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時(shí)間反演不可逆性問(wèn)題的起源與現(xiàn)狀

 物理網(wǎng)文 2015-03-11
1. 時(shí)間反演不可逆性問(wèn)題的起源與現(xiàn)狀

時(shí)間過(guò)程的不可逆性自古以來(lái)一直與人類的情感密切相關(guān)。面對(duì)月圓月缺,天荒地老,古今之人無(wú)不感慨萬(wàn)千。生老病死,是每個(gè)人生的必經(jīng)之旅。然而作為一個(gè)科學(xué)問(wèn)題,為何時(shí)間過(guò)程不可逆,卻不是能夠容易回答的。事實(shí)上這是科學(xué)史一個(gè)非常著名的難題,為了解答這個(gè)問(wèn)題,一百五十多以年來(lái)幾代物理學(xué)家前仆后繼,付出艱苦卓絕的努力,卻至今沒(méi)有得到最終的答案。

取一杯清水來(lái),滴上一滴墨水,你可以看到墨水最終會(huì)擴(kuò)散到整杯水中。但你能看到杯中的墨水重新再集聚成一滴嗎?或許可能,但要你千秋萬(wàn)代后的子孫才可能看到。更大的可能性是,你的子子孫孫永遠(yuǎn)都看不到。把一根鐵棍的一頭放到火里燒熱后拿出,鐵棍最后會(huì)變得兩頭一樣熱。你不可能看到一根棍子突然一頭變得冰冷,一頭變得火熱。如果這樣,還有誰(shuí)敢舞槍弄棍的,少林和尚得關(guān)門吃素。這是兩個(gè)由大量微觀粒子組成的宏觀孤立系統(tǒng)自然演化過(guò)程不可逆的典型例子,用來(lái)描述這類現(xiàn)象的理論就是著名的熱力學(xué)第二定律。沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)吧,物理學(xué)家會(huì)馬上告訴你,世界上任何規(guī)律都可以違背,就是熱力學(xué)第二定律不能違背。就比如你可以做任何事情而不受懲罰,但搶銀行是一定要受懲罰的。在網(wǎng)上你可以經(jīng)常看到有人聲稱發(fā)明了永動(dòng)機(jī),但全世界所有國(guó)家的專利局都會(huì)拒絕給他專利,原因是永動(dòng)機(jī)違背熱力學(xué)第二定律。不是專利審查員被洗過(guò)腦,而是想為你省幾個(gè)錢,因?yàn)榘堰@個(gè)專利批給你也沒(méi)有用。有人故弄玄虛,把熱力學(xué)第二定律稱為熵增原理。說(shuō)一個(gè)宏觀孤立系統(tǒng)從一個(gè)平衡態(tài)絕熱地演化到另一個(gè)平衡態(tài)的過(guò)程中,熵永不減少。看不懂沒(méi)關(guān)系,你可以把它理解為臉上的皺紋永不減少原理。往臉上搽點(diǎn)雪花膏,看去也許平滑了點(diǎn),那叫“漲落”,物理學(xué)家的詞典厚得很。正是這該死的熵,導(dǎo)致世間萬(wàn)物衰退,失去活力,最終達(dá)到熱寂。什么叫“熱寂”,就是“死寂”?!八兰拧笨赡苓€有風(fēng)吹過(guò),“熱寂”連風(fēng)都沒(méi)有,真有點(diǎn)駭人聽(tīng)聳。用溫和一點(diǎn)詞,“熱寂”也叫做“平衡態(tài)”。有人預(yù)言我們的宇宙最終會(huì)達(dá)到“熱寂”,美國(guó)大片常常拿這種東西嚇唬你,但這與你我無(wú)關(guān),因?yàn)槟阄叶伎床坏健?

以上論斷看去沒(méi)有什么問(wèn)題,除了賣長(zhǎng)生不老藥的,基本無(wú)人異議。但物理學(xué)家是用放大鏡來(lái)看問(wèn)題的,他們?nèi)詫?duì)此憂心忡忡。問(wèn)題在于所有的宏觀系統(tǒng)都是由微觀粒子構(gòu)成的,而目前所有描述微觀過(guò)程的物理規(guī)律對(duì)時(shí)間反演都是可逆的。你可以這樣想,地球繞太陽(yáng)不論順著轉(zhuǎn)和還是逆著轉(zhuǎn),地球都不會(huì)掉到太陽(yáng)上。同樣不論原子中的電子繞原子核順著轉(zhuǎn)和逆著轉(zhuǎn),電子也不會(huì)掉到原子核上。這兩種過(guò)程是互逆的,也都是可能的。由此就產(chǎn)生了時(shí)間反演不可逆性佯謬問(wèn)題,既然宏觀系統(tǒng)由微觀粒子構(gòu)成,為什么微觀過(guò)程對(duì)時(shí)間反演可逆,宏觀過(guò)程卻是不可逆的呢?

奧地利物理學(xué)家 L.玻爾茲曼最早試圖找出答案。玻爾茲曼是分子運(yùn)動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)物理的奠基者之一,他把統(tǒng)計(jì)學(xué)的思想引入分子運(yùn)動(dòng)論,提出了著名熵與概率之間的對(duì)數(shù)關(guān)系,在熱力學(xué)系統(tǒng)的宏觀與微觀之間建立關(guān)聯(lián)。我們以后要經(jīng)常提到概率,或者也叫幾率,可以理解為你買彩票中獎(jiǎng)的可能性。為了從微觀角度解釋熱力學(xué)系統(tǒng)的不可逆現(xiàn)象,玻爾茲曼在1872年引入分子混沌性假設(shè)(什么叫分子混沌下文解釋),定義了一個(gè)與熵函數(shù)類似的 H 函數(shù),導(dǎo)出描述熱力學(xué)孤立系統(tǒng)從非平衡態(tài)向平衡態(tài)演化玻爾茲曼方程。他證明在熱力學(xué)非平衡系統(tǒng)的時(shí)間演化過(guò)程中,H 函數(shù)單調(diào)減少,并在平衡態(tài)時(shí)達(dá)到最小值。因此 H 定理就從微觀角度反映了宏觀熱力學(xué)過(guò)程的時(shí)間單向性。用經(jīng)濟(jì)學(xué)家的話說(shuō),如果你不干活(成了孤立系統(tǒng)),你錢包里的錢就會(huì)一直減少,當(dāng)你達(dá)到“熱寂”時(shí),你錢包里的錢達(dá)到最少。

在當(dāng)今的統(tǒng)計(jì)物理學(xué)中,玻爾茲曼的 H 定理成了經(jīng)典之作。然而不幸的是在當(dāng)年,玻爾茲曼 H 定理的提出不僅沒(méi)有給他帶來(lái)榮譽(yù),反而給他帶來(lái)大量的非議和責(zé)難。由于 H 定理導(dǎo)出的結(jié)果與經(jīng)典物理學(xué)的關(guān)于時(shí)間過(guò)程可逆性的基本特性發(fā)生沖突,加上玻爾茲曼在導(dǎo)出 H 定理的過(guò)程中引入諸如“分子混沌”之類的假設(shè),許多著名的物理學(xué)家對(duì)玻爾茲曼的 H 定理進(jìn)行嚴(yán)厲的批評(píng)和攻擊。比如他們說(shuō),有些人不干活可錢并不減少,就像現(xiàn)在的比爾.蓋茨。當(dāng)他“熱寂”時(shí)錢可能比現(xiàn)在多,因此 H 定理對(duì)比爾.蓋茨失效。

麥克斯韋設(shè)想有一種小妖精,叫做“麥克斯韋妖”,可以根據(jù)分子的運(yùn)動(dòng)情況來(lái)選擇性地改變分子的運(yùn)動(dòng)方向,使宏觀系統(tǒng)朝熵減少的方向演化,導(dǎo)致熱力學(xué)第二定律的違背。比如讓小妖站在兩個(gè)房間的門邊,手中有一個(gè)網(wǎng)球拍,看到墨水分子時(shí),就把它打到左邊房間,看到水分子時(shí)就打到右邊房間。時(shí)間久后左邊房間都是墨水分子,右邊房間都是水分子,墨水和清水被自動(dòng)分開(kāi)了。干完這活,國(guó)家專利局就得給小妖發(fā)永動(dòng)機(jī)的專利證書。直到20世紀(jì)50年代信息論出現(xiàn)后,人們才意識(shí)到“麥克斯韋妖”是得不到專利證書的。原因在于改變分子運(yùn)動(dòng)方向需要分子運(yùn)動(dòng)的信息,由此產(chǎn)生的信息熵使系統(tǒng)的總熵仍然增加。也就是說(shuō)為了讓小妖看清分子,你得給小妖發(fā)把手電筒。但手電筒里的電池可不是吃熵的,它要吐熵。當(dāng)時(shí)沒(méi)有手電筒,玻爾茲曼拿小妖精沒(méi)有一點(diǎn)辦法。

洛喜密脫1876年提出的可逆性佯謬,認(rèn)為微觀粒子服從牛頓力學(xué)運(yùn)動(dòng)方程(當(dāng)時(shí)沒(méi)有量子力學(xué)),而牛頓力學(xué)方程對(duì)時(shí)間反演是可逆的。設(shè)想在某一時(shí)刻令體系中所有分子速度反向,據(jù)牛頓第二定律,每個(gè)分子都將沿相反方向和路徑回到初態(tài)。因此就不存在熵增加原理和 H 定理,宏觀過(guò)程的不可逆性是無(wú)法從微觀得到解釋的。策梅羅則根據(jù)彭加萊證明的一個(gè)定理,于1896年提出的所謂的彭加萊回歸問(wèn)題。認(rèn)為一個(gè)處于有限空間內(nèi)的保守系統(tǒng)經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后必將回到其初始態(tài)的無(wú)限近的領(lǐng)域,因此孤立宏觀系統(tǒng)的演化過(guò)程應(yīng)當(dāng)是可逆的。也就是說(shuō)你閉上眼睛在城里瞎撞,時(shí)間久了會(huì)回到自己的家門口。因此你家孩子丟了不用急,遲早孩子會(huì)自己回來(lái)。

關(guān)于洛喜密脫可逆性佯謬,玻爾茲曼對(duì)此的解釋是, H 定理是統(tǒng)計(jì)性質(zhì)的定理,說(shuō)明的僅是在統(tǒng)計(jì)意義下 H 函數(shù)減小,熵增加的概率最大。它并未排斥 H 函數(shù)增加,熵減小的可能性.只不過(guò)這種可能性極小。也就是說(shuō)H 函數(shù)的單向性不是由分子間相互作用的力學(xué)規(guī)律引起的,因而與微觀可逆性不矛盾。很明顯在一個(gè)決定論的可逆的經(jīng)典力學(xué)框架中,若不引入動(dòng)力學(xué)以外的其他假設(shè),是不可能推導(dǎo)出對(duì)時(shí)間不可逆的 H 定理的。微觀過(guò)程的可逆性建立在動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)上的,它以必然性為基礎(chǔ)。而宏觀不可逆性是建立在統(tǒng)計(jì)理論的基礎(chǔ)上,它以概率性為基礎(chǔ)。玻爾茲曼在證明 H 定理時(shí)使用了所謂“分子混沌”的假定,認(rèn)為分子在碰撞之前彼此互不相干,只是在碰撞之后才變得相干的。這可以比喻為舊社會(huì)男女靠媒婆聯(lián)姻,未成親之前彼此不知是人是鬼,成親之后手牽手。因此“分子混沌”假定隱含了時(shí)間的不對(duì)稱性,我們有什么理由認(rèn)為碰撞之前分子之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)呢?佛陀不是說(shuō)五百年才修得同船渡嗎,何況夫妻。

更難對(duì)付的是龐加萊的回歸定律,玻爾茲無(wú)法直接面對(duì),只好認(rèn)為從統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn),彭加勒的回歸定律是可能的。一些特殊狀態(tài)的再現(xiàn)是一種漲落,它可能出現(xiàn)的,但概率極小,需要的時(shí)間極長(zhǎng)。比爾.蓋茨這種人太少,對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō),H 定理仍是有效的。你家小孩丟失后會(huì)自己回來(lái),但那時(shí)候你可能已經(jīng)作古。因此引入熵函數(shù)以及 H 函數(shù)的概率解釋之后,熱力學(xué)就變成統(tǒng)計(jì)性地成立的東西,熵減少的過(guò)程被允許,時(shí)間的單一方向性原則上被破壞??磥?lái)將熱力學(xué)還原為動(dòng)力學(xué)的愿望只是一個(gè)幻想,對(duì)熱力學(xué)本質(zhì)的理解只有求助于概率論了。到晚年玻爾茲曼甚至認(rèn)為我們的宇宙早就已經(jīng)達(dá)到了熱寂,人類只不過(guò)生活在宇宙中某個(gè)非平衡漲落的區(qū)域內(nèi)。也就是說(shuō)我們住某個(gè)已經(jīng)死了火的大湯鍋的小泡泡里,一不小心泡泡就會(huì)沒(méi)了。

玻爾茲曼的解釋在本質(zhì)上只是試圖調(diào)和矛盾,沒(méi)有觸及問(wèn)題的本質(zhì)。長(zhǎng)期的論戰(zhàn)使玻爾茲曼深陷孤獨(dú),憂郁和絕望,加上疾病的折磨,1906年9月5日玻爾茲曼以自殺方式了結(jié)了他的一生。在玻爾茲曼這里,將熱力學(xué)還原為動(dòng)力學(xué)的愿望未能成功。熱力學(xué)成為微觀概率性的宏觀表現(xiàn),概率被視為統(tǒng)計(jì)過(guò)程中信息不足造成。其后有人提出的“粗?;崩碚?,認(rèn)為微觀過(guò)程本來(lái)是可逆的,但在宏觀描述過(guò)程中由于統(tǒng)計(jì)平均導(dǎo)致信息丟失,使宏觀過(guò)程出現(xiàn)不可逆性。所謂美人遲暮,只能遠(yuǎn)看不能近看,近看粗?;5礋崃W(xué)系統(tǒng)卻正好相反,遠(yuǎn)看粗粒化,近看可逆化。由于粗粒化理論將宏觀過(guò)程的不可逆性歸結(jié)為對(duì)微觀狀態(tài)的無(wú)知,其結(jié)果最終將導(dǎo)致主觀主義和不可知論。這種東西不討人喜歡,熱力學(xué)不可逆性是否能在微觀層次上得到理解成了歷史懸案。

玻爾茲曼之后統(tǒng)計(jì)物理學(xué)研究進(jìn)入“遍歷理論”時(shí)代?!氨闅v性”概念最早是由玻爾茲曼提出的,麥克斯韋也提出過(guò)同樣概念?!氨闅v性”假設(shè)認(rèn)為從任意一個(gè)初始條件出發(fā),經(jīng)過(guò)無(wú)限長(zhǎng)時(shí)間,系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)可以遍及所有的相空間點(diǎn)。按這理論,你在北京城里亂逛,會(huì)自動(dòng)地逛遍毎一家商店。遍歷性假說(shuō)實(shí)際上是用動(dòng)力學(xué)的概念表述概率統(tǒng)計(jì)的方法。但后來(lái)埃倫費(fèi)斯特證明,即使對(duì)一個(gè)保守力學(xué)體系,嚴(yán)格的遍歷性系統(tǒng)不可能存在。系統(tǒng)只可能近似地遍及所有的可能的態(tài),即只可能是“準(zhǔn)遍歷”,也就是說(shuō)在城里亂逛時(shí)你總會(huì)漏掉幾家商店。盡管如此,遍歷理論仍在頑強(qiáng)地推進(jìn)。俄國(guó)物理學(xué)家李雅普諾夫指出,指數(shù)不穩(wěn)定性是動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)遍歷性的重要來(lái)源。數(shù)學(xué)家紐曼,伯克霍夫,霍普夫等為遍歷理論建立了嚴(yán)格的數(shù)學(xué)框架,使之發(fā)展成為一個(gè)完整的純數(shù)學(xué)學(xué)科。前蘇聯(lián)科學(xué)家柯?tīng)柲缏宸颍⒅Z德等人的工作揭示了遍歷系統(tǒng)中存在著各種隨機(jī)性行為,如回歸性、遍歷性、混沌性等等,提出動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)內(nèi)部的不穩(wěn)定性是熱力學(xué)系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)性和可逆性的來(lái)源。Kolmogorov,Arnold和Moser證明了著名的KAM定理,闡述了不可積系統(tǒng)中存在規(guī)則運(yùn)動(dòng)的可能性。你可以將不可積系統(tǒng)理解為行為不可預(yù)測(cè)的系統(tǒng),如果你遇到一個(gè)行為不可預(yù)測(cè)的人,那是很可怕的。

在幾乎整個(gè)十九世紀(jì),可積系統(tǒng)的思想統(tǒng)治了經(jīng)典動(dòng)力學(xué)的發(fā)展,其基本思想是對(duì)哈密頓量進(jìn)行一個(gè)正則變換,設(shè)法把勢(shì)能部分去掉。勢(shì)能可以變換掉的系統(tǒng)稱為可積系統(tǒng),其行為方式簡(jiǎn)單可測(cè),經(jīng)典動(dòng)力學(xué)的任務(wù)就是尋找可積系統(tǒng)。因此當(dāng)布倫斯證明太陽(yáng),地球和月球這種簡(jiǎn)單的三體問(wèn)題不是可積系統(tǒng)時(shí),科學(xué)界為之震驚。牛頓給出的太陽(yáng)地球二體橢圓運(yùn)動(dòng)軌道實(shí)際上只是一種簡(jiǎn)化,由于月球這個(gè)第三天體的存在,地球繞日運(yùn)行軌道就會(huì)變得不可預(yù)測(cè),也就是說(shuō)我們不知道地球明天會(huì)跑到那里去!直到KAM定理證明,微擾小到一定程度系統(tǒng)仍然可以是穩(wěn)定時(shí),人們才不再擔(dān)心地球會(huì)隨時(shí)投身太陽(yáng)的懷抱。但龐加萊在1892年就證明,大多數(shù)系統(tǒng)都是不可積的,可積系統(tǒng)只是少數(shù)的例外,并由此創(chuàng)建了動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的現(xiàn)代理論。

上世紀(jì)60年代以來(lái),比利時(shí)物理學(xué)家普里高津提出的耗散結(jié)構(gòu)理論,代表了熱力學(xué)與時(shí)間不可逆問(wèn)題研究的一個(gè)新的里程碑。耗散結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為,在遠(yuǎn)離平衡態(tài)的情況下,宏觀系統(tǒng)有可能從無(wú)序狀態(tài)變成有序狀態(tài),宏觀系統(tǒng)的熵減少而不是增加。耗散結(jié)構(gòu)理論為生物進(jìn)化提供了熱力學(xué)解釋,其影響是石破驚天的。在傳統(tǒng)物理學(xué)中,我們看到的是單調(diào)的退化,熱力學(xué)第二定律在起作用。一切過(guò)程都走向平衡,走向死寂。但耗散結(jié)構(gòu)理論使我們看到大自然欣欣向榮的一面,看到我們?nèi)祟惖靡詮臒o(wú)生命狀態(tài)進(jìn)化而來(lái)的動(dòng)因。種子發(fā)芽,桃李開(kāi)花,一定是耗散結(jié)構(gòu)在起作用。普里高津強(qiáng)調(diào)了時(shí)間不可逆性的真實(shí)性,而不是像愛(ài)因斯坦所認(rèn)為的那樣,時(shí)間過(guò)程只是我們的幻覺(jué)。在普里高津看來(lái),過(guò)去和未來(lái)并不一樣,因?yàn)樯退朗遣灰粯拥摹?

伴隨著耗散結(jié)構(gòu)理論共生和興起的,是非線性動(dòng)力學(xué)與混沌理論的研究熱潮,給現(xiàn)代物理學(xué)注入新的活力。混沌動(dòng)力學(xué)理論涉及范圍廣泛,無(wú)法一一論及。我們僅給出現(xiàn)代非線性動(dòng)力學(xué)理論對(duì)時(shí)間反演不可逆性起源的看法,以此說(shuō)明盡管取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展,宏觀過(guò)程不可逆性的與微觀過(guò)程可逆性之間的矛盾仍然存在,宏觀物質(zhì)系統(tǒng)耗散性起源問(wèn)題至今仍是一個(gè)未解之謎。也就是說(shuō)雖然我們已經(jīng)找到生的原因,但仍然沒(méi)有找到死的原因。

按混沌動(dòng)力學(xué)的看法,時(shí)間箭頭與動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)不穩(wěn)定性有關(guān)。普里高津在為《從混沌到有序》一書中文版序言中寫到:對(duì)不穩(wěn)定動(dòng)力學(xué)的研究已經(jīng)打開(kāi)了認(rèn)識(shí)不可逆性的通路。不穩(wěn)定系統(tǒng)的主要性質(zhì)會(huì)出現(xiàn)種類繁多但較低級(jí)的時(shí)間對(duì)稱性。這種多樣性的存在,再加上某些特殊的初始狀態(tài),就直接導(dǎo)出不可逆性的方程。也就是說(shuō)一旦考慮了不穩(wěn)定性,自然法則就只能表達(dá)成可能性或概率性。也就是說(shuō)不穩(wěn)定系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)各種可能性,初始條件也有各種可能性,一旦進(jìn)入其中的一種,系統(tǒng)就回不去了。普里高津還認(rèn)為,無(wú)論在經(jīng)典物理學(xué)還是在量子物理學(xué)中,基本定律應(yīng)當(dāng)表達(dá)成概率形式。把概率包括到物理學(xué)基本定律的表述之中后,牛頓確定論就破產(chǎn)了,未來(lái)不再由過(guò)去所確定,過(guò)去與未來(lái)之間的對(duì)稱性被打破。你看得頭都大了吧,我寫得頭也大了。如果你不是干這行的,建議你到此打住。但我不得不繼續(xù)說(shuō)下去,因?yàn)槲业每窟@過(guò)活,辛苦的很。

此外普里高津認(rèn)為除了客觀的運(yùn)動(dòng)學(xué)時(shí)間之外,還可能存在描述系統(tǒng)內(nèi)部子系統(tǒng)相互運(yùn)動(dòng)的,所謂的第二種時(shí)間。將所謂的內(nèi)部時(shí)間用算符表示后,就可以構(gòu)成類似于量子力學(xué)中才有的不對(duì)易代數(shù),從而可以構(gòu)造出與時(shí)間箭頭聯(lián)系熵函數(shù)來(lái)。具體方法是,引入某種算符把一個(gè)用群描述的幺正演化過(guò)程變換成用一個(gè)用半群描述的非幺正演化過(guò)程,并使李雅普諾夫函數(shù)或與之等價(jià)的函數(shù)和這個(gè)半群聯(lián)系起來(lái)。假如由于這個(gè)某種原因只允許系統(tǒng)的某些態(tài)或某些初始條件能夠在物理上得以實(shí)現(xiàn),而這些態(tài)和初始條件對(duì)時(shí)間是非對(duì)稱的,就有可能使系統(tǒng)出現(xiàn)普遍和內(nèi)在時(shí)間反演對(duì)稱破缺。此外可以從多種渠道引入不可逆性??梢酝ㄟ^(guò)理論的構(gòu)建來(lái)引入不可逆性,擴(kuò)散理論等等。可以通過(guò)引入隱含不可逆性的幾率假定,從可逆的動(dòng)力學(xué)方程中推導(dǎo)出不可逆性的理論。例如放棄動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn),把狀態(tài)的改變看作是馬爾代夫類型的隨機(jī)過(guò)程。在這種過(guò)程中發(fā)生的事件只依賴于發(fā)生事件的時(shí)刻,與狀態(tài)的過(guò)去的歷史無(wú)關(guān),實(shí)際上與玻爾茲曼的“分子混沌”假說(shuō)有異曲同工之處。還有就是通過(guò)引入不對(duì)稱的初始條件或通過(guò)數(shù)學(xué)變換等方法,使對(duì)時(shí)間反演可逆的理論變成不可逆的理論,例如宇宙學(xué)中的時(shí)間箭頭就是通過(guò)這種方式引入的。

然而不穩(wěn)定性使自然規(guī)律只能表達(dá)成概率,導(dǎo)致不可逆性的看法與玻爾茲曼把不可逆性歸結(jié)與統(tǒng)計(jì)性的看法又有什么區(qū)別呢?認(rèn)為過(guò)程中發(fā)生的事件只依賴于發(fā)生事件的當(dāng)前時(shí)刻,與狀態(tài)的過(guò)去的歷史無(wú)關(guān),也無(wú)異于玻爾茲曼的“分子混沌”假說(shuō)。繞了一個(gè)圈子又回到原地,只不過(guò)多用些現(xiàn)代的概念罷了?;煦鐒?dòng)力學(xué)理論并沒(méi)有說(shuō)明宏觀系統(tǒng)不可逆性的微觀起源,在本質(zhì)上仍是用宏觀概念解釋宏觀不可逆性。所有的混沌動(dòng)力學(xué)方程都不是微觀意義上的量子力學(xué)和量子場(chǎng)論的運(yùn)動(dòng)方程,而是宏觀意義上唯象的運(yùn)動(dòng)方程?;煦鐒?dòng)力學(xué)方程中采用的相互作用力也是唯象意義上的宏觀相互作用力,而不是微觀意義上的相互作用力。在微觀物理的基元過(guò)程,只有四種相互力在起作用。它們是強(qiáng)相互作用力,弱作用力,電磁相互作用力和萬(wàn)有引力。在通常的宏觀物質(zhì)系統(tǒng)中,強(qiáng)力和弱力不起作用,萬(wàn)有引力太弱可以忽略不計(jì)。因此要真正解決宏觀過(guò)程不可逆性的微觀起源問(wèn)題,就得從第一性原理出發(fā),找出電磁相互作用過(guò)程中存在的時(shí)間反演對(duì)稱性破壞因素,并在量子力學(xué)和量子場(chǎng)論的高度對(duì)這種對(duì)稱性破壞進(jìn)行闡述。如何做到這一點(diǎn)請(qǐng)聽(tīng)下回分解。

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