然而这还没有完,因为当我们深入了解微观世界时,时间的问题会变得更加令人困惑。
根据我们的日常经验,时间的流逝应该是单向的,它就像一条永不停息的河流,只会从过去“流”到现在,然后再“流”向未来,而不会反过来,为什么会这样呢?
一个常见的答案就是,熵增定律告诉我们,孤立系统的熵总是会增加的,简单来讲就是,熵可以理解为系统的混乱程度,比如一滴墨水滴入水中,会慢慢扩散开来,最终会变得完全均匀,这就是熵增的表现,而正是这种由有序到无序的变化给时间赋予了方向,这也被称为“时间之箭”(Arrow of time)。
除此之外,微观世界中的一些粒子几乎是“永生”的,比如说质子和电子,尽管有理论认为,质子和电子可能在极为漫长的时间之中衰变(质子和电子的理论“寿命”分别为不低于10^33年和6.6 x 10^28年,都远远超过了已知宇宙的年龄),但迄今为止,没有任何证据显示质子和电子有发生衰变的可能,因此我们可以认为,时间并不会对它们造成什么影响。
更有意思的是,当科学家试图将描述微观世界的量子力学与相对论统一时,时间似乎就成了一个可有可无的存在,所以在弦理论、圈量子引力论等前沿理论中,科学家甚至还在试图将相关方程中“时间”这个变量完全去除,而到现在为止,还没有迹象表明他们会失败,这就强烈暗示了这样一种可能:在没有“时间”这个变量的情况下,我们依然能够描述宇宙万物的运行。