为什么时间不可以慢慢流逝呢?时间究竟是什么
为什么时间不可以慢慢流逝呢?时间究竟是什么宇宙的最终一种可能结局是会变成具有最大熵值的完全无序结构,这意味着所有的物质和能量都将被均匀地分布。可用的能量最终会稀疏地分散在整个宇宙中,所以到处都很寒冷,这种结局被称为宇宙热寂说。另一种结局是宇宙将停止膨胀并进入相反的状态,称为宇宙大坍缩。在宇宙大坍缩中,熵可能会减少,时间也许在热力学上会改变方向。热力学第二定律的不可逆性可能与宇宙本身的起源有关,宇宙的起点非常小且密度大——奇点,宇宙从138亿年前诞生起就一直在膨胀。在大爆炸刚发生时,宇宙的熵值非常低,随着时间推移,它的熵在增加,这被称为宇宙的时间之箭。答案是热力学第二定律,它表示熵总是在增加。熵意味着无序或不可用的能量。在一个封闭系统中,无序度总是在自发地增加,这就是熵增原理。想象一下,一堆分子会自发地变成一团乱糟糟的分子,而不会结合在一起形成一个人。如把熵增原理应用在现实生活中,这意味着如果把牛奶从罐子里洒出来,牛奶就不会再回到罐
时间之箭
我们知道,时间只会向前流逝,我们无法回到已经发生的昨天,等着我们的永远是还没有发生的明天。物理学中最大的谜团之一就是为什么时间之箭指向前方。时间之箭是1927年由英国物理学家亚瑟•爱丁顿(用日全食验证了广义相对论)提出的一个概念,用它来描述时间似乎只朝着一个方向流逝。我们可以从过去走向未来,但不能回到过去。如果空间和时间一起构成了四个维度,那么时间就是唯一一个只能朝一个方向行进的维度。
物理学家用来描述宇宙的所有方程式,比如描述引力和电磁学的方程式,它们在任一方向上都完全奏效。这些方程式被认为是对称的,而且似乎不会受到时间箭头方向的影响。然而,时间确实有一个箭头,为什么会这样?
熵增原理
答案是热力学第二定律,它表示熵总是在增加。熵意味着无序或不可用的能量。在一个封闭系统中,无序度总是在自发地增加,这就是熵增原理。想象一下,一堆分子会自发地变成一团乱糟糟的分子,而不会结合在一起形成一个人。
如把熵增原理应用在现实生活中,这意味着如果把牛奶从罐子里洒出来,牛奶就不会再回到罐子里;或者如果从手上掉了一个玻璃杯子,它就会碎掉,不会再重新组装起来,并回到的手里。如果我们经历了这些事件中的任何一个,我们就能知道时间是在向前还是向后,而不像上面提到的对称方程。由于这种熵增的原理,就意味着时间只在一个方向上流逝。
宇宙的时间之箭
热力学第二定律的不可逆性可能与宇宙本身的起源有关,宇宙的起点非常小且密度大——奇点,宇宙从138亿年前诞生起就一直在膨胀。在大爆炸刚发生时,宇宙的熵值非常低,随着时间推移,它的熵在增加,这被称为宇宙的时间之箭。
宇宙的最终一种可能结局是会变成具有最大熵值的完全无序结构,这意味着所有的物质和能量都将被均匀地分布。可用的能量最终会稀疏地分散在整个宇宙中,所以到处都很寒冷,这种结局被称为宇宙热寂说。另一种结局是宇宙将停止膨胀并进入相反的状态,称为宇宙大坍缩。在宇宙大坍缩中,熵可能会减少,时间也许在热力学上会改变方向。