为什么时间无法回头？ _小知识

时间，是永恒的话题。古往今来，人们从未停止对时间的探索。时间是什么？时间究竟是真实存在的，还是我们的错觉？时间的起点在哪里，又将以怎样的方式结束？…只有科学的发展才能告诉我们真正的答案。
人类探索时间的种种见上一期：http://zhidao.baidu.com/daily/view?id=7986&preview=1

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时间是什么？从古代的哲学家到近现代的科学家，都在苦苦思索这个问题。然而，经过数千年的思考和科学进步之后，人们对于它的本质仍没有达成共识。时间不可避免地和运动联系在一起。从这一点出发，人们得到两种完全相反的时间观。
第一种观点认为，时间就像空间和质量一样，是宇宙真实存在的一种基本特性，它为事件的发生提供了框架。牛顿正是持这一观点的。他认为，在量化运动时，必须把时间纳入其中，只有这样才能准确地测量物体运动得有多远、多快。而爱因斯坦证明了时间流逝的速度取决于观测者的速度和作用于它们的引力的强度，摒弃了空间和时间各自独立存在的观点。他将两者视为一体，称之为时空，并进一步提出“时间只不过是一种顽固而持续的错觉” 。不过，物理学家认为时空可以为测量宇宙提供一个有用的参考，因此是有意义的事物。
第二种观点认为，运动是宇宙的基本特性，而时间源自于我们描述这些运动的心智活动。牛顿的主要竞争者莱布尼茨青睐这一解释——时间不是真实存在的，而是在我们的大脑中被创造出来的。那么，时间是真实的吗？物理学家和哲学家仍争论不休。
另一个困扰我们的问题是，如果时间是真实存在的，那么它的起点在哪里？一直以来，绝大多数物理学家都假设时间创生自宇宙大爆炸。任何有关时间存在于大爆炸之前的观点都被认为是不恰当的。然而，现在他们却没有这么肯定了。导致这一重新思考的是弦理论。根据这一理论，我们的宇宙诞生自另一个宇宙，因此时间在我们的宇宙大爆炸之前就业已存在，而之前的宇宙甚至可能在我们的宇宙中留下一些印迹。
2008年，美国加州理工学院的肖恩·卡罗尔及其同事提出，在大爆炸的辐射残余中存在的特征可能是更早期宇宙的信号。 2010年，英国牛津大学的罗杰·彭罗斯和亚美尼亚埃里温国立大学的瓦赫·古扎德亚进一步指出，微波背景辐射中的圆形特征是存在一系列早期的宇宙和大爆炸的证据。欧洲空间局的“普朗克”卫星正在对宇宙微波背景辐射进行深入探测，科学家将通过它获得的数据来检验这些想法。在答案最终出现之前，我们将不得不面对我们对时间起点的无知。

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那么：为什么时间一去不回头？
【为什么时间无法回头？】和空间不一样，时间只有一个方向——从过去流向未来，从不回头。那么，时间之箭的起点在哪里？一条重要的线索来自大量粒子的复杂相互作用。对于任何宏观的系统，例如一池水或者一块冰晶，物理学家都可以用熵进行描述。熵反映出可以用多少种方式重组一个系统中的组成粒子，而不改变其整体外观。一池水中的水分子可以有许许多多种排列方式，这使得它成为一个高熵系统。而冰晶必须以非常精确的方式排列，重组的方式较少，因此其熵较低。
单从统计学来看，由于有更多的方式来构成，高熵系统出现的可能性总是较低熵系统更高。由此催生出物理学的强有力支柱：热力学第二定律。根据这一定律，宇宙的熵永远不会下降。你可能会想，这其中蕴藏着时间之箭的关键——从低熵到高熵的持续变化，正是我们所感觉到的从过去到未来的流逝。不幸的是，热力学第二定律并没有真正解决时间之箭的问题。它只是说，高熵态比低熵态更可能出现，并没有说5分钟后世界的熵一定会比5分钟前更高。