图解时间简史

宇宙论的时间箭头

物理学中，普通熵的增大方向就意味着时间由过去流向未来。但事实则是，仅凭借光拥有熵增大的法则不可能决定时间的方向，不过，这可以决定其他时间的方向。

光波的传导从来不会逆转

举例来说，光的传播看起来是从过去传向未来绝对不会发生逆行的现象。光属于电磁波的一种，即使把波扩展到一般情况来考虑的话，仍然可以确定光就是波的一种。就波的传导方向而言，是可以区别时间的过去和未来的性质的。

现在，请你回想一下之前观察杯中溢出来的水分子的情形。

大部分的物理法则都无法去区别过去和未来，就算是描述波的物理法则也没有办法区别过去和未来。如此一来，即使是从未来向过去传导的波，在方程式上也不会有什么令人不解的地方。

假如电波也是那种波的话，通过使用它，明天的新闻今天就可以知道了。不过在现实生活中是从来没有人听过明天的新闻的，这是绝对不可能发生的。

时间箭头与熵增大的方向

在此暂时省略详细的说明。曾有一种观点认为，波所决定的时间的方向，是由熵所决定的。这样一来的话，波和熵两者的方向相同是很正常的。虽然也有人认为这两者的方向是没有关联的。不过本书中较为认同前者的立场，认为我们所觉察到的时间的流动，是依据熵的增大而决定的。

另外，在我们人类完全无法干涉的地方，也有时间箭头的存在。

而且在本书的前文中也说明了，宇宙即使到了现在也是在继续膨胀着的，那么，如果以宇宙膨胀的方向来定义时间箭头，而且宇宙永远持续膨胀，那么这个方向是永远不会改变的。

宇宙论和时间箭头

然而，假如宇宙是封闭的，而且在某一天会突然由膨胀的状态转变为收缩的状态，那么时间箭头也就会从那一时刻开始，突然之间发生逆转了。像这种根据宇宙膨胀而决定的时间箭头，就称为宇宙论的时间箭头。

这个宇宙论的时间箭头，乍看上去可能让人们觉得似乎和周围切身体验的热力学的时间箭头没有什么太大的关系。所谓全体宇宙这类大规模的运动必然会影响我们周围所发生的事情，而且其结果是令人很难以置信和估计的。但是，这两者之间在方向上确实存在着非常紧密的联系。

宇宙的边界条件

玻尔兹曼为我们解释了时间只朝一个方向发展的原因，他认为，熵是从起点开始增加的。人们预计中的逆转过程是不会发生的，这是由于宇宙正处于一种不可能的状态，没有办法使它增加。

宙不是某个年代久远的宇宙中的某个估计的点，而只是在短时间内可以观察的宇宙。