時間為何不能倒流？

●賀飛鴻 文 趙天 編

我們一旦做錯任何事，都會后悔，最希望時間能倒回，做出正確的選擇。然而世上沒有“后悔藥”，覆水難收，而“后悔藥”之所以不存在，正是因為時光無法倒流。

幾乎每一天，地球上都有數不盡的人在追悔莫及著，因此“讓時光倒流”成了世界上需求量最大的“不可能實現的夢想”，科幻電影中的時光機、光速推進器，無不表達著人類對這一夢想的憧憬，然而現實的技術限制卻讓這一切僅存在于銀幕上或作家的筆下。

從理論上看，時間究竟為何不能倒流呢？

熵增和熵減

其實，按照物理學規律，時間是一個變量，而這個變量其實既可以向前，也可以向后。

我們用熱咖啡和牛奶舉例，將二者倒入同一個杯中混為一體攪拌均勻，算作時間的正向流動；把牛奶咖啡的混合物再分離開來，還原成純凈的牛奶和咖啡，算作時間的逆向流動。根據物理定律，其實后者是完全可能發生的，也就是說，時間是可以倒流的。

然而事實是，對于混合在一起的牛奶和咖啡，無論我們如何作為，都無法將他們分離并還原。即在現實中，時間倒流的事件無法觸發。

為了解釋牛奶咖啡混合物無法分離還原成牛奶和咖啡的現象，科學家引入了“熵增”的概念。所謂“熵”，可以簡單地理解成事物的混亂程度，熵增就是混亂度增加的意思。還是以咖啡和牛奶為例，在兩者沒有混合前，咖啡和牛奶是涇渭分明、井然有序的，混亂度低；而當兩者混合后，混合液體內牛奶分子和咖啡分子混合在了一起，于是混亂度變高了，發生了熵增的現象。

根據熱力學定律，我們的宇宙一直處在熵增的過程中。我們知道，當兩個溫度不同的物體貼在一起時；熱量會從高溫物體流向低溫物體，直到兩個物體的溫度相同為止。伴隨著熱量的流動，宇宙的混亂度也在增加。在自然界中，熱量從來不會自發地反向流動，因此宇宙永遠處于熵增的狀態。

因此我們也可以這樣理解，熵增代表時間的正向流動，而熵減則代表時間的逆向流動。有沒有什么辦法，讓熵減事件發生呢？哪怕讓時間倒流僅僅一秒？

麥克斯韋妖設想

根據理論，要讓熵減事件發生，逆轉時間的流逝，就得讓一個原本溫度各處相同的系統自發地出現一個位置溫度高，而另一個位置溫度低的情況。

19世紀，英國物理學家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋曾經設想過一個實驗：一個封閉的氣體體系被分隔成兩部分，中間有一個可以開關的閥門。一個強大的、被稱作麥克斯韋妖的系統，可以控制閥門的開關，讓空氣中的高能氣體分子進入其中一部分，而低能氣體分子進入另一部分，從而把原本溫度均衡的空氣體系分隔為高溫的部分和低溫的部分。

如果麥克斯韋真的研制出麥克斯韋妖這種系統，那么原本均衡的空氣就將經歷熵減的過程，時間的倒流就有可能實現了。

然而遺憾的是，科學家根據物理定律研究發現，就算真的打造出麥克斯韋妖系統，要讓它實現分開高能分子和低能分子，它就必須花費大量能量來做“識別工作”，在此過程中這些能量勢必從高溫流向低溫，即增加了麥克斯韋妖自己的熵，增加的熵大于空氣體系中減少的熵，所以總的熵還是在增加，時間無法被逆轉。

徒勞的麥克斯韋妖設想證明，在我們的世界里，時間看上去永遠是向前流逝的，而我們眼角和額頭逐漸增多的皺紋，記載了時間流淌的信息。雖然根據愛因斯坦的相對論，物體運行的速度超過光速，該物體經歷的時間將出現逆轉，但以目前人類的技術水平，遠遠無法制造出能夠讓實體光速飛行的推進器，所以也無法驗證這一理論。

●林冬冬 薦自 中國知網