在今天这个“加速”的时代,AI、量子计算、航天探索正在重塑人类社会,孩子们所面临的世界比以往任何时候都更复杂。我们需要为他们找到一条理解世界的路径——而时间,就是那条看不见却无处不在的底层线索。

《时间之问》(全4册)分为《帐篷里的时间之神》《一朵花也曾是一颗超新星》《跑到地平线下的星星》《不睡觉的夜来香》,是文津奖得主汪波的最新力作。他以一位父亲的视角,带领孩子在自然与生活的细节中,一问一答追寻时间的秘密,让抽象的科学成为可感的生活体验。这套书不是生硬的知识堆砌,而是一次亲子式的科学旅程:

在露营的夜空下,孩子问:“星星为什么会跑到地平线下?”

在山野的花丛里,孩子问:“夜来香为什么要在晚上开放?”

在节日的喜悦中,孩子问:“为什么春节的日期每年都不一样?”

父母的回应,引出时间的层层谜题。从宇宙到生命,从生物到文明,这套书打通了数学、物理、天文、生物、历史、哲学、传统文化的边界,为孩子搭建起跨学科的认知通道。

凉了的牛奶为什么不会自己变热?答案竟藏着宇宙最深的秘密

《时间之问》(全4册),汪波著,湛庐文化|浙江科学技术出版社出版

>>内文选读:

变凉的牛奶:时间的箭头

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。

凉了的牛奶为什么不会自己变热?答案竟藏着宇宙最深的秘密

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,“牛顿第二运动定律的公式可以计算出吊床的运动方向和速度,但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,物体的运动方向也是可逆的。”

“真是奇怪。”哥哥嘟哝着,“可是日常生活中,时间无论如何都不会倒流。”

“你知道吗?有一个物理量是不可逆的,它就是热量的流动方向。热量总是从高温处流到低温处,而不能反过来。这就是热力学第二定律,它解释了为什么热牛奶会变凉,而不是凉牛奶自动变热。由于热的流动是单向的,而热运动又是原子的振动,且每个原子都在振动,所以每个由原子构成的物体的时间也是单向的。这就决定了时间只能单向流动,也就是从过去到未来,而不是反过来。”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,剩下的东西被堆在角落里。

“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。不过出现这种情况的概率太低了,远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’。熵越大表示越混乱。事物变得越来越混乱,也就是从低熵到高熵,而不是反过来。这样,时间就有了方向。”

“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。”