我們知道,時候只會標的目的前流逝,我們無法回到已經發生的昨天,等著我們的永遠是還沒有發生的明天。物理學中最年夜的謎團之一就是為什么時候之箭指標的目的前方。時候之箭是1927年由英國物理學家亞瑟?愛丁頓(用日全食驗證了廣義相對論)提出的一個概念,用它來描述時候似乎只朝著一個偏向流逝。我們可以從曩昔走標的目的將來,但不克不及回到曩昔。若是空間和時候一路組成了四個維度,那么時候就是獨一一個只能朝一個偏向行進的維度。
物理學家用來描述宇宙的所有方程式,好比描述引力和電磁學的方程式,它們在任一偏向上都完全奏效。這些方程式被認為是對稱的,并且似乎不會受到時候箭頭偏向的影響。然而,時候確實有一個箭頭,為什么會如許?

熵增道理
謎底是熱力學第二心猿意馬律,它暗示熵老是在增添。熵意味著無序或不成用的能量。在一個封鎖系統中,無序度老是在自覺地增添,這就是熵增道理。想象一下,一堆分子會自覺地釀成一團亂糟糟的分子,而不會連系在一路形當作一小我。
如把熵增道理應用在實際糊口中,這意味著若是把牛奶從罐子里灑出來,牛奶就不會再回到罐子里;或者若是從手上失落了一個玻璃杯子,它就會碎失落,不會再從頭組裝起來,并回到的手里。若是我們履歷了這些事務中的任何一個,我們就能知道時候是在標的目的前仍是標的目的后,而不像上面提到的對稱方程。因為這種熵增的道理,就意味著時候只在一個偏向上流逝。

熱力學第二心猿意馬律的不成逆性可能與宇宙自己的發源有關,宇宙的起點很是小且密度年夜——奇點,宇宙從138億年前降生起就一向在膨脹。在年夜爆炸剛發生時,宇宙的熵值很是低,跟著時候推移,它的熵在增添,這被稱為宇宙的時候之箭。
宇宙的最終一種可能終局是會釀成具有最年夜熵值的完全無序布局,這意味著所有的物質和能量都將被平均地分布。可用的能量最終會稀少地分離在整個宇宙中,所以處處都很嚴寒,這種終局被稱為宇宙熱寂說。另一種終局是宇宙將遏制膨脹并進入相反的狀況,稱為宇宙年夜坍縮。在宇宙年夜坍縮中,熵可能會削減,時候也許在熱力學上會改變偏向。
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