宇宙的历史和时间的方向

从过去到现在再到未来，你会发现时间总是朝着一个方向在流逝，从未在某一个地方静止，也从未倒流。而对于人类来说，“时间的箭头”总是朝向未来的方向，做单循环运动。

但如果认真审视物理定律——无论是从牛顿到爱因斯坦，还是从麦克斯韦到玻尔，又或者从狄拉克到费恩曼——时间都是对称的。

举一个很简单的例子，如果桌子上有一个杯子，水杯滑落掉在地上并摔碎。那么我们看到的就会是水杯摔碎，而永远看不到水杯从摔碎的状态，重新复原到摔碎之前，并回到桌子上。

为什么？

通常大家对这一现象的解释，是这将违背热力学第二定律，即熵增定律。

这定律可以表示为，在任何闭合系统中，万事万物的无序程度总是随着时间增加。

杯子完整的在桌子上，这一现象本身是处在一个高度有序状态中的；而杯子被摔碎，则使这一现象处于无序状态。在时间的统领下，人们可以轻易地把“有序的杯子”转变为“无序的杯子”，而做不到还原。

因为，事物的无序度，会随时间增加，这是所谓“时间箭头”的一个例子。

三种不同的时间箭头与宇宙的无序度

时间的起与始，人们无从得知。但能够分辨的，是时间在将人类的过去和未来区分开来，并赋予了方向。

在物理学上存在着3种不同的时间箭头：

首先就是热力学时间箭头，即熵增定律。事物在这个方向上的无序度是不断增加的；

其次是心理学时间箭头，意即人类能感觉到时间在流逝，并且知晓它有一定的方向；

最后就是宇宙学时间箭头，整个宇宙在时间方向上不断膨胀而不是收缩。

我们此前说过，当事物从高度有序的初始条件下随着时间向前发展，那么根据熵增定律，这个事物陷入无序程度的可能性，将随着时间的流逝而不断增加。

算盘就是一个简单而现成的例子。

首先，算盘由最简单的形式构成，即它由许多根铁条组成底层框架；每一根铁条上又分别有一念珠。在计算开始进行之前，算盘上的念珠均处于无序态。

而当人们根据一定算法规则，开始拨弄算盘珠时，根据算法系统的状态，算盘珠将肯定处于这种或那种状态。

这样一来，以算盘珠为代表的这款记忆器就成功地从原本的无序态，转变成了有序状态。并且，为了保证算盘整体处于正确所需的状态，就需要对它施加或使用一定的能量。

而这样，是要额外耗费和施加能量的，施加的能量将以热的形式耗散掉，从而从另一个方面就是增加了宇宙无序度的可能性和量。

假如是计算机在开展工作进行运算，那么，从计算机冷却风扇中会排出热量，这就表明计算机已经将一个项目记录在了它的记忆器中。

与此同时，宇宙无序度的总量也在不断增加——计算机展开运算所需时间的方向，跟宇宙整体无序度增加的方向，是完全一致的。

再来看看心理学箭头的作用力与影响力——心理学箭头毫无疑问源自热力学。

举个例子，为了记住一些事情或内容，人的大脑往往会驱使个体从一个个无序状态，不断努力转变到人们期望中的有序状态，或者从有序上升到另一个同样有序的状态。

在此过程中，为确保新状态的正确，人就必须为此提供高能量并将能量消耗掉，也正因此，就增加了宇宙其他部分的无序度。

而且，宇宙这个无序度上升的力度，会一直都比我们头脑有序度的增加程度大很多。

总而言之，科学定律目前是不能区分时间的前进和后退方向的。因此，我们只能用时间箭头来对过去和未来加以区别。从本质上来说，热力学时间箭头与心理学时间箭头的指向是相同的。

宇宙中任何能量转换成为无序状态，都是通过热量来转换的，而只要发生了热量转换，那么宇宙的无序度就会不断增加。

所以，宇宙学时间箭头与热力学时间箭头的指向，从本质上来说，也是相同的。

当你看到这篇文章的时候，你头脑中的有序信息量就处于增加状态，而与此同时，你身体所释放出的热量，思考的有序性这个过程，就已经为宇宙增加了无序度。

也就是说，不断成长才能不会被抛弃，在某种程度上，是不断相互转化的。