在《物理学的进化》第131～132页，爱因斯坦对时间的理解是这样告诉大家的：

时间流逝的原始的、主观的感觉使我们能够排列出印象的次序来断定这件事发生得早些，那件事发生得迟些。但是要表示两个事件之间的时间间隔为十秒钟，就需要一只钟。由于使用了一个钟，时间的概念就变成为客观的了。任何物理现象，只要它能够照原样重复任意次，都可以当作一个钟。

请问：能够照原样重复任意次是什么意思？自然界凭借着什么来保证某个物理现象能够照原样重复任意次？如何判断物理现象的重复是照原样进行的？在爱因斯坦的思想中，这个关系到建立在它基础上的整个理论体系是否可靠的最基础的问题，只要用“照原样重复”这么一个尚待严格定义的随便一句话就可以给糊弄过去！

事实上，在所有被观察到的相对运动中，被人们按照“最方便于分析原则”选作相对运动过程的参考比较基准的“标准参考运动”即是“时间”的来源。按照已经约定俗成的习惯，人们把所选定的“标准参考运动”相对于首先建立起的标定有长度计量单位的空间参照系（它是观测物体相对运动的“第一参考基准”）观测到的每一个“瞬态位置”对应称作为一个“时刻”，而把任意两个“时刻”之间对应的“参考运动过程”称作“时间”。

鉴于“时间”乃是人为给“标准参考运动”所取的代名称，我们又把人为选作相对运动的参考比较基准叫做“时间运动”，它是人们用于观测物体相对运动过程的“第二参考基准”。按照已经约定俗成的习惯，人们把具体实现“时间运动”的实物称作“钟”。

人们怎样才能在现实中找到符合要求的钟呢？必须要有一个可以操作的判断方式。

如果有10只摆钟、10只机械表、10只电子钟，人们根据什么方式来确定出其中那一种钟走时最准确？人们可以按照如下的方式进行判断：

首先，对其中每一种实际制造出来的钟，按照计量统计的要求，同样的钟至少应该选择50只来作实验。用10只钟进行实验测试只是使实验简单化。

在同一种实际制造出来的钟里，把所有的钟都编上区分序号，将10只同类钟显示读数较为相同的0时刻，也可以不必较为完全相同的0时刻，记下它们在起始时刻的实际显示读数，最后进行相应的修正。先把序号为1#的钟作为读取数值的参考钟，1#钟每走过一个周期，例如为12小时，同时刻记下其余每个钟实际走到的读数。至少记下20个周期的读数。

对1#的钟来说，连起始读数共有21个数据，依次是：

A₀、A₁、A₂、A₃、……、A₂₀；

对2#的钟来说，连起始读数共有21个数据，依次是：

B₀、B₁、B₂、B₃、……、B₂₀；

对3#的钟来说，连起始读数共有21个数据，依次是：

C₀、C₁、C₂、C₃、……、C₂₀；

……

对10#的钟来说，连起始读数共有21个数据，依次是：

J₀、J₁、J₂、J₃、……、J₂₀；

……

把序号为1#的钟作为读取数值的参考钟时，

A₁－A₀＝A₂－A₁＝A₃－A₂＝……＝A₂₀－A₁₉＝a（=12×3600秒），

对2#的钟来说，

B₁－B₀＝b₁、B₂－B₁＝b₂、B₃－B₂＝b₃、……、B₂₀－B₁₉＝b₂₀

对3#的钟来说，

C₁－C₀＝c₁、C₂－C₁＝c₂、C₃－C₂＝c₃、……、B₂₀－B₁₉＝c₂₀

……

对10#的钟来说，

J₁－J₀＝j₁、J₂－J₁＝j₂、J₃－J₂＝j₃、……、J₂₀－J₁₉＝j₂₀

……

分别对每一个钟读取计算出来的20个周期时间统计出平均值和误差，得到：

a±0、b±Δb、c±Δc 、……、j±Δj、

分别用a/b、a/c、……、a/j去乘以Δb、Δc 、……、Δj，得到(注：这一步是校正每只钟周期不一致)

Δb′、Δc′、……、Δj′，

上述经过校正的误差Δb′、Δc′、……、Δj′， 计算出它们的均方根平均值Δ1#

Δ1#＝squr(Δ²b′＋Δ²c′＋……＋Δ²j′)

Δ1#将反映出其它同一只钟相对于1#钟为对比参照时的重复稳定性。但它们都包含着1#钟的重复稳定性误差。

将序号为2#的钟作为读取数值的参考钟，2#钟每走过同样一个周期，同时刻记下其余每个钟实际走到的20个周期读数。并进行上述同样的数据处理，最后得到Δ2#。

Δ2#将反映出其它同一只钟相对于2#钟为对比参照时的重复稳定性。但它们都包含着2#钟的重复稳定性误差。

将序号为3#的钟作为读取数值的参考钟，3#钟每走过同样一个周期，同时刻记下其余每个钟实际走到的20个周期读数。并进行上述同样的数据处理，最后得到Δ3#。

Δ3#将反映出其它同一只钟相对于3#钟为对比参照时的重复稳定性。但它们都包含着3#钟的重复稳定性误差。

……

将序号为10#的钟作为读取数值的参考钟，10#钟每走过同样一个周期，同时刻记下其余每个钟实际走到的20个周期读数。并进行上述同样的数据处理，最后得到Δ10#。

Δ10#将反映出其它同一只钟相对于10#钟为对比参照时的重复稳定性。但它们都包含着10#钟的重复稳定性误差。

最后将计算出Δ1#、Δ2#、Δ3#、……、Δ10#的均方根平均值δ

δ＝squr(Δ²1#＋Δ²2#＋……＋Δ²#10)

按照上述方式对每一种类的钟进行实验，计算出最后的δ。

对比δ的大小，数值最小者，该种钟的准确度最高。

这其中蕴藏着的物理意义如下：

根据运动不灭原理，在物质世界呈现的每一种运动形式都具有惯性。虽然均匀万有引力场可以对处于其中的所有物体进行的平动运动产生完全相同的速度变化，但它却不能对完整物体系统内已经保持着相对位置不改变的诸物体之间具有的静止惯性产生影响，同时也不能对物体进行的转动运动等不受均匀引力场影响的运动惯性产生作用。这样，人们就可以先利用空间相对位置保持不变的实物体来确定标有长度计量单位的空间参照坐标系统，再利用某些实物在空间进行的均匀转动等可以在空间单独呈现并处于惯性运动状态中的简单运动，来作为被观察物体相对于“第一参考基准”进行的相对运动过程的参考比较基准。

为了使人们进行的测量可靠，作为确定被观察物体在空间的相对瞬态位置的“标准空间参照系”，三个坐标轴向上的每一个长度计量单位均应保持统一恒定。由于这个要求正好与运动具有的“惯性”相一至，人们可以根据“运动叠加原理”把相对处于惯性运动状态的某个静止固体物规定选作为计量长度用的“标准单位长度”，也可以规定把某个能在空间任一方向上呈现为具有一定长度周期的首尾相接的惯性运动作为计量长度用的“标准单位长度”。人们在统一规定了“标准单位长度”后的条件下，已经把这些可作为长度计量用的实物和运动形式一道作为“标准单位长度”的基准传递器具与测量空间长度的计量工具。

对于具体实现“时间运动”实物，人们也可以有多种选择。譬如，人们在几千年前就已经把处于惯性状态中的地球自转运动选作为标准“时间运动”，只是由于这个“地球钟”太大，人们只能用它来规定时间的“标准单位间隔”。然后再用其它可搬运的小“钟”来传递标准时间间隔和作为测量时间的计量工具。现在人们又找到了重复稳定性更好的原子辐射振动来作为时间基准，而且由于用原子辐射振动运动做成的“原子钟”体积很小，因而比“地球钟”用起来更方便。需要明确的是：作为物体相对运动过程的参考比较基准的“标准运动”，在整个有效比较过程和与基准传递过程中都必须始终保持恒定可靠。故此，符合要求的“标准钟”应具有完全同步的特性。即：人们在同一地方把所有“标准钟”的零位时刻校对统一后，再把这些“标准钟”单独或几只放在空间任何一个位置处都应具有相同的“单位时间间隔”，而且无论每一个“标准钟”被分开单独拿到空间任何一个地方去，一旦当它们又重新在空间任何一个地方被放在一起时，“钟”上所显示的时刻都完全相同。自然，各种相对来看可独立呈现的惯性运动形式就成了实现这个要求的物质保证基础。这样，当人们说两个不重合地点同时发生什么现象时，均是以放在这两个地方保持完全同步的“标准钟”上显示的时刻相同来作出的判断。

当人们把确定被观察物体在空间的瞬态相对位置的空间参照系的坐标原点建立在完整物体系统的质心上，并且又采用处于惯性运动状态的运动形式来作为比较物体相对运动过程的参考运动时，由于恒定不变的“单位时间间隔”所对应标定的任意两个相邻时刻与实现“时间运动”的直线运动物质（例如光子运动）在空间对应所处的瞬态位置具有完全相等的长度距离，如果被观察物体在空间的相对瞬态位置所发生的“移动量”与作为相对运动过程比较基准用的标准“时间运动”所对应的时刻“变更量”保持为线性的常数比例关系，即表明该物体进行的直线运动与作为运动过程比较用的“参考运动”都属于运动状态保持相对或绝对恒定的惯性运动。人们只要引入一个换算比例系数，就可以直接用该物体进行的直线运动替换先前选定的“参考运动”而成为比较其它相对运动的“参考运动”。故此，人们可以用物体在空间的瞬态位置移动量（简称“位移”）与所对应的时刻变更量（简称“时间”）之比值（简称“速度”）来表示被观察物体处于何种相对运动状态中。“速度”不变，表明被观察物体进行的是状态恒定的惯性运动；而“速度”改变，则表明被观察物体相对处于状态正在变化着的非惯性运动状态中。

由于被认为是最简单和被认为是最稳定的运动都不可能是完全理想的状况，人们实际建立的时间基准和长度基准自身都存在着重复性误差。笛卡尔坐标系和牛顿提出的绝对时间都是将现实理想化的理念。人们根据实验测量结果，对大量的测量数据进行平差处理，就得到了经验定律。之后进一步将其理想化，上升到某种公理体系，便得到了理论上的定律。既然时间乃是在大自然运动物体世界中，人为选择出来作为对物体运动过程进行对比分析的标准参照运动，脱离运动本身去找寻所谓的“时间物理量”，也就等于是在追寻哲学上所说的“自在之物”。

Ccxdl 2004年12月19日