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原创时间不仅具有方向性,而且所有方向都朝前,原因为何

科学星 2023-09-17 16:05:25

引言:我们时常感慨,历史的车轮只会滚滚前进,时间也只会不断地流逝而不会重新再来。我们的这些感受中实际上已经认为时间是具有方向性的了,科学家们也是这么认为的,绝大多数时间都具有向前的特性,但这类物质的时间却是相反的。

开篇第一问,什么是时间?对于不同的人来说,时间所表现出来的意义是不同的,而且科学家至今也无法对时间进行统一的定义。时间可以是十分抽象的东西,例如我们所生存的时空就是由时间和空间组成的,我们可以将空间描述成三维的物体,那么时间应该如何描述呢?时间也可以是直观的表现,看着墙上时钟在不停走动的秒针,我们就知道时间正在一点一滴地流逝。

科学家通过多年的研究提出了许多关于时间的理论,有观点认为对于地球上每一种生物来说时间都是一样的,时间是公平的。但是宇宙中并非每一处的时间都是一样的,有些地方的时间会被拉长,有些地方的时间会被压缩,甚至有些地方时间会完全静止,例如在黑洞的视界范围内。还有科学家提出了时间具有方向性的理论,这是为什么呢?

如果以日常生活为例子的话,该理论确实通俗易懂,因为时间永远都是往前走而不会往后走,这就是它的方向性。在科学上时间的方向性被称为“时间箭头”,它是由物理学第二定律决定的,而这个定律的核心概念就是“熵”。在中学化学中我们初次接触“熵”这个概念,相信现在很多朋友都忘得一干二净了。科学家提出熵这个概念来描述事物的混乱度,如果事物的熵越低,那么它就越有序。如果事物的熵越高,那么它就越混乱。

因此很多科学家认为,宇宙的发展过程就是熵不断增加的过程。根据宇宙大爆炸理论,宇宙诞生于一个奇点的爆炸,也就是说宇宙一开始是一个奇点,然后发生爆炸之后才形成各种各样的物质。因此宇宙的诞生过程就是从原来一个奇点的有序变成了宇宙空间的无序,而且宇宙中的熵只会越来越高,也就是说宇宙的混乱度也会越来越高。那么熵与时间箭头有什么关系呢?科学家表示,时间箭头的方向其实就是熵增加的方向。

这样看来,熵的增加是不可逆的过程,也无法改变,那么时间的方向性也是无法改变的。然而于1965年获得诺贝尔物理学奖的美国物理学家理查德·费曼在研究狄拉克关于电子方面的理论时发现了奇怪的现象,这些现象似乎说明了时间的方向性是可以改变的。费曼通过对狄拉克的电子方程进行研究后发现,反物质或许就是逆着时间方向运动的物质。而我们所能看到的物质都是正物质,都是朝着时间的前进的方向发展的。

但向前进的正物质和向后退的反物质碰撞在一起之后就会发生所谓的“湮灭”现象,从而释放出巨大的能量。不仅如此,费曼还和他的导师提出了一个惊为天人的理论,宇宙其实就是一个电子。宇宙诞生之后电子先是在时间轴上争相前进,直到宇宙毁灭之后电子又向后运动,宇宙就是在不断地重复诞生、发展和毁灭的过程。

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