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引力系统中的时间之矢

Arrow of time emerges in a gravitational system

  • 摘要: 我们相信,物理学的基本规律与时间的方向无关。然而,为什么未来与过去是如此之不同呢?“时间之矢”或“时间的方向”问题已困扰了物理学家和哲学家一个多世纪,而且仍然是近代物理的基本概念问题之一。大多数物理学家接受时间的方向与熵增加的方向相同的观点。但是不能解释为什么在过去存在一个低熵的罕见条件。一个多世纪前,Boltzmann 提出,我们可见的宇宙可能只是一个暂时的低熵的统计涨落,这种涨落影响着大得多的平衡系统的一小部分。在这种情况下,时间的方向就是将我们带回到平衡状态的方向。但是大多数当代的物理学家发现,这种解释不能令人满意:包含“我们”在内的随机涨落更容易产生一个单个的星系、一颗行星,或只是一个“大脑”,而不是整个宇宙。此外,根据“Loschmidt 不可逆佯谬”,如果设想存在这样一个低熵的时刻,那么熵将向着未来与过去两个方向增加,给出两个分开的时间之矢。

     

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