加拿大工程院院士杜如虚：认识时间 认识人类文明

【院士介绍】

杜如虚：著名先进制造技术专家、加拿大工程院院士、华南理工大学吴贤铭智能工程学院院长。多年从事制造工程及精密工程领域的研究，曾任香港中文大学精密工程研究所所长、机械与自动化工程系教授，广州中国科学院先进技术研究所所长、首席科学家。2012年当选国际制造工程学会院士，2015年当选香港工程师协会院士，2017年当选加拿大工程院院士。他在国际期刊、国际会议上发表论文 480多篇，出版书籍6部，获得专利100多项；还曾经8次获得国际会议优秀论文奖，2次获得香港工业奖。

【活动剪影】

2020年11月17日，广州“院士专家校园行”活动邀请杜如虚院士到广州第73中学开展讲座

【院士声音】

不同文明对时间有不同理解

人类文明的开始就是对时间认识的开始。到底什么是时间呢？对此，杜如虚院士认为，来自不同文明的人，不同地方的人对时间的看法不一样。在西方国家的文化中，都认为时间是单向的，一去不复返。而在东方文化中，尤其是某些宗教会提到“来世”的概念，认为时间是循环的无始无终。而澳大利亚原居民文化中，甚至没有时间的概念，他们觉得时间是虚拟的。

古人观察日月星辰发明历法

人类计时可以追溯到公元前3万年。人类最早计算时间的方法就是问天，根据天气的变化来判断时间的变化。日出日落视为一天，月圆月缺视为一月，四季更替视为一年。在远古时代，人们利用日晷来记录时间，即利用太阳一天变化产生的影子变化计时。到了晚上，通过观察星星来感知时间。古埃及人主要是观察天狼星，每年到了6月初，这个时间正是天狼星每天早上跟太阳一起升起的时候。罗马帝国时期，凯撒大帝征服了埃及，并将这一历法带到罗马，成为今天所说的儒略历。到公元1400多年，格里高利历出现了，并成为我们今天所用的历法（公历）。

杜如虚院士说，中国历法则与西方不同，中国人依据的是北斗星和北极星。北极星是一个特别的星星，在北半球看到北极星在地球的正北，别的星围绕着它旋转，中国人依此而有“斗转星移”的说法，指的就是地球公转和自转的概念。在这个基础上，中国形成自己的历法，还有了天干、地支、六十甲子等计时方法。汉武帝刘彻设立了太初历，一年为365.2502天。从此开始，中国人有了二十四节气，并将立春作为岁首，这套历法就是中国的农历。

原子钟重新定义了时间

随着人类科学技术水平不断发展，计时技术也不断地进步。首先是利用铜、铁等金属的导电性能，形成了谐振电路，后来又发明了音叉表。再后来，科学家又发现石英会产生压电效应，可制成谐振器，从而有了石英表的出现，其计时精度要高于机械表。计时精确度更高的是原子钟，原子钟是利用原子的特性原子振荡，其走时精确度可达到每三万年出现1秒钟的误差。也因此，时间被重新定义：一秒为铯原子钟振荡9192631770次的时间。