首页 > 时间简史 > 第23章 时间箭头(2)

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当你发明本身犯了像如许的弊端后该如何办?有些人从不承认他们是弊端的,而持续去找新的常常相互不调和的论据为本身辩白――如爱丁顿在反对黑洞实际时之所为。别的一些人起首宣称,向来没有真正支撑过不精确的观点,如果他们支撑了,也只是为了显现它是不调和的。在我看来,如果你在出版物中承认本身错了,那会好很多并少形成混乱。爱因斯坦便是一个好的表率,他在试图建立一个静态的宇宙模型时引入了宇宙常数,他称此为平生中最大的弊端。

热力学箭头会不会倒转过来,而无序度开端随时候减少呢?

终究,如许的地区停止收缩,并坍缩构成星系、恒星以及像我们如许的生命。宇宙开端时处于一个光滑有序的状况,而随时候演变成波浪起伏的无序的状况。这就解释了热力学时候箭头的存在。

人们能够在弱人存道理的根本上答复这个题目。收缩相的前提分歧适聪明人类的存在,而恰是他们能够提出这个题目:为何无序度增加的时候方向和宇宙收缩的时候方向不异?无鸿沟假想预言的宇宙在初期阶段的暴胀意味着,宇宙必须以非常靠近为刚好制止坍缩所需求的临界速率收缩,如许它在很长的时候内才不至于坍缩。到当时候统统的恒星都会烧尽,而在此中的质子和中子能够会衰变成轻粒子和辐射。宇宙将处于几近完整无序的状况,这时就不会有强的热力学时候箭头。因为宇宙已经处于几近完整无序的状况,无序度不会增加很多。但是,对于聪明生命的行动来讲,一个强的热力学箭头是必须的。为了保存下去,人类必须耗损能量的一种有序情势――食品,并将其转化成能量的一种无序情势――热量,如许聪明生命不能在宇宙的收缩相中存在。这就解释了为何我们察看到热力学和宇宙学的时候箭头指向分歧。并不是宇宙的收缩导致无序度的增加,而是无鸿沟前提引发无序度的增加,并且只要在收缩相中才有合适聪明生命的前提。

在典范广义相对论中,因为统统已知的科学定律在大爆炸奇点处崩溃,人们不能预言宇宙是如何开端的。宇宙能够从一个非常光滑和有序的状况开端。这就会导致正如我们察看到的,定义很好的热力学和宇宙学的时候箭头。

这个看法是吸惹人的,因为它表白在收缩相和收缩相之间存在一个标致的对称。但是,人们不能置有关宇宙的其他看法于不顾,而只采取这个看法。题目在于:无鸿沟前提是否隐含着这个对称,或者它是否与这个前提不相调和?

但是究竟热力学时候箭头为何必须存在呢?或换句话说,在我们称之为畴昔的时候的一端,宇宙为那边于高度有序的状况呢?它为何不在统统时候里处于完整无序的状况呢?毕竟这仿佛更加能够。另有,为何无序度增加的时候方向和宇宙收缩的方向不异?

宇宙刚开端时有一个指数收缩或“暴胀”期间,在这期间它的标准增加了一个非常大的倍数。在这个收缩过程时,密度起伏开月朔向很小,但是厥后开端变大。在密度比均匀值稍大的地区,分外质量的引力吸引使收缩速率放慢。

但是,起码存在三个时候箭头,将畴昔和将来辨别隔来。它们是热力学箭头,这就是无序度增加的时候方向;心机学箭头,便是在这个时候方向上,我们能记着畴昔而不是将来;另有宇宙学箭头,也即宇宙收缩而不是收缩的方向。我指出了心机学箭头本质上应和热力学箭头不异。宇宙的无鸿沟假想预言了存在定义得很好的热力学时候箭头,因为宇宙必须从光滑的有序的状况开端。并且我们看到,热力学箭头和宇宙学箭头的分歧,乃是因为聪明生命只能在收缩相中存在。因为在收缩相那边没有强的热力学时候箭头,以是分歧适聪明生命的存在。

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