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為什麽時間只往壹個方向走?

為什麽時間只能單向流逝?人為什麽不能回憶未來?如果時間可以倒流,事件的結果會出現在原因之前嗎?雞蛋的碎片能粘在壹起回到我手裏變成完整的雞蛋嗎?

時間只能向前流逝的特性,讓人不得不經歷壹種痛苦的情緒:後悔。自從人類的長矛第壹次沒有擊中獵物,人類就壹直在思考這個問題,但直到最近物理學家才逐漸明白為什麽時間回不去了。

時間的起源愛因斯坦曾經認為宇宙沒有開端;他認為宇宙是靜止不變的存在。但事實上,我們的宇宙不僅有壹個開端,而且不是靜止的,而是呈指數級膨脹的。愛因斯坦稱之為他的罪行?最大的錯誤?。現代科學認為宇宙始於?大爆炸?。另壹方面,也正是因為宇宙的不斷膨脹,我們才能看到漆黑的夜空,而不是到處布滿星星的天空。

但是,愛因斯坦關於時間可伸縮性的觀點是正確的。他關於以不同加速度運動的物體的時間延長和收縮的觀點是正確的。他發現,對於高速運動的物體,無論是在星際飛出飛船,還是在大質量恒星的引力範圍內,時間的流逝都比低速運動的物體慢得多。他發現時間不是絕對的,而是相對的。

時間是相對的。現在,因為對於以光速旅行的人來說,時間過得非常慢,所以當妳在宇宙中高速旅行後回到地球時,妳會驚訝地發現自己已經穿越到了未來。但是,時間只能向前流逝的本質不會改變。對妳來說,雖然時間過得很慢,但還是往前走。如果我們想讓時間停止,甚至回到過去,我們必須以甚至超過光速的速度運動。但這違背了宇宙的基本規律。那麽我們如何解決這個悖論呢?

根據熱力學第二定律,在壹個獨立的系統中,熵只能不斷增加。熵是衡量系統混沌程度的壹個指標。我們把時間流逝的方向作為前進的方向,也就是熵增的方向。

熱力學中的獨立系統是指不受外力影響,不與外界交換能量的有限空間。如果不在封閉的空間裏清理水槽裏的臟盤子,會越來越臟。在這個被忽視的水槽裏——這樣壹個獨立的系統——混亂的程度還會繼續增加。

讓混亂變得有序需要能量。但是,根據熱力學第壹定律,任何機器都不可能達到100%的效率,總會有壹部分能量被自己吸收,轉化為內能消耗掉。比如壹輛車,不可能把汽油燃燒產生的能量全部用來讓它動起來,總會有壹部分能量被發動機本身吸收。所以,要想讓壹個獨立的系統有序,周圍環境的混亂就會增加。因為我們的宇宙是壹個獨立的系統,無法從外界獲得能量,所以它的熵只能繼續增加。但是為什麽時間的流逝和熵的增加是壹致的呢?

我們對時間的測量意味著時間是壹個虛構的概念,但用環境的混沌程度來測量時間,既說明了它的客觀本質,也說明了它的主觀起源。為了理解這壹點,舉壹個壹般的例子,比較壹下人腦的記憶和小腦瓜的記憶。雖然這兩個概念不能完全混為壹談,但是如果計算機記不住過去,而是記不住未來,那我們就可以在股市上大賺壹筆了。

新生兒的神經網絡是全新的。計算機在晶體管中記錄信息;同樣,新生兒在神經元中記錄信息。而大腦是以神經元為單位,通過壹系列生化反應來發揮作用的,但我們知道,這個過程中的壹部分能量會轉化為熱能,消散到周圍的環境中,這就增加了宇宙的混沌。

熵隨時間增加。隨著越來越多的類似事件在宇宙中發生,越來越多的能量被耗散到周圍環境中。壹個新生兒的記憶中儲存著大量的事件,他的過去隨著混亂程度線性增加。不是時間隨熵增加,而是我們測量時間的方向與熵增加的方向壹致!這就解釋了為什麽熱力學和心理學中時間是朝同壹個方向流逝的。

但是,關於時間的走向,還有壹個問題我們沒有討論:為什麽時間會隨著宇宙的膨脹而前進?

時間隨著宇宙膨脹而往前走的原因,與熱力學和心理學中時間往同壹個方向走的原因是壹致的——混沌程度隨著宇宙膨脹而增加。宇宙更傾向於混沌而不是有序。宇宙中大部分原子是無序結合的,只有少數原子是無序結合的。

熵然而,熵隨著宇宙的膨脹而增加,是建立在宇宙從均勻有序逐漸演化到非均勻無序的基礎上的。現代科學認可這個觀點,大爆炸模型也驗證了這個觀點。那麽,當宇宙開始收縮時會發生什麽?

當引力大於使其膨脹的力時,宇宙就會開始逐漸坍縮,最終坍縮成壹個點。雖然這壹事件幾十億年後才會發生,但其意義值得探究。當宇宙開始坍縮時,熵會逐漸減小,從而導致時間倒流?人類能在這個過程之後突然擁有對未來的記憶嗎?他們能看到雞蛋從破碎到完整的變化嗎?

斯蒂芬·霍金壹直持這種觀點,直到他的學生指出他犯了壹個和愛因斯坦壹樣的嚴重錯誤。他謙恭地承認了自己的錯誤。目前科學界公認的是,即使宇宙開始收縮,熵也在持續增加。但在這個階段,由於混亂程度很高,可能會對生活產生毀滅性的打擊。試想我們擾亂或者降低了周圍環境的秩序?創造?或者產生有序的能量。當我們的環境變得完全無序時會發生什麽?我們再也不會從周圍環境中獲取能量了。

我們通過降低宇宙的秩序來獲得有序的能量。

可以說我們這個種族很幸運。我們能存在於宇宙的膨脹階段,似乎是非常幸運的。盡管生活大爆炸理論表明。上帝?幹預。

如果那天風再大壹點,或者土壤再硬壹點,花可能就生不出來了。同樣,如果宇宙的環境稍有不同,是否可以提出?為什麽時間只能向前流逝?智慧生命可能不會誕生。我們這樣觀察宇宙是因為如果宇宙的條件稍有不同,我們就不會在這裏觀察到。這被稱為人擇原理。我知道這種說法雖然看起來憤世嫉俗,難以理解,但似乎是事實。除非我們能找到推翻它的證據。

我們以混沌增長的方向來衡量時間,是因為我們生活在宇宙的膨脹階段,適合智慧生命。但這些都不會發生在坍縮階段,因為生命在坍縮階段將無法測量時間。

最後,物理學家已經計算出大爆炸發生的654.38+0.37億年前是時間的起點。當某種神秘的力量導致大爆炸時,時間已經存在了嗎?時間真的是永恒的嗎?我們看到宇宙就像壹個俄羅斯玩偶,包含壹層,又從其他事物產生新的事物。選擇的條件深不可測,超出我們的想象。