 大爆炸發(fā)生后，物質(zhì)逐漸形成結(jié)構(gòu)，行星，恒星和星系逐漸出現(xiàn)。時(shí)間的箭頭永遠(yuǎn)指向前方。而最近的一項(xiàng)新理論認(rèn)為大爆炸時(shí)還形成了一個(gè)“鏡像宇宙”，它擁有相對我們而言“反向”的時(shí)間。
 這項(xiàng)新的研究嘗試回答有關(guān)時(shí)間箭頭方向的問題——也即是有關(guān)“時(shí)間對稱性”的問題。
 據(jù)英國《每日郵報(bào)》報(bào)道，時(shí)間的不可逆性在過去超過一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里一直困擾著科學(xué)家們。但最近科學(xué)家們發(fā)展出一套新的理論，有望幫助回答其中的一些問題——至少是那些有關(guān)時(shí)間的開端以及在那“之前”究竟發(fā)生了什么的問題。 當(dāng)時(shí)間對于我們的感知而言正向前流逝時(shí)，在鏡像宇宙中的智慧生命看來，我們的時(shí)間其實(shí)正在倒流。然而，這兩個(gè)宇宙都擁有相同的開端——大爆炸。然而必須指出的是這兩個(gè)宇宙中的情況可能已經(jīng)完全不同，只是時(shí)間上呈現(xiàn)對稱性而已。 該理論認(rèn)為，當(dāng)大爆炸發(fā)生時(shí)產(chǎn)生了一個(gè)與我們的宇宙相同的“鏡像宇宙”并在大爆炸的瞬間朝相反的方向膨脹——而分別生活在這兩個(gè)世界中的智慧生物在感知上會認(rèn)為對方都在朝著時(shí)間軸的反方向前行。 這一看上去相當(dāng)極端的理論是由英國的朱利安·巴伯(Julian Barbour)博士，加拿大新布倫瑞克大學(xué)的蒂姆·科斯洛夫斯基(Tim Koslowski)博士以及加拿大圓周理論物理研究所的弗拉維奧·莫卡提(Flavio Mercati)博士共同提出來的。 他們的這項(xiàng)研究旨在解決有關(guān)“時(shí)間箭頭”的問題，其理論核心觀點(diǎn)便是認(rèn)為時(shí)間是對稱的，而所有事物都沿時(shí)間軸朝前發(fā)展。他們指出，在大爆炸發(fā)生的時(shí)刻產(chǎn)生了兩個(gè)而不是一個(gè)宇宙，并分別沿著相反的時(shí)間方向發(fā)展。 巴伯表示：“時(shí)間是一個(gè)謎團(tuán)?；旧蟻碚f，不管何時(shí)，所有已知的物理學(xué)理論基本都是相同的。并且，在我們生活的世界中，一切都只會沿著時(shí)間朝一個(gè)方向發(fā)展?！彼f：“宇宙正在膨脹，我們會變老，秩序似乎正在增加，至少在我們的身邊情況似乎是如此?！?/p> 巴伯博士用放置在水杯中正在融化的冰塊來比喻宇宙從有序向無序的發(fā)展——或者用更專業(yè)的話來說：熵的增加。他指出，這個(gè)問題到19世紀(jì)末期開始引起關(guān)切，當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為宇宙最終將在一場“熱寂”中終結(jié)——也就是宇宙各處的溫度變得一樣，就像水杯中冰塊的最終命運(yùn)。 然而如果將引力的影響考慮進(jìn)來，似乎這一理論就不再能站住腳了——引力理論還能解釋宇宙狂暴的開端。 為《科學(xué)美國人》撰稿的李·比林斯(Lee Billings)表示：“于是，純粹的引力便為整個(gè)系統(tǒng)的膨脹以及時(shí)間箭頭的起源搭建起了舞臺?！?/p> 在一個(gè)僅僅包含100個(gè)粒子的簡單模型中，研究人員表示他們的理論表明，如果你在時(shí)間軸中反向前行——朝著無序的方向前進(jìn)，你最終將會穿過大爆炸的點(diǎn)，并進(jìn)入另外一個(gè)“鏡像宇宙”。 那個(gè)宇宙可能并不會與我們所在的這個(gè)宇宙完全相同，它或許已經(jīng)經(jīng)歷了自身的發(fā)展和演化，因而已經(jīng)與我們的這個(gè)宇宙完全不同。然而那里卻應(yīng)當(dāng)擁有與我們宇宙中相同的物理學(xué)定律，因此那里也應(yīng)該會存在行星，恒星和星系，就像我們所見的宇宙。 巴 伯博士將這個(gè)模式比作一個(gè)蜂群，隨著時(shí)間推移，宇宙從初期的混亂的“蜂群”狀態(tài)逐漸演變成為一個(gè)擁有結(jié)構(gòu)和秩序的宇宙。他指出：“如果你將這個(gè)簡單模型中 的蜂群視作大爆炸的點(diǎn)，但從另外一個(gè)方向爆發(fā)出來，你就會發(fā)現(xiàn)存在兩個(gè)時(shí)間軸，分別指向相反的方向。其中一個(gè)箭頭指向前方，而另一個(gè)箭頭則指向相反方向。 如果你將時(shí)間定義為秩序增加的方向，那么你永遠(yuǎn)都會得到兩個(gè)相反的方向，而它們的中間是處于最為無序狀態(tài)的區(qū)域?！?/p> 他認(rèn)為這是思考大爆炸理論的一種嶄新視角。他說：“每當(dāng)人們談?wù)撈鸫蟊〞r(shí)，他們往往就會把手一攤，絕望地表示他們無法知道大爆炸的時(shí)刻究竟發(fā)生了什么。而現(xiàn)在，我們的工作則是一個(gè)開端，向人們證明，實(shí)際上我們還可以比這做得更多?！?/p> 來源：騰訊科學(xué) |
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