但这里有一个问题。爱因斯坦的狭义相对论指出时间是相对的:想对我而言,你的运动速度越快,那么相比我,对你来说时间流逝的就会越慢。这也就意味着,在我们这个运动着的宇宙中——那些快速远离的星系,转动的恒星和行星,它们各自对于时间的感受是不同的,任何属于过去、现在或是将来的事物都只是相对的。
事实是,由于宇宙基本上是处处相同的,也是各向同性的,因此我们的确有可能定义一个“宇宙时间”。为了对此进行测量,我们所要做的就是对宇宙微波背景辐射进行测定。宇宙学家们已经利用这种方法确定了宇宙的年龄,数值大约是137.99亿年。
时间是什么?
因此我们知道时间极可能肇始于大爆炸。但仍然有一个问题萦绕脑海:究竟什么是时间?要想弄清这个问题,我们必须回到关于时间与空间的一些基本性质上来。在空间的维度中,你可以自由向前或是向后移动。但时间不同,它只有一个固定的方向,你只能向前,不能退后。
要想解释为何时间具有这样的性质,我们需要找到自然界中同样具备不可逆性质的自然过程。典型的案例便是“熵”。这是一个物理学概念,简单来说,其描述的是这样一种物理规律:随着时间推移,事物倾向于变得更加混乱,而“熵”便是事物“有序程度”的度量。
想象有一个充满气体的盒子,在初始状态,这些气体分子都被限制在一个角落里,即处于有序状态。随着时间推移,我们可以预见到,这些气体一定会逐渐扩散并占据整个盒子内部,从而处于一种无序状态。这一过程是不可逆的。或者就像我们打破一个鸡蛋来制作煎蛋,一旦你做好了煎蛋并盛起来放进盘子里,你就再也没办法让它再恢复到一个鸡蛋的状态了。
宇宙也是一样,随着宇宙的演化不断进行,宇宙整体的无序程度将会增加——宇宙的“熵”将会增加。事实证明熵是解释时间单向箭头的理想工具。可是,观察我们的宇宙,一切似乎正在变得更加有序——从宇宙肇始之初无序的高温气体和粒子,到今天我们所见有规则的恒星、行星和人类,还有这样一篇关于时间乃至空间的规整的文章。但宇宙整体正在变得无序才是事实。
之所以我们眼中的宇宙似乎正变得更加有序,是因为大质量物体施加的引力作用正在塑造着宇宙表面上的秩序感,但物理学定律让我们确信,宇宙的无序度一定正在增加,只是隐藏在引力场的深处而不为我们所见。
也就是说,即便我们没办法直接目睹,但宇宙的无序程度一定是在增加的。但是,既然大自然如此青睐无序,那么为何在宇宙创生之初它却要以一副有序的面目出现呢?这仍然是一个谜团。
宇宙的命运
有一部分研究人员认为宇宙大爆炸本身甚至可能并非某种开端。他们相信存在着其他的“平行宇宙”,在那些宇宙中时间会沿着不同的方向前进。