時間為何不能倒流？

●賀飛鴻 文 趙天 編

我們一旦做錯任何事，都會后悔，最希望時間能倒回，做出正確的選擇。然而世上沒有“后悔藥”，覆水難收，而“后悔藥”之所以不存在，正是因?yàn)闀r光無法倒流。

幾乎每一天，地球上都有數(shù)不盡的人在追悔莫及著，因此“讓時光倒流”成了世界上需求量最大的“不可能實(shí)現(xiàn)的夢想”，科幻電影中的時光機(jī)、光速推進(jìn)器，無不表達(dá)著人類對這一夢想的憧憬，然而現(xiàn)實(shí)的技術(shù)限制卻讓這一切僅存在于銀幕上或作家的筆下。

從理論上看，時間究竟為何不能倒流呢？

熵增和熵減

其實(shí)，按照物理學(xué)規(guī)律，時間是一個變量，而這個變量其實(shí)既可以向前，也可以向后。

我們用熱咖啡和牛奶舉例，將二者倒入同一個杯中混為一體攪拌均勻，算作時間的正向流動；把牛奶咖啡的混合物再分離開來，還原成純凈的牛奶和咖啡，算作時間的逆向流動。根據(jù)物理定律，其實(shí)后者是完全可能發(fā)生的，也就是說，時間是可以倒流的。

然而事實(shí)是，對于混合在一起的牛奶和咖啡，無論我們?nèi)绾巫鳛?，都無法將他們分離并還原。即在現(xiàn)實(shí)中，時間倒流的事件無法觸發(fā)。

為了解釋牛奶咖啡混合物無法分離還原成牛奶和咖啡的現(xiàn)象，科學(xué)家引入了“熵增”的概念。所謂“熵”，可以簡單地理解成事物的混亂程度，熵增就是混亂度增加的意思。還是以咖啡和牛奶為例，在兩者沒有混合前，咖啡和牛奶是涇渭分明、井然有序的，混亂度低；而當(dāng)兩者混合后，混合液體內(nèi)牛奶分子和咖啡分子混合在了一起，于是混亂度變高了，發(fā)生了熵增的現(xiàn)象。

根據(jù)熱力學(xué)定律，我們的宇宙一直處在熵增的過程中。我們知道，當(dāng)兩個溫度不同的物體貼在一起時；熱量會從高溫物體流向低溫物體，直到兩個物體的溫度相同為止。伴隨著熱量的流動，宇宙的混亂度也在增加。在自然界中，熱量從來不會自發(fā)地反向流動，因此宇宙永遠(yuǎn)處于熵增的狀態(tài)。

因此我們也可以這樣理解，熵增代表時間的正向流動，而熵減則代表時間的逆向流動。有沒有什么辦法，讓熵減事件發(fā)生呢？哪怕讓時間倒流僅僅一秒？

麥克斯韋妖設(shè)想

根據(jù)理論，要讓熵減事件發(fā)生，逆轉(zhuǎn)時間的流逝，就得讓一個原本溫度各處相同的系統(tǒng)自發(fā)地出現(xiàn)一個位置溫度高，而另一個位置溫度低的情況。

19世紀(jì)，英國物理學(xué)家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋曾經(jīng)設(shè)想過一個實(shí)驗(yàn)：一個封閉的氣體體系被分隔成兩部分，中間有一個可以開關(guān)的閥門。一個強(qiáng)大的、被稱作麥克斯韋妖的系統(tǒng)，可以控制閥門的開關(guān)，讓空氣中的高能氣體分子進(jìn)入其中一部分，而低能氣體分子進(jìn)入另一部分，從而把原本溫度均衡的空氣體系分隔為高溫的部分和低溫的部分。

如果麥克斯韋真的研制出麥克斯韋妖這種系統(tǒng)，那么原本均衡的空氣就將經(jīng)歷熵減的過程，時間的倒流就有可能實(shí)現(xiàn)了。

然而遺憾的是，科學(xué)家根據(jù)物理定律研究發(fā)現(xiàn)，就算真的打造出麥克斯韋妖系統(tǒng)，要讓它實(shí)現(xiàn)分開高能分子和低能分子，它就必須花費(fèi)大量能量來做“識別工作”，在此過程中這些能量勢必從高溫流向低溫，即增加了麥克斯韋妖自己的熵，增加的熵大于空氣體系中減少的熵，所以總的熵還是在增加，時間無法被逆轉(zhuǎn)。

徒勞的麥克斯韋妖設(shè)想證明，在我們的世界里，時間看上去永遠(yuǎn)是向前流逝的，而我們眼角和額頭逐漸增多的皺紋，記載了時間流淌的信息。雖然根據(jù)愛因斯坦的相對論，物體運(yùn)行的速度超過光速，該物體經(jīng)歷的時間將出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)，但以目前人類的技術(shù)水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法制造出能夠讓實(shí)體光速飛行的推進(jìn)器，所以也無法驗(yàn)證這一理論。

●林冬冬 薦自 中國知網(wǎng)