物理的基本定律,比如力等于质量乘以加速度;引力于距离的平方成反比,薛定谔方程等等。
质量方程式
这些定律都没有说明时间的方向,当然这些都将现在发生的事与将来或过去发生的的联系起来。但时间顺流和倒流其实没有区别,当考虑微观尺度下的物理定律时,其实过去和将来都处在同一地位。但在宏观世界,却有一条定律指明了时间的方向,那就是热力学第二定律,说的是在任何孤立系统,都会朝着熵增或者说无序性增加的方向发展,就像冰牛奶和热咖啡混在一起就变成了温热的咖啡牛奶,它们永远不会再分离。
熵
一旦系统达到了其完全无序的状态,也就是平衡态,熵增就没有了方向,也就不能决定时间的方向了。所以我们现在所经历的时间的流动,正是说明我们还没有达到平衡态。总的来说可能发生两种情况,要么宇宙现在正处于一个极度低熵结构中,时间会从现在朝着过去和未来两个方向流动,熵增也向着两个方向进行,要么在久远的过去的一个时点,宇宙的熵比现在更低,之后不断地向无序的方向演化下去。
星系
所谓的低熵结构指的就是宇宙大爆炸。一百八十三亿年前,宇宙炙热、致密、平滑而且快速膨胀,一片平滑致密的等离子体态粒子,看起来并不能维持低熵,但当物质的密度变得极大时,粒子之间的引力变得巨大,面对这种情况,平滑并不意味着平衡态,反而是一种微妙制衡的低熵状态。如同原恒星,原星系甚至是黑洞这样的天体,都需要由引力聚集形成致密结构。
黑洞
那么一个高熵的平衡态宇宙是什么样的?那会是一片虚无之地,确实,那就是我们宇宙将要发展成的样子。宇宙正在膨胀和稀释,最终所有恒星都将燃尽,黑洞都将蒸发,在任一方向上,都将荒芜地了无一物,到了那时,时间的方向就会消失,生命和意识终将不复存在。我们的天空此时点缀满天繁星,我们的生物圈此时生生不息,就是对我们低熵开端的反映。
宇宙大爆炸
我们不知道宇宙为何从这样一个有序的初始状态开始,但我们应当庆幸事实如此,它给了我们一个非平衡的起始点,而这对我们所知的时间流动来说十分重要。
接下来发生的一切,从恒星和星系形成到生命起源,都是在讲一个熵增的故事。时间的方向性并不是大多基础物理定律的深层特征,它的存在还要感谢我们宇宙的特定初始条件。
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