时间会“死亡”吗？( 四 ) _小知识

按照这种思路，时间之死只不过是一个复杂体系的崩溃，并不比其他任何体系的崩溃更难理解，没有任何自相矛盾、左右为难之处。一项接着一项，时间会丧失它的特性，穿越存在和不存在之间的模糊地带。
最先丧失的特性可能是时间的单向性（unidirectionality，也就是由过去指向未来的那个“时间箭头” 。物理学家早在19 世纪中叶就已经认识到，时间箭头并不是时间本身的属性，而是物质的属性。时间本身是双向的；我们感受到的时间箭头，只是物质从有序过渡到凌乱的一种自然退化，任何家里养着宠物或者小孩的人对此都会深有感触。（整齐、简洁及有序的起源，可能要归功于麦金尼斯推测的那个几何原理。）如果这一趋势持续下去，宇宙最终将达到一种平衡态，又被称为“热寂”（heat death），这是凌乱到不可能比它本身更乱的一种状态。单个粒子仍将持续不断地进行着自我重组，但宇宙作为一个整体将不再会有任何变化，任何幸存下来的“时钟”都将在前后两个方向上左摇右摆，未来将变得跟过去没有任何区别（参见《环球科学》2008 年第7期《时间箭头的宇宙起源》一文）。少数物理学家已经推测，时间箭头可能会反转，以便宇宙自行恢复到整齐简洁的状态。不过，对于我们这些无法永生的生物来说，连我们自身的存在都取决于指向未来的时间箭头，这样的反转无疑像热寂一样，标志着时间的终结。
消失的时间踪迹
“如果时间就是时钟测量的那个东西，而时钟又根本不存在，那么时间也就不存在。 ”
最近有研究暗示，时间箭头或许并不是时间遭受死亡折磨时可能丧失的唯一特性。另一个会丧失的特性，可能是衡量时间持续长短的“持续时间”（duration）。我们所知的时间可以用秒、用天、用年来计量。如果不是这样，我们就只能说出事件发生的先后顺序，无法说出它们到底持续了多久。这正是英国牛津大学物理学家罗杰·彭罗斯（RogerPenrose）在他的新书《时间的循环》（Cycles of Time: AnExtraordinary New View of the Universe）中提出的场景。彭罗斯的科研生涯，似乎自始至终都在跟时间过不去。他和英国剑桥大学的物理学家斯蒂芬·霍金（StephenHawking）在20世纪60年代证明，奇点并不只在某些特殊前提下才会出现，它的产生应该无法避免。他还主张，落入黑洞的物质不会再有“来世”，在一个真正基础的物理学理论中也不会有时间的一席之地。
最近，彭罗斯从极早期宇宙的一个基本观测事实出发，对时间发起了最新一轮攻击。极早期宇宙就像是一盒刚刚被倒在地板上还没有组装的乐高积木，由一大堆夸克、电子和其他基本粒子混合而成。原子、分子、恒星和星系之类的结构，必须从这堆混合物中一步一步自行组装出来。第一步就是要组装出质子和中子，它们每一个都由3个夸克构成，尺度大约是1 飞米（femtometer， 10–15米）。质子和中子会在大爆炸（或大反弹，随便它到底是啥）后10微秒左右出现。
在此之前，宇宙中完全不存在结构——没有任何东西是由“零件”组装而成的。因此，宇宙中也没有任何东西能够起到时钟的作用。时钟要想通过摆动来计时，就必须有一个定义明确的参照，例如钟摆的长度、两面镜子之间的距离，或者原子轨道的大小。连这样的参照物当时都还根本不存在。粒子或许会暂时聚集成团，但它们无法告诉你时间，因为它们没有固定的大小。单个夸克和电子也不能当作参照，因为它们都没有大小。无论物理学家把这样一个粒子放到多大，他们看到的永远是一个点。这些粒子拥有的唯一一个跟“大小”沾边的属性，是它们的所谓“康普顿波长”（Compton wavelength）——这一属性设定了粒子量子效应的尺度，与粒子的质量成反比。然而，在大爆炸后的最初10 皮秒（picosecond， 10–12秒）内，这些粒子就连这么基本的尺度属性都没有，因为当时赋予它们质量的过程还没有发生。

时间会“死亡”吗？( 四 )

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