在空間的維度中，你可以向前也可以向后移動，但時間不同，時間是不可逆轉的。根據(jù)大爆炸理論，宇宙——也包括時間本身都有開端，但關于它們是否有結束，物理學家們則出現(xiàn)了意見分歧，而分歧更加嚴重的是，以什么方式結束？

相關的理論已經(jīng)有很多，從暗能量的衰變到所謂的“大撕裂”理論。在一次采訪中，天體物理學家托馬斯·基廷進行了解釋。他同時也解釋了為何時間是永恒向前的，以及宇宙膨脹對人類究竟意味著什么。

逆轉時間

想象時間逆轉。人們將越來越年輕，而不是逐漸衰老，但代價是他們將逐漸忘記他們所學過的任何知識，最終他們將在自己的父母親面前消失。這樣的場景應該出現(xiàn)在科幻作家們的筆下，但有趣的是，這類問題也是嚴肅的宇宙學家們正在思考的。

對于時間的不可逆轉性，我們早已將其視作理所當然。但物理學家們卻并不這樣認為：大部分的自然定律都是“時間可逆的”，這就意味著即便時間倒流，這些定律將仍然正常運作而不會受到影響。

那么為何時間總是沿著一個方向前進呢？

任何對于宇宙中時間的話題探討最終必須基于對宇宙演化本身的認識。當你觀察宇宙時，你所看到的都是過去所發(fā)生的事件，因為光線的傳遞需要時間。實際上，即便是最簡單的觀測也能幫助我們理解宇宙時間的概念。比如說，為何夜晚是黑暗的？

如果宇宙擁有無限漫長的歷史并且是無窮無盡的，那么我們看到夜晚的天空應當是非常明亮的，因為我們的視線不管往哪個方向看，由于有無限多的恒星，因此我們總能遭遇某顆恒星發(fā)出的光芒。

長期以來，科學家們——也包括愛因斯坦，都認為宇宙是靜止的和無限的。但此后的天文學觀測已經(jīng)確鑿無疑地證明我們生活的宇宙其實正在經(jīng)歷膨脹，更甚的是，這樣的膨脹正在加速進行。

這就意味著，如果時間倒轉，那么在過去的某個時間點上，宇宙一定曾經(jīng)處于一個完全致密的狀態(tài)，也就是我們所說的“大爆炸”時期，這也就意味著時間的確是有開端的。實際上，我們現(xiàn)在還能夠觀測到宇宙大爆炸留下的余暉，那是宇宙中最古老的光線，也就是宇宙微波背景輻射(CMB)。理解這一點是我們探討宇宙年齡的第一步。

但這里有一個問題。愛因斯坦的狹義相對論指出時間是相對的：想對我而言，你的運動速度越快，那么相比我，對你來說時間流逝的就會越慢。這也就意味著，在我們這個運動著的宇宙中——那些快速遠離的星系，轉動的恒星和行星，它們各自對于時間的感受是不同的，任何屬于過去、現(xiàn)在或是將來的事物都只是相對的。

事實是，由于宇宙基本上是處處相同的，也是各向同性的，因此我們的確有可能定義一個“宇宙時間”。為了對此進行測量，我們所要做的就是對宇宙微波背景輻射進行測定。宇宙學家們已經(jīng)利用這種方法確定了宇宙的年齡，數(shù)值大約是137.99億年。

時間是什么？

因此我們知道時間極可能肇始于大爆炸。但仍然有一個問題縈繞腦海：究竟什么是時間？要想弄清這個問題，我們必須回到關于時間與空間的一些基本性質(zhì)上來。在空間的維度中，你可以自由向前或是向后移動。但時間不同，它只有一個固定的方向，你只能向前，不能退后。

要想解釋為何時間具有這樣的性質(zhì)，我們需要找到自然界中同樣具備不可逆性質(zhì)的自然過程。典型的案例便是“熵”。這是一個物理學概念，簡單來說，其描述的是這樣一種物理規(guī)律：隨著時間推移，事物傾向于變得更加混亂，而“熵”便是事物“有序程度”的度量。

想象有一個充滿氣體的盒子，在初始狀態(tài)，這些氣體分子都被限制在一個角落里，即處于有序狀態(tài)。隨著時間推移，我們可以預見到，這些氣體一定會逐漸擴散并占據(jù)整個盒子內(nèi)部，從而處于一種無序狀態(tài)。這一過程是不可逆的。或者就像我們打破一個雞蛋來制作煎蛋，一旦你做好了煎蛋并盛起來放進盤子里，你就再也沒辦法讓它再恢復到一個雞蛋的狀態(tài)了。

宇宙也是一樣，隨著宇宙的演化不斷進行，宇宙整體的無序程度將會增加——宇宙的“熵”將會增加。事實證明熵是解釋時間單向箭頭的理想工具。可是，觀察我們的宇宙，一切似乎正在變得更加有序——從宇宙肇始之初無序的高溫氣體和粒子，到今天我們所見有規(guī)則的恒星、行星和人類，還有這樣一篇關于時間乃至空間的規(guī)整的文章。但宇宙整體正在變得無序才是事實。

之所以我們眼中的宇宙似乎正變得更加有序，是因為大質(zhì)量物體施加的引力作用正在塑造著宇宙表面上的秩序感，但物理學定律讓我們確信，宇宙的無序度一定正在增加，只是隱藏在引力場的深處而不為我們所見。

也就是說，即便我們沒辦法直接目睹，但宇宙的無序程度一定是在增加的。但是，既然大自然如此青睞無序，那么為何在宇宙創(chuàng)生之初它卻要以一副有序的面目出現(xiàn)呢？這仍然是一個謎團。

宇宙的命運

有一部分研究人員認為宇宙大爆炸本身甚至可能并非某種開端。他們相信存在著其他的“平行宇宙”，在那些宇宙中時間會沿著不同的方向前進。

但主流科學界傾向于認為，時間是有開端的。而它是否有終點則在很大程度上要取決于宇宙中暗能量的本質(zhì)，這種神秘能量正在加速宇宙膨脹的速度。這樣的加速膨脹最終將可能撕裂我們的宇宙，并最終讓宇宙在所謂“大撕裂”的慘烈命運中終結。

在另一種設想中，暗能量可能會衰變，從而導致宇宙膨脹最終開始減速并逆轉，重新開始縮小，回到宇宙大爆炸的狀態(tài)，并在同樣慘烈的所謂“大擠壓”中滅亡。

根據(jù)量子力學原理，真正的真空不存在，真空中存在隨機出現(xiàn)的微小粒子，這樣的現(xiàn)象盡管違反常識，但的確已經(jīng)在大量物理學實驗中被觀測到。有一部分科學家認為暗能量可能會觸發(fā)類似的“量子漲落”并引發(fā)新一次的大爆炸事件，從而終結我們現(xiàn)有的時間線并開啟全新的不同時間線。

盡管所有這些理論目前都還存在著極大的不確定性，但我們的確能夠確定的一點便是，只有當我們能夠弄清暗能量的本質(zhì)，我們才有可能最終弄清宇宙的未來命運。那么究竟哪一種才更有可能是宇宙未來將要面對的宿命？時間將會最終揭曉答案。