奏的体内生物钟；我们还会介绍有关时间科技的演化，从早期刻在鹰翼骨上的日历，到后来的量子钟；我们将研究时间如何加速、如何减速；我们将穿过虫洞和黑洞进入未来、跨过光年、窥探平行时空。
为帮助时间旅行者，《时间简史》还会不断提供一些穿越过去与未来的技巧和秘诀。

第1章 史前大陆
地球生日快乐
1645年，英国北爱尔兰阿马郡圣公会[1]主教詹姆斯·厄舍（James Usher）宣告宇宙诞生时间为公元前4004年10月22日傍晚6点。据说这是他研习《圣经》和世界历史多年得出的权威结论。一直到19世纪，有关地球年龄的理论都相当受欢迎，然而地质学和达尔文进化论则清楚地表明，地球显然要比主教判定的年龄古老很多。
目前大家普遍认为地球已存在约45.4亿年之久，即4 540 000 000岁。地球真的已经非常非常老了。45.4亿这个数值是经由复杂数学计算和放射性定年法推算而来的，后者包括放射性碳定年法、钾氩定年法和铀铅定年法。
本质上讲，放射性定年法是基于放射性衰变，利用自然发生的放射性化学成分（同位素）与其衰变产物的比率来推算时间的。例如，我们知道放射性化学成分铀衰变会形成铅，看一块石头的铅含量就能计算出最初有多少铀，共花费多长时间才衰变出这么多铅。
科学家将此技术应用于非常古老的石头和矿物质的检测中，包括陨石和从月球采集的矿物样本，于是得出了45.4亿年这个神奇的数值。至少从目前看来，这个结论得到了多数人的认可。
目前所知的最古老的地球物质是在西澳大利亚找到的锆石晶体。经测定，它们已有44亿年历史。同时，目前所知的最古老的陨石物质有45.67亿年历史。普遍认为，太阳系的出现不会比这些物质早太久。

经测定，宇宙大爆炸发生于135亿到137.5亿年之前
追根溯源，让我们返回地球或太阳系出现之前—宇宙诞生之时。最有影响力的一种学说是大爆炸宇宙论，认为宇宙是由一个致密炽热的奇点于一次大爆炸后膨胀形成的，并且不断向太空膨胀，这表示宇宙本身也在不断膨胀中。

地质时间表
让我们再回到对地球的探讨。地球科学家、地质学家和古生物学家常用一种叫“地质时间表”的东西来描述有关地球历史的时间和事件。它将时间与地层学联系起来，后者是研究地壳表层成层岩石的学科。
有很多绝好的成层样本可以证明地球的历史很悠久。在塞浦路斯的白垩层、美国犹他州令人惊艳的科罗拉多高原、法国阿尔卑斯山正面的裸露地层，以及墨西哥拉巴斯附近神奇的成层岛等地，我们都能找到例证。
描述地质时间的地质年代单位都相当长，例如宙、代、纪、世和期。
普遍认为地球有45.4亿年历史，我们的老朋友锆石是已知的最古老的矿物质，研究人员于冥古宙隐生代地层发现了它。冥古宙隐生代是月亮和地球形成的时期。5亿至6亿年之后，地球进入始太古代，简单的单细胞生物开始出现，我们在微体化石中找到了其出现的证据。微体化石是小于4毫米的化石，通常小于1毫米，只能在光学或电子显微镜下进行研究。
继续向前跳转至元古宙，地质迹象表明地球大气开始含氧（尤其是在古元古代，约20.5亿年前），第一个复杂单细胞生物—原生生物于18亿年前诞生。

又过了12亿年，第一批多细胞动物（蠕虫、海绵、软体胶状生物）化石于新元古代（约6.35亿年前）出现，这些动物又在漫长的古生代（距今2.55亿到5.41亿年前）进化成更复杂的鱼类生物。古生代末期，包括北美洲、欧洲、亚洲、南美洲、非洲、南极洲和澳大利亚在内的盘古大陆形成。各种爬行动物和两栖动物开始四处漫游，基本植物群、苔藓和裸子植物已经进化，大批海洋生物也逐渐在浅礁涌现。
自此进入中生代。中生代的三叠纪、侏罗纪和白垩纪时期（距今2.52亿年到7 200万年前），恐龙、原始哺乳动物和鳄目出现，之后被子植物和多样化的昆虫也随之出现。至白垩纪末期，又出现许多新的恐龙物种（尽管存在时间并不久），现在的鳄鱼和鲨鱼类物种等也大量繁殖。原始鸟类取代了翼龙，原始有袋动物也出现了。这一时期，大气中的二氧化碳含量开始接近地球目前的水平。
接下来我们就来到了人类所处的地质时代—新生代，该地质时代始于6 600万年前，常被人们称为“哺乳动物的时代”。新生代早期，恐龙灭绝（下文会介绍更多相关内容）、哺乳动物走向多样化。然而还需要等待4 000多万年，我们进化论意义上的祖先—第一批类人猿才会出现。
在20万年前的更新世，第一批解剖学意义上的现代人类开始活动，在5万年前的全新世（目前我们仍处于该世），人类才尝试着摆弄石器工具。
简而言之，地球很古老，人类很年轻。不妨换个角度，试把地球想象成一个24小时制的钟表，午夜前40秒，即23:59:20，第一个人类终于出现。



冰期
理论上讲，我们现在仍处于冰期。当然，最糟糕的冰河期大概在1.25万年以前出现，现在已经是冰期的末期。虽然冰期始于260万年前，但格陵兰岛和南极洲大范围冰盖的存在，说明当今地球依然处于冰期。
瑞士地理学家和工程师皮埃尔·马特尔（Pierre Martel，1706—1767）是提出冰期理论的第一人。他在去法国阿尔卑斯山夏慕尼山谷的一次旅行中，发现了散布山谷间的大型冰砾，这表明冰川一度非常巨大，但随时间流逝而收缩。这一现象也出现在瑞士及斯堪的纳维亚半岛的一些地方以及智利的安第斯山脉（后文将会提及）。

夏慕尼山谷冰川的收缩
但直至19世纪70年代，该理论才为大众广泛接受并认定其存在的真实性。
除了被冰川搬运而散落四处的大型冰砾外，还有其他证据可以证明冰期的存在，例如岩石冲刷和摩擦、山谷切割、鼓丘的形成以及化石的不规则分布。
地球历史上至少有5个大冰期，除去这些时期，地球上并没有冰，哪怕在高纬度地区。第一个大冰期是休伦冰期，从24亿年前延伸到21亿年前（复杂单细胞生物形式出现前）；第二个大冰期是成冰纪大冰期，从8.5亿年前至6.35亿年前（多细胞生物开始进化）；第三个大冰期安第斯—撒哈拉冰期时间跨度较小，为4.6亿年前至4.3亿年前（更复杂的海洋生物开始进化）；第四个大冰期卡鲁大冰期是从3.6亿年前持续至2.6亿年前（盘古大陆形成时）；最后是目前的第四纪大冰期，始于258万年前（第一个人属进化前的几十万年前）并持续至今。
我们现在正在经历一个相对稳定的“间冰期”，这为人类种族繁荣提供了维系生存的气候条件和平台。假如没有这样的稳定性，我们可能无法存活。
至于下一个冰期何时到来，这完全取决于大气中的二氧化碳含量。二氧化碳含量的骤降势必加速下一冰期的来临，但最快也要在1.5万年以后。基于二氧化碳不断升高的事实（我们对化石燃料颇有偏爱，二氧化碳升高的可能性很大），预计当前的间冰期会再持续5万年甚至更长时间。


知识小链接：恐龙怎么了？
目前普遍认为，约6 550万年前，耸人听闻的“白垩纪—第三纪灭绝事件”导致大量恐龙灭绝。
然而，直到今天，该事件的根本原因仍没有定论。研究人员提出了各种理论，比如小行星或流星撞击地球、长时间火山爆发严重遮挡了抵达地球的阳光等，改变了地球生态系统。
无论是何种原因，该事件留下了一个名为“白垩纪—古近纪界线”（K–T界线或K–pg界线）的地质特征。恐龙（不含鸟类）的化石就躺在K–T界线的下层，这表明它们就是在这一事件发生时灭绝的。人们在此界线之上也找到少量恐龙化石，他们的解释是化石在最初的位置遭到侵蚀，被带离了原本的地点，然后沉积在较年轻的沉积层。在美国特立尼达湖、科罗拉多州国家公园以及加拿大阿尔伯塔省德兰赫勒荒地等区域或国家公园，我们可以看到K–T界线的裸露区域。

前 言/ V

第1章 史前大陆 / 001
地球生日快乐 / 001
冰河时期 / 007
人类进化 / 009

第2章 记录时间 / 019
大自然的计时器 / 019
年轮 / 021
月、周和日 / 026
每周7天 / 028
历法 / 031
古代骨骼 / 031
今夕是何年？ / 037

第3章 计时 / 043
计算时间 / 043
为什么选择12和60？ / 043
小时 / 044
日光和阴影 / 044
水钟 / 046
沙漏 / 048
蜡烛钟…… / 048
分和秒 / 049
时钟的机械原理 / 051
中世纪计时 / 052
仍在运行中的最古老的时钟 / 055

第4章 最好的时光 / 057
黄金岁月 / 057
计时之春—发条时代 / 057
胡格诺派钟表匠 / 061
大摆动 / 061
老爷钟 / 063
节拍器 / 064
怀表 / 066
艾萨克·牛顿爵士 / 067
设定时间 / 070
海上时间和经度大混乱 / 074
革命性力量下的“10” / 078
计时大师 / 080

第5章 现代时间 / 087
标准时间 / 087
从怀表到腕表 / 094
首只腕表 / 096
智慧的时钟 / 097
世界纪录 / 103
已测量到的最短时间 / 104
运行时间最长的时钟 / 105
耗时最长的实验 / 107

第6章 未来时间 / 115
实时 / 115
高速无极限 / 122
时间旅行 / 127

第7章 时空 / 137
扭曲时间 / 137
曲速 / 138
光明与黑暗 / 139
多元宇宙 / 143

第8章 思考时间 / 147
生命的时间 / 147
交配、迁徙与冬眠 / 153
从哲学角度看时间 / 157
面对现实 / 158
认知时间 / 159

致 谢/ 163