第23章 时间箭头(2)[第2页/共3页]
这个看法是吸惹人的,因为它表白在收缩相和收缩相之间存在一个标致的对称。但是,人们不能置有关宇宙的其他看法于不顾,而只采取这个看法。题目在于:无鸿沟前提是否隐含着这个对称,或者它是否与这个前提不相调和?
在典范广义相对论中,因为统统已知的科学定律在大爆炸奇点处崩溃,人们不能预言宇宙是如何开端的。宇宙能够从一个非常光滑和有序的状况开端。这就会导致正如我们察看到的,定义很好的热力学和宇宙学的时候箭头。
但是,它也能够一样公道地从一个非常波浪起伏的无序状况开端。在那种环境下,宇宙已经处于一种完整无序的状况,以是无序度不会随时候增加。它要么保持常数,这时就没有定义得很好的热力学时候箭头;它要么会减小,这时热力学时候箭头就会和宇宙学时候箭头反向。这些能够性的任一种都分歧适我们察看到的环境。但是,正如我们看到的,典范广义相对论预言了它本身的崩溃。当时空曲率变大时,量子引力效应变得首要,而典范实际不再能很好地描述宇宙。人们必须用量子引力论去了解宇宙是如何开端的。
但是究竟热力学时候箭头为何必须存在呢?或换句话说,在我们称之为畴昔的时候的一端,宇宙为那边于高度有序的状况呢?它为何不在统统时候里处于完整无序的状况呢?毕竟这仿佛更加能够。另有,为何无序度增加的时候方向和宇宙收缩的方向不异?
我还被我做过的一项简朴的宇宙模型的研讨误导,在此模型中坍缩相仿佛是收缩相的时候反演。但是,我的一名合作者,宾夕法尼亚州立大学的唐・佩奇指出,无鸿沟前提没有要求收缩相必定是收缩相的时候反演。我的一个门生雷蒙・拉夫勒蒙进一步发明,在一个稍庞大的模型中,宇宙的坍缩和收缩非常分歧。我认识到本身犯了一个弊端:无鸿沟前提意味着,究竟上在收缩相时无序度持续增加。当宇宙开端收缩时或在黑洞中,热力学和心机学时候箭头不会反向。
总之,科学定律并不能辨别进步和后退的时候方向。
如果宇宙停止收缩,并且开端收缩,将会产生甚么呢?
但是,起码存在三个时候箭头,将畴昔和将来辨别隔来。它们是热力学箭头,这就是无序度增加的时候方向;心机学箭头,便是在这个时候方向上,我们能记着畴昔而不是将来;另有宇宙学箭头,也即宇宙收缩而不是收缩的方向。我指出了心机学箭头本质上应和热力学箭头不异。宇宙的无鸿沟假想预言了存在定义得很好的热力学时候箭头,因为宇宙必须从光滑的有序的状况开端。并且我们看到,热力学箭头和宇宙学箭头的分歧,乃是因为聪明生命只能在收缩相中存在。因为在收缩相那边没有强的热力学时候箭头,以是分歧适聪明生命的存在。