宇宙的歷史和時間的方向

從過去到現(xiàn)在再到未來，你會發(fā)現(xiàn)時間總是朝著一個方向在流逝，從未在某一個地方靜止，也從未倒流。而對于人類來說，“時間的箭頭”總是朝向未來的方向，做單循環(huán)運動。

但如果認真審視物理定律——無論是從牛頓到愛因斯坦，還是從麥克斯韋到玻爾，又或者從狄拉克到費恩曼——時間都是對稱的。

舉一個很簡單的例子，如果桌子上有一個杯子，水杯滑落掉在地上并摔碎。那么我們看到的就會是水杯摔碎，而永遠看不到水杯從摔碎的狀態(tài)，重新復原到摔碎之前，并回到桌子上。

為什么？

通常大家對這一現(xiàn)象的解釋，是這將違背熱力學第二定律，即熵增定律。

這定律可以表示為，在任何閉合系統(tǒng)中，萬事萬物的無序程度總是隨著時間增加。

杯子完整的在桌子上，這一現(xiàn)象本身是處在一個高度有序狀態(tài)中的；而杯子被摔碎，則使這一現(xiàn)象處于無序狀態(tài)。在時間的統(tǒng)領下，人們可以輕易地把“有序的杯子”轉變?yōu)椤盁o序的杯子”，而做不到還原。

因為，事物的無序度，會隨時間增加，這是所謂“時間箭頭”的一個例子。

三種不同的時間箭頭與宇宙的無序度

時間的起與始，人們無從得知。但能夠分辨的，是時間在將人類的過去和未來區(qū)分開來，并賦予了方向。

在物理學上存在著3種不同的時間箭頭：

首先就是熱力學時間箭頭，即熵增定律。事物在這個方向上的無序度是不斷增加的；

其次是心理學時間箭頭，意即人類能感覺到時間在流逝，并且知曉它有一定的方向；

最后就是宇宙學時間箭頭，整個宇宙在時間方向上不斷膨脹而不是收縮。

我們此前說過，當事物從高度有序的初始條件下隨著時間向前發(fā)展，那么根據(jù)熵增定律，這個事物陷入無序程度的可能性，將隨著時間的流逝而不斷增加。

算盤就是一個簡單而現(xiàn)成的例子。

首先，算盤由最簡單的形式構成，即它由許多根鐵條組成底層框架；每一根鐵條上又分別有一念珠。在計算開始進行之前，算盤上的念珠均處于無序態(tài)。

而當人們根據(jù)一定算法規(guī)則，開始撥弄算盤珠時，根據(jù)算法系統(tǒng)的狀態(tài)，算盤珠將肯定處于這種或那種狀態(tài)。

這樣一來，以算盤珠為代表的這款記憶器就成功地從原本的無序態(tài)，轉變成了有序狀態(tài)。并且，為了保證算盤整體處于正確所需的狀態(tài)，就需要對它施加或使用一定的能量。

而這樣，是要額外耗費和施加能量的，施加的能量將以熱的形式耗散掉，從而從另一個方面就是增加了宇宙無序度的可能性和量。

假如是計算機在開展工作進行運算，那么，從計算機冷卻風扇中會排出熱量，這就表明計算機已經(jīng)將一個項目記錄在了它的記憶器中。

與此同時，宇宙無序度的總量也在不斷增加——計算機展開運算所需時間的方向，跟宇宙整體無序度增加的方向，是完全一致的。

再來看看心理學箭頭的作用力與影響力——心理學箭頭毫無疑問源自熱力學。

舉個例子，為了記住一些事情或內(nèi)容，人的大腦往往會驅(qū)使個體從一個個無序狀態(tài)，不斷努力轉變到人們期望中的有序狀態(tài)，或者從有序上升到另一個同樣有序的狀態(tài)。

在此過程中，為確保新狀態(tài)的正確，人就必須為此提供高能量并將能量消耗掉，也正因此，就增加了宇宙其他部分的無序度。

而且，宇宙這個無序度上升的力度，會一直都比我們頭腦有序度的增加程度大很多。

總而言之，科學定律目前是不能區(qū)分時間的前進和后退方向的。因此，我們只能用時間箭頭來對過去和未來加以區(qū)別。從本質(zhì)上來說，熱力學時間箭頭與心理學時間箭頭的指向是相同的。

宇宙中任何能量轉換成為無序狀態(tài)，都是通過熱量來轉換的，而只要發(fā)生了熱量轉換，那么宇宙的無序度就會不斷增加。

所以，宇宙學時間箭頭與熱力學時間箭頭的指向，從本質(zhì)上來說，也是相同的。

當你看到這篇文章的時候，你頭腦中的有序信息量就處于增加狀態(tài)，而與此同時，你身體所釋放出的熱量，思考的有序性這個過程，就已經(jīng)為宇宙增加了無序度。

也就是說，不斷成長才能不會被拋棄，在某種程度上，是不斷相互轉化的。

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