世间万物总是会从有序到无序,为何会这样?
地球上一切看似稳定的节奏,甚至夜空中常见的月亮都在变化,这些变化逐渐积累,时间箭头推动着宇宙的演化。宇宙并非陷入无休止的循环,而是不可逆转地迈向未来。宇宙的演变经历了许多不同的时期,每一个漫长的时期都有其独特的起止标志。
三百万年前,地球上还没有人类,五十亿年前宇宙中还没有地球。但是,宇宙的历史更为悠久,巨大的时间跨度让我们回到近一百四十亿年前,一个古老而原始的时期,那时的宇宙与现在大不相同。
那个遥远的时期,深深吸引着天文学家尼亚尔-坦维尔。越是向太空深处探索,他看到的过去便更加遥远。当我们观察太空深处时,会看到光历经漫长的时间向我们传播,光的速度非常快,但星系之间隔得非常远,光也需要几百万年甚至几十亿年才能到达地球。这意味着,我们观察远处的星体时其实也是在看向过去。
第一批恒星的出现是宇宙演化历程中最重要的转折点,而如今的宇宙里满是恒星,多不胜数,星光赐予我们白昼,装饰我们的夜空。但是,既然恒星时代有起始,依照时间箭头指示,它必然要有终结,可是为什么一定要这样呢?为什么会存在时间箭头呢?
科学家认为,了解时间箭头的关键在于探索我们眼前的这个世界,时间箭头的力量在这里清晰可见。在我们的可见世界中,万物总归会逐渐变得紊乱,而不会历久弥新,这是一个非常基本的事实,但为什么会这样?
时间箭头决定万物将紊乱,破碎,归于尘埃,万物都会老化,这是我们基本的人生体验。令人惊讶的是,这其中的缘由非常简单,只用一桶沙土就可以说明。
为什么我们总是看到事物日渐紊乱,而不是更有条理?为什么有这样一个时间箭头总是指向无序状态。为了说明这一点,我们只需要堆一个沙堡,而如果要建造沙堡这样规整的东西,就必须确保沙子全部准确就位,只需要一个沙堡的模型,把沙子装进去,然后拿走模型就可以了,这样就会形成一个规整的建筑,里面的每颗沙粒都必须符合一定秩序才能形成一座沙堡。
但是如果我们不管沙堡,沙粒就会被风吹散,但也存在着微乎其微的可能,在一粒沙被吹走时,另一粒沙子刚好吹过来,恰巧补上吹走的沙粒,但这几乎是不可能的。
要实现这一点,每粒沙子都必须被吹到特定的位置,而通常情况下,风只会把沙堡吹散,变成一座沙丘,因为要形成沙丘,只需沙粒随意散落。如果要堆沙丘,堆一个小沙丘,只要随意撒些沙子就行了,最后堆成的东西总归会有一个沙丘的大致形状。
当然一栋规则的建筑,如沙堡,也可能由风天然吹筑而成,只是这种可能性接近于零。而正因为可能性极低,所以我们在日常生活中从没见过。当然,时间箭头的规律不仅仅适用于沙堡,事实上,它适用于宇宙中的万物。
随着时光流逝,万物总是会变得无序,这也是一条基本的自然 规律,也就是物理学家所说的“熵”。随着时间推进,一切都会逐渐变得无序,这也就给了时间一个确定的方向,把过去与未来区分开来,过去比较有序,而未来不可避免地变得无序。