時間之箭

時間之箭（the arrow of time）是一個深刻的謎題：為什麼時間看似只往一個方向流動——永遠由過去走向未來，從不倒退。我們記得昨天卻不記得明天；掉落的玻璃杯會粉碎，碎片卻絕不會自己重組；把一段煎蛋捲「解攪」回去的影片看起來荒謬至極。然而奇怪的是，幾乎所有基本物理定律正著跑和倒著跑同樣行得通，那麼這種單向的時間感究竟從何而來？

物理給的答案是熵與熱力學第二定律。第二定律說：一個孤立系統的總熵——那是混亂的程度、或能量散開而變得無法利用的程度——幾乎從不減少；它一路不懈地朝未來攀升。這種穩定的增加，是唯一能可靠地區分過去與未來的物理量，所以熵增長的方向「就是」我們稱為「時間向前」的方向。未來，不過就是熵較高的那個方向。

這支熱力學之箭之所以對整個可觀測宇宙都指向同一方向，是因為宇宙在大霹靂之初，處於一個熵極低、高度有序的狀態，此後便一路往混亂下滑。誠實的微妙之處在於：單一分子的運動是完全可時間逆轉的；這支箭是一種統計性、集體性的效應——對日常物體中數量龐大的粒子而言壓倒性地可能發生，卻不是絕對的禁令。這就是為什麼你可以放心：打翻的牛奶會一直是打翻的狀態。