您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识

宇宙自然提供了人类生存物质环境，哪么人又会给自然宇宙带来什么样的环境呢？

宇宙,人类,时间宇宙自然提供了人类生存物质环境，哪么人又会给自然宇宙带来什么样的环境呢？

发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

时间有方向吗？虽然文学家们常爱使用“时间的河流”、“时间在逝去”这类的词句,可对于物理学家来说,“时间”的定义中并不具有方向的性质,它既无“源头”也无“尽头”而且也不会“逝去”。

在许多物理过程中,“过去”和“未来”是对称的。例如一个单摆,当它离开某个位置之后经过一个周期又会回到原来的位置。又如一个运动着的小球碰到墙壁之后,又沿着原来的路线反弹回来。如果用摄影机把这些过程拍摄下来,就会得到一种奇妙的影片,这种影片不论从胶卷的哪一端开始放映,所看到的景象都是一样的。在物理学的基本概念中本来并没有“时间的方向”这个概念。可是,在热力学中,时间却有了方向(见图2、3)。热力学第二定律告诉我们:“你不可能不赔不赚。”也就是说,要实现完全“对称”的过程是不可能的,在任何过程中“过去”和“未来”总是有区别的。在热力学中,把熵增大的方向定义为“热力学时间的方向”。

在微观世界中,原子和分子的运动在时间的前后是对称的,它们所遵循的是物理学的基本公式。但是由这些原子和分子所构成的宏观物体却遵从于热力学第二定律。那么,“时间的河流”究竟是从哪里悄悄潜入的呢?自19世纪的赫尔曼之后,世界上有许多科学家都在苦心地探索这个问题,至今仍众说纷纭,莫衷是。其中以彭罗塞为代表的一种观点认为,宇宙本身就是具有初期和终末期的,而“热力学时间的方向”正是产生于初期条件和末期条件的不对称。这种观点认为宇宙初期的熵小,末期的大,而痛由小变大地方是产生于初期条件和末期条件的不对称。这种观点认为宇宙初期的熵小,末期的熵大,而熵由小变大的方向就是“热力学时间的方向”。

为了说明这种观点,可用气体分子在房间中扩散的过程为例。假如开始时(初期)气体分子都封闭在房间的某一个角落里,然后使它们扩散,于是房间中就会产生气流,最后(末期)气体分子十分均匀地分布在整个房间里。如果我们用摄影机把这个过程拍摄下来,并假设我们能够看见气体分子的运动,那么这部影片从头到尾地正向放映和从尾到头地反向放映时,我们所看到的两种情景定是截然不同的,也就是说这个过程在时间上存在着“过去”和“未来”的区别,这里的过去和未来相当于宇宙的“初期”和“末期”。遗憾的是,如果有人要问:“宇宙在初期之前是什么样子?”“是谁最初把气体分子放进了房间的角落?”这种理论便无法解答了。

时间倒流的宇宙，1985年霍金教授以自己的“量子重力理论”为基础提出了一种“时间对称宇宙论”。这种理论认为,宇宙的初期和末期是完全对称的,二者的熵也是相等的。既然初始条件与终末条件完全对称,那么宇宙中的“时间之河”的流向又如何确定呢?

霍金的理论认为,熵是随着宇宙的膨胀而由小变大的,宇宙膨胀到最大时,熵也达到了最大。当宇宙转向收缩时熵又由大变小,到了宇宙的终末期熵将返回初始时最小的状态。根据热力学第二定律,“热力学时间的方向”应该指向熵增大的方向。所以,对于膨胀的宇宙,时间的方向是指向宇宙最大时的那点,而对于收缩的宇宙,时间的方向则是指向“过去”(图3)。所谓“熵趋于减少”是指从膨胀宇宙的角度去观察收缩字宙时所看到的现象,而在“热力学时间的方向完全相反的收缩宇宙本身看来,熵仍然是趋于增大的。这样理解,热力学第二定律就是仍然成立的。其实,人类的意识也能感觉出时间的方向。例如人只有对于过去的记忆,却决没有对于未来的记忆,这种时间的方向性叫作“意识时间的方向”。有趣的事,“意识时间的方向”与“热力学时间的方向”是完全一致的。对此,霍金的解释是,人类的意识都是产生于一系列物理过程之后,所以自然也不能逃脱出物理学的法制。

霍金教授所预言的那个收缩的宇宙究竟是一个什么样的世界呢?在那里,时间、因果规律等等一切都是颠倒的,就好象把在膨胀宇宙中拍摄的影片全都掉过头来倒放。假如我们从膨胀宇宙的角度去看收缩宇宙,会看到那里的人(假如那里有人)经常从嘴里向外吐出食物,随着吐出食物的增多人也变得越来越年轻了。这一切对于他们来看都是最平常不过的事情,就象我们必须吃饭才能长大一样。然而,他们的“意识时间的方向”与我们却是完全相同的,在他们看来,宇宙并没有收缩而是在不断地膨胀。所以霍金认为,当宇宙从膨胀转为收缩之时,人类的意识是感觉不出这种变化的。

这种“时间对称宇宙论”似乎是不可思议的,然面在理论上它又是无懈可击的。目前还没有办法来对它的正确性进行检验。也许,当宇宙穿越膨胀与收缩的转换点时,我们会看到宇宙中共同存在着时间从过去流向未来和从未来流向过去的两个领域。

回答于 2019-09-11 08:43:50

我们也是宇宙的物质

回答于 2019-09-11 08:43:50

人应该感恩宇宙的伟大赐予还宇宙一个碧海蓝天！绿水青山！

回答于 2019-09-11 08:43:50

人类将用自己证明这个宇宙的伟大与神奇!

回答于 2019-09-11 08:43:50

 3/4   首页 上一页 1 2 3 4 下一页 尾页