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至少存在3种时间箭头，将过去和将来区分开来。它们是热力学箭头，就是无序度增加的方向；我们感觉时间流逝的方向，我们能记住过去而不是将来；以及宇宙学的箭头，宇宙尺度增大的方向，也即宇宙膨胀而不是收缩的方向。 1 热力学的时间箭头总是存在着比有序状态多得多的无序状态的这一事实，导致热力学第二定律。如果一个系统服从一个高度有序的初始条件，它的无序度就会随着时间的增加而增大。 宇宙开始时处于一个光滑有序的状态，而随着时间演化成波浪起伏的无序的状态。这就解释了势力学时间箭头的存在。 2 人类心理学的时间箭头由于我们不知道大脑工作的细节，所以谈论人类的记忆是相当困难的。然而，我们确实知道计算机的记忆器是如何工作的。因此我们可以讨论计算机的心理学时间箭头。我们可以假定计算机和人类有相同的箭头。 大体来说，计算机的记忆器是一个包含可处于两种状态中的任一种的元件的设备。在记忆器进行存储之前，其记忆器处于无序状态，在记忆器和要记忆的系统相互作用后，根据系统的状态，它肯定处于这种或那种的状态。然而，为了保证记忆器处于正确的状态，需要使用一定的能量（给计算机接通电源）。这样能量以热的形式耗散了，从而增加了宇宙的无序的量。人们可以证明，这个无序度增量总比记忆器本身有序度的增量大。这样，由计算机冷却风扇排出的热量表明计算机将一个项目记录在它的记忆器中时，宇宙的无序度的总量仍然增加。计算机记忆过去的时间方向和无序度增加的方向是一致的。 因此，我们对时间方向的主观感觉或心理学时间箭头，是在我们头脑中由热力学时间箭头决定的。正像一台计算机，我们必须在熵增加的顺序上将事物记住。这几乎使热力学定律变成无聊的东西。无序度随时间的增加乃是因为我们是在无序度增加的方向上测量时间。 3 宇宙学方向在经典广义相对论中，因为所有已知的科学定律在大爆炸处崩溃，人们不能预言宇宙是如何开始的。在量子引力论中，宇宙在一个非常光滑和有序的状态下开始它的膨胀。对于智慧生命来说，一个强的热力学箭头是必需的。为了生存下去，人类必须消耗能量的一种有序形式－食物，并将其转化成能量的一种无序形式－热量，这样智慧生命只能在膨胀相中存在，不能在宇宙的收缩相中存在，因为在收缩相那里没有强的热力学时间箭头。这就解释了为何我们观察到热力学和宇宙学的时间箭头指向一致。 -End- |
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