最近幾期文章我談到了時間相關話題,其中包含時間穿越帶來的「去到未來」和「回到過去」兩方面,其中穿越到未來相對來說要容易一些,因為根據相對論,每個人的時間流逝快慢是不一樣的,和這個人的運動速度有關,也和這個人所處時空扭曲程度有關,關於這方面的話題前面寫了很多文章來講解,如果感興趣可以先去看看。
這節我們重點談談假如「時光倒流」,我們是否能夠馬上發現這個現象。也許有人會覺得,如果時間倒流了,那這個現象肯定很明顯啊,比如我往遠處扔一個小球,小球最開始在我手裡,然後慢慢平拋走向遠方,最後落地。如果時光倒流了,那麼整個過程不就是小球先落地,然後慢慢爬起來,最後飛到我手裡。也就是發生的事件可以由多個環節組成,我們只要發現組成的環節順序顛倒了,那麼就可以判斷的確時光正在倒流。
以上分析非常符合我們的常規,但是你是否想過,這個環節的順序如果真的顛倒了,就一定是時光倒流了嗎?比如有沒有可能地下有一個人往上扔一個小球,然後小球最後飛到我手裡?舉個簡單的例子如果我發現一個人正在向前走,我可以說時間正向流逝,但是如果某天我發現這個人面向前方,但是卻是倒著走往後退,請問你一定能保證此時時光倒流了嗎?答案是不能的,因為這個人也可能就是搞怪,故意面向前方但是兩條腿卻往後退,比如麥可傑克遜的「太空步」就可以做到,如下圖所示。
所以如果僅僅是通過動作的順序顛倒了,我們是無法100%確定時光真的倒流。為啥會出現這樣的情況呢,明明時光倒流現象我們直覺感覺應該很容易就判斷出來,為啥一旦出現了這種順序反轉的現象,我們卻不敢保證一定是時光倒流了呢?
因為我們學過的所有物理規律都有一個特點,對時間的方向沒有做限制,比如牛頓第二定律F=ma,這裡面並未規定時間一定要朝向未來,時間朝向過去,這個公式依然成立。也許有人會抬槓你這個公式裡面壓根沒時間作為參數,當然可以解釋。那麼我給一個帶t的公式您再看看,s=v*t,這是簡單的速度公式把它做下移項,這個公式裡面雖然出現了t,但是公式並未規定t一定要朝向未來,當t走向過去的時候,這個公式其實依然是成立的。
所以大家發現沒,我們學過的所有物理學公式,都沒有對時間的方向性做強制規定,換言之時間走向未來還是走向過去,我們的這個公式依然是可以用的,所以這就導致了為啥我們很難通過「現象」去判斷時光到底是否倒流了。
這樣看來,一旦時間真的倒流了,我們是不是就無法判斷出來?答案是No,因為我們還有一個東西可以用來當做時間的方向來判斷,那就是「熵」。很多朋友可能對「熵」這個概念比較陌生,因為這個概念主要出現在化學領域,熵是啥意思呢?你可以簡單理解為事物的一個混亂程度。
舉個例子,我將一列撲克牌按照某種順序排好握在手裡然後往天上一扔,撲克牌會瞬間散開然後掉在地上,我們可以100%確定掉在地上的撲克牌順序肯定會雜亂無章,如果我們把撲克牌在手裡時所具有的熵命名為熵1,掉落到地上的熵命名為熵2,那麼肯定熵1<熵2,也就是說「熵」其實體現的是一個事物內部的混亂度,事物內部越混亂熵值越大(其實嚴格意義上對熵的定義是態的數量,但是大家可以暫時就理解為混亂度即可)
有了熵這個概念,我再告訴大家一個事實,我們這個世界有個特點就是:再一個孤立系統中熵永遠處於增加狀態,這就是「熵增原理」。這個原理有個誤區大家要注意,熵增出現在孤立系統,也就是說如果一個系統和另一個系統相連,另一個系統對這個系統做功或者產生某種作用,那麼這個系統的熵也是可以減少的,所以大家千萬不要把「熵增原理」絕對化的理解為任何場景任何條件下一個系統的熵一定增加。
但是如果這個系統是孤立的,也就是沒有外界對其做功或者其他作用,那麼這個系統發展的自然方向肯定是熵增。所有有了這一條我們就可以用來判斷時間的方向,當你發現一個孤立系統的熵在不斷增加,說明時間正在走向未來,一旦發現這個系統熵在減少,說明這個系統時間正在倒流。
所以熵是目前我們發現的唯一指明時間方向的物理量,不過僅僅有了一個「檢測時間方向」的工具還不夠,因為誠如上一期所言,我們要想實現穿越到未來相對容易些,但是要穿越回過去,不僅需要用負質量的奇異物來構造,還需要解決穿越「蟲洞」時人所承受的巨大壓力和拉力,這個在上上期專門對此作了講解,如果有興趣可以先去看看前面上期文章。
「時間」這個事物真的很奇妙,我們感覺對時間很了解,其實我們一點都不了解「時間」,有不少網友說「時間」其實不存在的,只是人類的一種錯覺,筆者認為時間是真實存在的事物,因為描述一個物體的狀態可以用(x,y,z,t)來表達,如果少了t,對一個事物的描述狀態就殘缺了,廣義相對論的場方程也就是崩塌了,人類建立的物理學理論大廈也會受到重創。
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