美科学家欲揭示时间为何总是前进
时间:2017-12-08

  科学家 - 美国科学家揭示为什么时间总是在前进

  北京时间9月10日消息,据国外媒体报道,对于老百姓来说,时间会有一个比较清晰的概念,人们可以很清楚的区分昨天,今天和明天。但是美国科学家几天前说,这并没有给出明确的时间定义。为此,两位美国科学家决定深入研究前进的道路。

  几乎所有物理学的基本理论,包括经典力学,电学力学,量子力学,广义相对论等,都与时间反转有关。目前,唯一可以确定时间方向的基本理论是热力学的第二定律。法律断言宇宙的熵会随着时间而增加,表明一个时间方向。一般认为,其他时间的不对称性,如人们对未来和过去的看法,都是对热力学定律的直接反应,都与时间的方向有关。

  美国的这两位科学家对时间的前进方向进行了深入的研究。加州大学的Evan Huafu和劳伦斯伯克利国家实验室的Gavin Crookes提出了一种精确的测量时间不对称的方法。该方法主要基于一个直观的时间概念,即过去和未来是不同的。相反,时间对称是指过去和未来没有任何区别。科学家们开始研究不同形式能量损失的熵增加。

  这次在实验中的不对称测量方法是最好的证明。在宏观世界,时间不对称是非常明显的。然而,在微观领域,由于所涉及的总能量太小而不能判断熵的增加,所以认为时间在进行而不是在落后是比较困难的。事实上,熵也可能在一段时间内下降。因此,即使所有的熵都在实验中均匀增加,但根据热力学的第二定律,时间的方向始终并不总是显而易见的。此外,科学家还指出,平均熵的增加并不一定能保证时间的不对称性,但熵值的增加可能表现为时间对称性的排列。 Peak和Crooks希望新的测量方法能够解释为什么时间总是在移动,即使在熵减少的某些点。

  为此,他们分析了附着在两滴小水滴上的单个核糖核酸分子的收缩情况。科学家通过控制一个珠子和附近的光学激光之间的距离,反复拉伸和压缩核糖核酸分子。 RNA分子的初始状态是热平衡的。但是,由于它被反复拉伸和压缩,所以核糖核酸分子的总熵量以平衡的方式增加。 Peak解释说,我们使用一组RNA轨道来衡量时间的不对称性。在时间推进和时间反转的实验中,我们进行了测试。为了测量给定状态下的时间不对称性,科学家们使用了一种叫做Jensen Shannon散度的方法进行量化。如果所有缩放比例相同,则不一致结果为0概率;如果在任何时候都不同,结果是1概率。两位科学家解释说,这种概率结果量化方法可以比单一的平均熵度量更准确地描述时间的不对称性。

  早些时候,英国剑桥大学的物理学家史蒂芬·霍金教授花了很多时间试图证明时间旅行是不可能的。如果时间旅行是可能的,为什么不来日后访问我们?但他不得不断言物理学中没有任何东西阻止时间的流逝。科学家解释说,他们大约在10年前改变了主意。没有办法阻止时间旅行的发生。所以现在他说时间旅行是可能的,但不实际。时间旅行的效果是,一端连接到一个空间点,另一端连接到一个滞后的虫洞。物理规律表明,黑洞的强大吸引力足以撕裂时空结构,使虫洞得以发展。物理学家想要做的是创造一个自己的虫洞,这样如果你通过窥镜走过,你可能会回到过去。

  Physorg网站(英文)

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