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时间的观念 · 第 164 页

PDF 物理页索引 185 · 第九章物理时间之矢的发现

书名
时间的观念
作者
未记录
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164
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185(从 0 开始)
章节
第九章物理时间之矢的发现
UUID
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来源类型
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二 二 的

在有引力的情况下,宇宙系统很难达到真正的热平衡,即使已经达到,它也会发生偏离。这就说明,即使宇宙单调膨胀,膨胀所指示的时间之矢与热力学时间之矢之间的一致性依然没有得到论证。

第二种宇宙图景使时间之矢变得更加复杂。如果时间之矢取决于膨胀,那么在宇宙的收缩期是否意味着有一个方向相反的时间之矢呢?是否在膨胀停止的时候时间也停止流逝,而在收缩期时间开始倒流?当代英国物理学家彭罗斯指出,即使出现宇宙的收缩过程,也不意味着时间会倒流,因为在收缩过程中,宇宙的熵依然在增加。大爆炸的起点与大收缩的终点虽然都是奇点,但起点是低熵有序的,而终点则高熵无序,它们并不对称。彭罗斯还认为,起点与终点之间的不对称,表明未来的大一统理论—它能够将引力论与量子论统一起来—必定具有内在的时间之矢。

  1. 量子力学的测量问题

前面说过,由于时间并不是量子力学中的可观测量,因此,量子力学对于时间概念并无新的贡献,它采用的是宏观的测度时间作为坐标,这个测度时间或者是牛顿的或者是爱因斯坦的,而且它对此没有什么选择力量。

然而,量子力学由于它的某种本性使得不可逆性成为一个不可回避的问题,这就是测量在量子理论构架中的特殊地位。首先,测量对于量子力学具有根本的意义,量子世界的一切奇妙性都是由测量来给出的,正是因为对于测量的过于依赖,量子力学曾经被看成唯象理论;其次,量子力学的理论结构之中也浸透了对测量的尊重,矩阵力学中矩阵代数的不可对易运算,显示的就是不同的测量次序将会带来不同的结果。

有意义的是,尽管测量在量子力学中占据那么重要的位置,但对测量本身的描述和解释却没有纳入量子理论之中,因为量子理论本质上是关于微观世界的,而测量涉及的是微观世界与宏观世界的相互作用。

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