大爆炸或形成鏡像宇宙：時間反向運行

時間的不可逆性在過去超過一個世紀的時間裡一直困擾著科學家們。但最近科學家們發展出一套新的理論，有望幫助回答其中的一些問題——至少是那些有關時間的開端以及在那「之前」究竟發生了什麼的問題。

大爆炸發生後，物質逐漸形成結構，行星，恆星和星系逐漸出現。時間的箭頭永遠指向前方。而最近的一項新理論認為大爆炸時還形成了一個「鏡像宇宙」，它擁有相對我們而言「反向」的時間。

這項新的研究嘗試回答有關時間箭頭方向的問題——也即是有關「時間對稱性」的問題。

當時間對於我們的感知而言正向前流逝時，在鏡像宇宙中的智慧生命看來，我們的時間其實正在倒流。然而，這兩個宇宙都擁有相同的開端——大爆炸。然而必須指出的是這兩個宇宙中的情況可能已經完全不同，只是時間上呈現對稱性而已。

該理論認為，當大爆炸發生時產生了一個與我們的宇宙相同的「鏡像宇宙」並在大爆炸的瞬間朝相反的方向膨脹——而分別生活在這兩個世界中的智慧生物在感知上會認為對方都在朝著時間軸的反方向前行。

這一看上去相當極端的理論是由英國的朱利安·巴伯(Julian Barbour)博士，加拿大新布倫瑞克大學的蒂姆·科斯洛夫斯基(Tim Koslowski)博士以及加拿大圓周理論物理研究所的弗拉維奧·莫卡提(Flavio Mercati)博士共同提出來的。

他們的這項研究旨在解決有關「時間箭頭」的問題，其理論核心觀點便是認為時間是對稱的，而所有事物都沿時間軸朝前發展。他們指出，在大爆炸發生的時刻產生了兩個而不是一個宇宙，並分別沿著相反的時間方向發展。

巴伯表示：「時間是一個謎團。基本上來說，不管何時，所有已知的物理學理論基本都是相同的。並且，在我們生活的世界中，一切都只會沿著時間朝一個方向發展。」他說：「宇宙正在膨脹，我們會變老，秩序似乎正在增加，至少在我們的身邊情況似乎是如此。」

巴伯博士用放置在水杯中正在融化的冰塊來比喻宇宙從有序向無序的發展——或者用更專業的話來說：熵的增加。他指出，這個問題到19世紀末期開始引起關切，當時人們認為宇宙最終將在一場「熱寂」中終結——也就是宇宙各處的溫度變得一樣，就像水杯中冰塊的最終命運。

然而如果將引力的影響考慮進來，似乎這一理論就不再能站住腳了——引力理論還能解釋宇宙狂暴的開端。

為《科學美國人》撰稿的李·比林斯(Lee Billings)表示：「於是，純粹的引力便為整個系統的膨脹以及時間箭頭的起源搭建起了舞台。」

在一個僅僅包含100個粒子的簡單模型中，研究人員表示他們的理論表明，如果你在時間軸中反向前行——朝著無序的方向前進，你最終將會穿過大爆炸的點，並進入另外一個「鏡像宇宙」。

那個宇宙可能並不會與我們所在的這個宇宙完全相同，它或許已經經歷了自身的發展和演化，因而已經與我們的這個宇宙完全不同。然而那裡卻應當擁有與我們宇宙中相同的物理學定律，因此那裡也應該會存在行星，恆星和星系，就像我們所見的宇宙。

巴伯博士將這個模式比作一個蜂群，隨著時間推移，宇宙從初期的混亂的「蜂群」狀態逐漸演變成為一個擁有結構和秩序的宇宙。他指出：「如果你將這個簡單模型中 的蜂群視作大爆炸的點，但從另外一個方向爆發出來，你就會發現存在兩個時間軸，分別指向相反的方向。其中一個箭頭指向前方，而另一個箭頭則指向相反方向。 如果你將時間定義為秩序增加的方向，那麼你永遠都會得到兩個相反的方向，而它們的中間是處於最為無序狀態的區域。」

他認為這是思考大爆炸理論的一種嶄新視角。他說：「每當人們談論起大爆炸時，他們往往就會把手一攤，絕望地表示他們無法知道大爆炸的時刻究竟發生了什麼。而現在，我們的工作則是一個開端，向人們證明，實際上我們還可以比這做得更多。」

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