第六百二十三章 时间
“按照这个论点，那些有利于物质转化为许多黑洞的物理学定律，将在选择过程中受到偏爱。 我记得斯莫林说过，我们的宇宙是这一演化过程非常可能的最终产物，我们觉得极其精美地适合我们生存的物理学定律，实际上为制造黑洞和更多婴儿宇宙而做了微调。 那些定律碰巧允许作为我们生命基础的碳和其他元素存在，从这个事实来看，我们的存在只是一种寄生的结果。” 五号淡定地说道。 “你们都好厉害，我还有一个概念不明白。” 四号看着他们说道。 “是什么？” 楚云问道。 “时间之箭。” 四号说道。 “如果我记得没有错的话，这也是天文方面的知识。” 虚妄说道。 “算吧。” 四号说道。 “那我告诉你吧，其实科学中最不可思议的事物之一就是区分过去和未来。” 五号说道。 “怎么说？” 四号问道。 “在亚原子层次上，不论是经典力学的传统思想抑或量子力学的现代思想，都不能区别过去和未来。” 五号说道。 “为什么？” 楚云问道。 “因为，在涉及亚原子粒子的典型相互作用中，两个粒子可以会合到一起，并通过某种方式的相互作用产生两个不同的粒子，后者随即又分开。 物理学定律表明，几乎每种这样的相互作用都能同样有效地反过来运行，即最后的两个粒子会合到一起并相互作用而产生最初的两个粒子。 在这一层次上，仅仅着眼于每对粒子是无法将过去与未来区分开的。 但是在人能感知的层次上，过去和未来的区别是显而易见的。” 五号说道。 “为什么是显而易见的？” 李思特问道。 “比如事物的变陈旧，人的变老，与粒子相互作用相对应，我们可以想像一个在桌子边缘的酒杯，它摇摇晃晃然后坠落地面摔碎了。 即使在酒杯摔碎时，酒杯内部原子之间每种相互作用按照已知物理定律是可以反转的，我们也永远看不到摔碎的杯子自己重新组装起来。 如果让我们看两张静止照片，一张是桌子上的酒杯，另一张是地板上的玻璃碎块，我们也能毫无困难地指出，在时间上哪一张照片先拍，哪一张后拍。 在我们考察含有很多粒子的复杂系统时，存在着一个从过去指向未来的固有的时间之箭。 但是，区分指向未来的箭和向未来运动的箭是很重要的。” 五号说道。 “为什么很重要？” 楚云问道。 “这很像罗盘的指针，它指向北方，但根本不必向北方运动。 如果拍一部酒杯从桌上坠落地面的电影，而不仅仅是在此之前和之后的两张照片。 如果电影的个别画面割裂开来然后混在一起，我们也仍然能够把它们按正确顺序加以整理。 不必真正放映电影，也能清楚区分过去和未来。” 五号说道。 “不过有些科学家和哲学家认为，我们关于时间流逝的印象不过是一种幻觉。” 虚妄说道。 “为什么会是幻觉？” 李思特问道。 “因为我们的头脑审视我们亲身经历的事件，就像把电影放映在银幕上。 潜在的事实，不论过去的还是未来的，可能仍然在那里，就像电影胶片的各个独立画面，即使我们的注意力不得不集中通过一个一个画面追随故事的连续。 不管这是否真实，仍然真实的一点是，过去和未来可以用一个从过去指向未来的箭加以区别。 这种区别可以用数学来表示，热力学的基础是对我们从过去运动到未来的过程中事物变化方式的分析。 关键是洞察到宇宙中的杂乱程度总是在增加酒杯破碎了，却不会自行聚合。” 五号说道。 “这样得出什么结论？” 李思特问道。 “你们要知道，物理学家用叫做熵的量来估量杂乱程度；物理学最基本的定律是，一个封闭系统的熵总是永远增加的，这是热力学第二定律。 在一个有外部能量来源的开放系统中可以避开这条定律。 第二定律似乎在地球上受到了破坏，因为生物在生长，人能够把一堆砖变成一种有秩序得多的结构，如房屋。 但所有这一切都依赖于能量的输入，其来源就是太阳。” 虚妄淡定地说道。 “怎么说？” 楚云问道。 “你们要知道，地球上的熵减少远小于与太阳内部核聚变反应和太阳向空间辐射热量相联系的熵增加。 整个宇宙的熵随时间的流逝而增加。 也就是，同较低熵的宇宙状态相比，拥有较高熵的状态对应着未来方向。 同一个时间之箭以另一种方式表现在宇宙结构之中。 宇宙在膨胀，所以星系彼此分开越来越远。 同星系靠得比较近的宇宙状态相比，星系分开比较远的状态就处在未来的方向。 首要的时间之箭系大爆炸本身所规定。” 虚妄说道。 “怎么解释？” 李思特问道。 “很简单，不管你在宇宙的何时何地，大爆炸总是在时间的过去方向。 不知什么缘故，宇宙从大爆炸中浮现时，它的熵足够低，使得恒星、行星和人类得以形成，从那以后它就逐渐衰竭。 热量不能从较冷的物体流向较热的物体，所以明亮恒星的能量是单向流进冷的宇宙。 当宇宙中所有恒星及其他能量来源停止提供热量，整个宇宙就将进入任何东西都不变化的温度均匀状态。 宇宙将遭受热寂。 这突出了另一个考察时间之箭和熵概念的方法。” 虚妄说道。 “这不是一个封闭系统或整个宇宙中的能量是不会改变的，也就是热力学第一定律吗？” 楚云问道。 “那是因为，c2转化为能量，但质量被认为是能量的一种储存形式，所以并没有创造新能量。” 虚妄说道。 “为什么？” 四号问道。 “因为第二定律告诉我们的就是，封闭系统内的任一相互作用中的有用能量是减少的。 有用能量就是能够作功的能量。” 虚妄说道。 “怎么说？” 四号问道。 搜索书旗吧，看的书！ Ps:书友们，我是小斯坦，推荐一款免费小说App，支持小说下载、听书、零广告、多种阅读模式。请您关注微信公众号：书友们快关注起来吧！