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整理了大一时写的这篇文章，与“时间”有关系的……自己的胡思乱想，上篇介绍了“热力学时间箭头”与“心理学时间箭头”。文章删了可惜，在此存档，且自己喜欢胡思乱想，于是增加“余弦思维”这一分类。 过去和将来的差别从何而来？为何我们记忆的是过去而不是将来？时间的方向是单一的吗？宇宙将永远膨胀下去吗？……时间的方向性给了我们什么启示？ 要解决这些问题注定是要倾注一生的精力，而且恐怕还不够。当在生命的最后时刻，你也许会发现你才刚刚揭开时间的一层薄纱而已。它的最终本质或许会在几个世纪，几十个世纪，甚至几百、几千个世纪之后才凸现于世。又或许上帝正与人类开一个大玩笑，我们永远也无法知道时间的本质．但是我们不会因此而停滞不前，我们得沿着“客观规律”所决定的或者说上帝所划定的路前进。要知道人类就整体而言并无自由意志！ 一、时间的萌芽 当年牛顿为了解决物体运动的规律，在数学表达式中引进了“时间”这个量。他在《自然哲学之数学原理》中提到：“绝对的，真空的，数学的时间，由于自身的本性……，与任何外界事物无关地、均匀地流逝。”我们暂且不对牛顿的绝对时间观做任何评价，且先看看牛顿定律，我们知道牛顿力学具有极高的预测能力（在宏观世界中），但牛顿方程式不会做的是，它不能判断时间的哪个方向是我们宇宙的过去，哪个是将来。举个例子，一个小球从某一高度水平抛出直至落地，在此过程中我们用摄象机将其记录下来，将此录象倒放，那么倒放影片中的小球也必然服从牛顿定律。从而我们是不可能通过牛顿定理来判断出时间的方向。这说明牛顿定理所涉及的时间为对称式时间。爱因斯坦相对论的提出彻底粉碎了牛顿的绝对时间观，它指出时间是相对的。尽管如此，爱因斯坦惊人的相对论对时间的单向性，还是无法可说！而且其数学表达式中出现了令人为难的“奇点”，而最有名要属“大爆炸理论”中的“奇点”。任何物理定理在其中必将丧失意义。 二、时间箭头 科学定律并不区别过去和将来，正如在称作C、P、T的联合作用（或对称）下不变。我在这里解释一下，C是指用反粒子代替粒子；P指取镜像，这样左和右就相交换了；T指颠倒所有粒子的运动方向，也就是使运动倒退回去。 在我们的宇宙中至少存在三种不同的时间箭头： 三、热力学时间箭头 上文提到，牛顿定理与爱因斯坦相对论都不能赋予时间方向，以区分出过去与将来。这多少令我们感到沮丧，但量子时间的提出，在我们给时间方向寻找科学依据时，似乎有了希望。量子论很成功地，同时也很令人不解地描述了原子和分子的各种奇怪行迹。 我们对时间消逝的感觉，一方面固然被经典力学，相对论，量子力学所扰；另一方面却从热力学中得到了支持。然而热力学时间箭头是否真的存在呢？ 霍金在《时间简史》中提到：“只有当历史满足无边界条件时，时间的开端就是规律的光滑的时空点，并且宇宙在一个非常光滑和有序的状态下开始它的膨胀。”我们知道这个非常光滑和有序的状态不可能是完全均匀，否则就违反了量子理论的不确定性原理，然而无边界意味着这些起伏又是在与不确定性原理相一致的条件下尽可能的小。“随时间演化成波浪起伏的无序状态。这就解释了热力学箭头的存在！” 下面我们将会看到，热力学时间箭头为什么会决定心理学时间箭头，而让我们感觉到时间在流逝，且朝着一个方向流逝。 四、心理学时间箭头 由于目前我们尚无法知道大脑的工作细节，在此暂以计算机代替大脑来进行我们的问题吧。很容易知道大脑与计算机有着相同的时间箭头。因大脑记忆的是过去而不是将来，计算机总不可能记忆的是将来吧？要是这样的话，后果可是不堪设想啊！ 计算机存储器的每个单元只有两种状态，要么是0；要么是1。要让计算机的存储器从一个无序的记忆状态变成有序的记忆状态，就必须为计算机插上插头，提供能量。存储器的有序度在增加，然而此过程中计算机在散热，热量融进了宇宙。宇宙的无序度在增加，人们可以证明这种无序度增加的程度肯定大于有序度的增加程度！即对于整个宇宙来说△S>0（S为无序度即熵）。 这样我们的思路就明了了！计算机存储器有序度的增加是建立在外界提供其能量，最终导致整个宇宙的无序度增加的基础上。于是推出心理学时间箭头与热力学时间箭头的方向一样！且前者决定于后者。 这就是为什么我们记忆的是过去而不是将来。 |
