时间会终止吗？
Stephen Battersby　文　Shea　编译
	时间会终止吗？这是一个恼人的问题，甚至比宇宙的终结还骇人。因为根据绝大多数宇宙命运的理论，总是存在令人鼓舞的可能性，即有新的宇宙会从旧宇宙的灰烬中诞生。 　　但是如果时间本身可以终结，那么我们必定将无法逃脱厄运。对于任何新事物而言已经没有了时间。一切如斯。 　　近年来，宇宙学家正在尝试面对最后的铁幕。但也许对于他们来说这并不是什么可怕的命题，因为他们已经习惯于爱因斯坦广义相对论中许许多多的时间终点。广义相对论暗示，当一颗恒星坍缩成黑洞，它的物质会被挤压入一个密度无穷大的点，被称为奇点。在那里所有的物理量都会变得无穷大，时间也随之终止。 　　你可以前往最近的黑洞并跳进去看一看。如果我们的宇宙将以“大挤压”结束的话，所有的物质都坍缩进一个宇宙奇点，那么在那儿你会看到相同的景象。 　　不过，广义相对论也许并不是一个精确的理论，物理学家怀疑其完美的点状奇点会因为量子力学效应而变得稍稍有些模糊。如果确实如此，那么当时空穿过黑洞或者“大挤压”时，可能会有足够的空间能让它们幸存下来并反弹到另一边。 　　逃离了极端的终结，时间也许会滑向停止。时间的特点之一便是它只指向一个方向，从过去到未来。这一方向性始于已知的宇宙曾经极为致密。当每一样东西都被干净地塞入一点时，这会是一个高度有序的状态，但随着空间的膨胀每样东西又重获自由而变得更无序。 [图片版权]：Natalie Nicklin。 　　在极为遥远的未来，当所有的恒星都燃烧殆尽，甚至黑洞也都全部蒸发，我们宇宙中的所有物质也许就会均匀分布。一切都会处于最大限度的无序中。之后不再会有时间的方向，一切几乎陷于停滞。 　　但是在亚原子尺度，粒子仍然会彼此碰撞，这些随机碰撞偶尔会导致有趣的事情发生。在极罕见的小概率下它们会形成一个有序的物体——例如，一杯啤酒或者是一只疑惑的狐猴——它们会再一次地遵从于时间效应。因此，在这一图像中时间已病入膏肓，但还没有死。 　　时间的真正死亡也许来自多重宇宙的判决。宇宙的许多模型涉及到被称为永恒暴涨的膨胀形式，在其中新的宇宙会不断地创造出来，每一个都具有不同的特点。宇宙学家们想要了解这些可能性的范围——这些宇宙中有多少会拥有恒星，有多少会拥有物质，适宜生命的又有多少——但是他们遇到了困难。在一个无限增殖的宇宙里，万物会有无穷多种形式，于是计算概率就会变得不可能。 　　为了绕过这一点，一些宇宙学家主张，多重宇宙的绝大部分其实并不存在。通过任意地截断时间和空间，他们就能计算多重宇宙在我们局部的概率。这似乎可以奏效。例如，他们用这个办法来预言宇宙学常数——推动宇宙加速膨胀的斥力——的值，结果和天文学家测量到的位于相同的范围。 　　虽然对于宇宙学家和他们的计算而言这听起来是个好消息，但对于时间来说却是一个坏消息。美国加州大学伯克利分校的理论物理学家拉斐尔·布索（Raphael Bousso）指出，这些概率只与在时间上有限的多重宇宙相容。如果截断多重宇宙反映的是真实事实，布索计算发现时间可能只剩下了几十亿年。“这是一个疯狂的观点，但在物理学中你必须谨慎地排除一些结论，而非仅仅因为它们看上去疯狂，”布索说。 　　时间有权要求第二种观点，以期望更好的预测结果。美国麻省理工学院的艾伦·古斯（Alan Guth）和美国加州理工学院的维塔利·凡楚林（Vitaly Vanchurin）说，他们可以在不截断时间的情况下计算多重宇宙中的概率。然而，他们仍没有排除这一可能性。 　　如果这一终结的终结是可能的，那它会是什么样子？美国马里兰大学的伊戈尔·斯莫尔雅尼诺夫（Igor Smolyaninov）为此做了一个实验。他用有塑料条纹的金箔作为宇宙的替身，它可以以特殊的方式来弯曲光线。在这一超材料中，其一个轴就像时间会拉动光线先前运动——数学上等同于光在时空中运动。 　　斯莫尔雅尼诺夫在一片普通的材料中加入了一些这种超材料，于是光在其中可以自由地朝任何一个方向运动，这也就意味着那里不存在时间轴。他发现，在两个区域的边界上“时间终止了”，光会在那里累计产生强电场。理论预言，如果材料中没有能量损失的话，该电场会增强到无穷大。 　　“我们的物理真空可能就像是一种超材料，因此我们的实验也许具有一定的合理性，”斯莫尔雅尼诺夫说。如果这一类比成立，那么在真实的空间里所有的能量场都可以被增强到巨大的数值，使得温度升高并导致在时间终结前的最后一刻宇宙充满了地狱般的粒子创生。如果你认为一切都将终结，你可能是对的。 　　一个更宁静的终结方式则来自哲学家朱利安·巴伯（Julian Barbour），他和宇宙学家一起在构建一幅有关真实的奇特图景，他称其为柏拉图尼亚。在柏拉图尼亚中存在物质所有可能的形态。那里没有时间的流逝，只有一系列不相连的瞬间，或者“现在”。由于许多这样的“现在”排列成它们好像随时间演化一样，因此我们经历了时间错觉。巴伯认为柏拉图尼亚中的可能性有无穷多个，因此令人宽慰的时间错觉也有无穷多种。如果时间更本就不存在，那它也就不会终结。 　　“预言很难，”物理学家尼尔斯·玻尔（Niels Bohr）说，“尤其是关于未来。”因此，兴许关于时间的终结不存在定论也就丝毫不会让人觉得吃惊了。
[New Scientist 2011年10月05日]

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