追根究源
2025年09月26日
追根究源
“时间箭头”究竟源于何处?一种看法认为它来源于宇宙大爆炸。现在人们普遍认为,今天的世界来源于许多亿年之前的一次大爆炸。由于爆炸和随之而来的宇宙膨胀带有明显的方向性,因而首先产生了宇宙学箭头。以后,在宇宙的不断膨胀中,在不同阶段相继产生了电磁学箭头、热力学箭头乃至生物学箭头等等。我们现在所面临的这许多时间箭头,似乎是为宇宙大爆炸所“命中注定”要一个接着一个诞生的。
还有的科学家把不可逆性归结于微观过程,他们认为微观世界本身就存在着时间箭头。我们知道,世界万物是由数以亿计的各种分子、原子组成的,而原子世界的基本成员却只有有限种,它们是电子、质子、中子、介子、超子等。1964年,科学家们发现K介子在衰变过程中,时间反演不守恒。在构成大自然的“基石”中存在着这种时间不对称性,那么,当它们在构筑世界万物时就会把时间箭头带到各个领域。这就是“微观起源论”的基本想法。也有些学者提出,量子力学中的薛定谔方程本身就是时间不可逆的,这样一来,理论与实际之间就没有根本的矛盾了。当然,在解释薛定谔方程的时间不对称性上,他们还缺乏足够的说服力。对于如何把微观世界的时间箭头与宇宙学箭头、热力学箭头等联系起来,“微观起源论”者还没有具体的办法。
总之,在解释时间箭头之谜这一问题上,可谓是百家争鸣,各显神通。但各种解释离开最终的答案都还很遥远。时间箭头至今仍是一个谜,这个20世纪物理学的难题之一,会在20世纪剩下的几年中得到解决吗?