北京
閱讀時長：5分鐘 | 先說結論，免得標題把人帶偏了。科學家并沒有發現一個可以讓人回到昨天的地方，所謂“時間倒流”，更準確的說，是一個關于時間箭頭的物理問題：在某些極端引力環境的數學模型里，描述引力熵變化方向的量，竟然和我們熟悉的熱力學時間方向相反。
這話聽起來繞，換成日常一點的說法就是：平時我們判斷時間往前走，很大程度上依賴一個經驗——東西會從有序變得更混亂。熱咖啡會冷掉，玻璃杯會摔碎，房間不收拾就會亂。你沒見過一地碎玻璃自己跳回桌上，拼成完整杯，也沒見過牙膏自己乖乖縮回管里。
這就是熱力學第二定律給我們的直覺：孤立系統的熵傾向于增加。熵這個詞有點抽象，但先把它粗略理解成混亂程度也夠用了。
麻煩在于，宇宙里有一種力量并不喜歡熵增，它就是引力。
普通熱運動喜歡把東西攪散，引力卻喜歡把東西往一起拽。星云會收縮，恒星會誕生，星系會聚集，黑洞會把物質吞進去。你看，換到宇宙尺度上，越來越亂未必總是像廚房變臟那樣表現出來。有時候，引力制造的結構反而越來越緊、越來越集中。
這次研究的有趣之處，就在這里。
研究團隊把目光放到一種極端天體上：正在坍縮的不穩定中子星。他們不是去望遠鏡里直接看“時間倒流”，這事目前也看不了，而是建立了一個相對論模型，研究坍縮過程中若干描述時空曲率與結構的標量如何變化。
結果呢？
隨著坍縮推進，這些與引力時間箭頭相關的量呈現出持續下降的趨勢。按照研究者的解釋，這意味著：在這個模型里，引力時間箭頭與熱力學時間箭頭指向相反。
它不是說中子星內部有一臺宇宙級倒放機，更不是說那里真的存在可以讓人返老還童的時間隧道。它說的是，在某種數學定義下，引力熵的方向和我們日常熟悉的熵增方向發生了沖突。
中子星是一個好惹的地方。
它通常是大質量恒星死亡后留下的核心。恒星晚年燃料耗盡，核心撐不住自身重力，外層爆成超新星，剩下的核心被壓縮到極其恐怖的密度。一個典型中子星的直徑可能只有二三十公里，差不多一座城市大小，但質量卻能接近甚至超過太陽。
這是什么概念？
如果你真能從中子星上挖一勺物質拿回地球，那一勺東西可能重到難以想象。別說拿勺子舀了，勺子還沒靠近，大概已經沒有勺子這個概念了。
更麻煩的是它的引力。中子星表面附近的重力場極端強大，時空被壓彎到人類日常經驗完全失效的程度。它常常還會高速自轉，如果磁場和輻射束掃過地球，我們就會看到規律的脈沖信號，這類中子星也被叫作脈沖星。蟹狀星云中心的蟹狀脈沖星，就是一個經典例子：一顆恒星爆炸后的殘骸，像宇宙里的燈塔一樣旋轉、閃爍。
所以，把“時間箭頭”問題放進中子星坍縮里，某種意義上很合理。要找引力和熵之間最容易打架的地方，普通房間不行，太陽表面也不夠。你得去這種幾乎把物質壓到極限的地方。
不過，問題又來了：為什么引力會讓時間箭頭變得這么別扭？
我們平時說熵增加，常常想的是氣體擴散、熱量傳遞、東西打碎。它們有一個共同特點：物質和能量從集中狀態走向更分散、更不可逆的狀態。可引力系統很反直覺。引力會讓物質集中，集中之后又可能釋放能量，釋放能量之后反而讓坍縮更深入。星系、恒星、黑洞，很多宇宙結構都是這樣來的。
也就是說，熱力學熵和引力熵不是同一種直覺。
熱力學那邊像是把一盒整齊的拼圖倒在地上。引力這邊卻像是把漫天灰塵越捏越緊，最后捏成一顆星，甚至一個黑洞。
一個要散，一個要聚。
這項研究說的，正是這種在極端坍縮模型里表現出來的矛盾：當普通熱力學箭頭仍然指向輻射外流、耗散增強的方向時，引力相關的函數卻給出相反的指示。研究者還特別指出，這并不意味著已經徹底解決了時間箭頭問題，反而說明某些引力熵定義在局部坍縮場景下可能會遇到麻煩。
這可能提示，相關引力熵方案不能簡單地在所有局部天體場景中使用；或者至少說，我們還沒完全弄清楚引力、熵、時空曲率和時間方向之間的關系。
直白點講，這不是給“穿越小說”提供了理論依據，而是物理學家發現了一個目前無法解答的新領域。
特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布，本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
