ในนวนิยายเรื่อง The Broker เลสลี่ พาวเลส ฮาร์ทลีย์เขียนว่า: “อดีตคือดินแดนต่างแดน ทุกอย่างทำแตกต่างกันที่นั่น - แต่ทำไมอดีตจึงแตกต่างจากอนาคตมาก? ทำไมเราจำอดีตไม่ใช่อนาคต? กล่าวอีกนัยหนึ่งทำไมเวลาถึงก้าวไปข้างหน้า? สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการขยายตัวของจักรวาลหรือไม่?

S, R, T: CHARGE, PARITY, TIME

กฎฟิสิกส์ไม่ได้แยกความแตกต่างระหว่างอดีตและอนาคต แม่นยำยิ่งขึ้น พวกมันจะไม่เปลี่ยนแปลงหากเราดำเนินการที่เรียกว่าการแปลง CPT (CPT) ที่นี่ตัวอักษรละติน "C" หมายถึงการแทนที่อนุภาคด้วยปฏิปักษ์ที่สอดคล้องกัน "P" - การแทนที่ของวัตถุด้วยภาพสะท้อนในกระจก (ซึ่งซ้ายและขวาจะกลับกัน), "T" - การเปลี่ยนแปลงในทิศทาง ของการเคลื่อนที่ของอนุภาคทั้งหมดไปในทิศทางตรงกันข้าม (นั่นคือ การกลับรายการของการเคลื่อนที่) . กฎฟิสิกส์ที่ควบคุมพฤติกรรมของสสารภายใต้สภาวะปกติไม่เปลี่ยนแปลงด้วยการดำเนินการ C และ P กล่าวอีกนัยหนึ่ง ชีวิตจะเหมือนกันสำหรับผู้อยู่อาศัยของดาวเคราะห์ที่ห่างไกลซึ่งสร้างขึ้นจากปฏิสสารและเป็นตัวแทนของภาพสะท้อนในกระจกของเรา

ถ้าเอเลี่ยนจากดาวดวงอื่นยื่นมือซ้ายมาหาคุณ อย่าเขย่ามัน อาจประกอบด้วยปฏิสสาร คุณทั้งคู่จะหายไปในแสงแฟลชมหึมา หากกฎฟิสิกส์ไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อรวมการดำเนินการ C และ P และการดำเนินการ C, P และ T ด้วย จะต้องคงไว้เมื่อทำการดำเนินการ T เพียงอย่างเดียว อย่างไรก็ตาม ในชีวิตปกติมีความแตกต่างอย่างมากระหว่าง สองทิศทางของเวลา นั่นคือ การเคลื่อนที่ไปสู่อดีตและอนาคต ลองนึกภาพว่าน้ำหนึ่งถ้วยตกลงมาจากโต๊ะและแตกเป็นเสี่ยง ๆ หากคุณถ่ายทำบนแผ่นฟิล์ม คุณสามารถระบุได้อย่างง่ายดายว่าเหตุการณ์จะเดินหน้าหรือถอยหลัง คุณจะเห็นว่าชิ้นส่วนของถ้วยมารวมกันและกระโดดกลับลงบนโต๊ะโดยการหมุนฟิล์มกลับด้าน คุณจะบอกได้ทันทีว่าเทปกำลังถอยหลังเพราะวัตถุไม่เคยมีพฤติกรรมแบบนี้ในชีวิตประจำวัน มิฉะนั้นผู้ผลิตเครื่องใช้บนโต๊ะอาหารคงจะล้มละลายไปนานแล้ว

ลูกศรแห่งเวลา

ถ้าคุณถามว่าทำไมถ้วยที่แตกแล้วไม่มารวมกันลอยอยู่บนโต๊ะ คุณจะบอกว่านี่เป็นสิ่งต้องห้ามโดยกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ มันระบุว่าความผิดปกติ (เอนโทรปี) สามารถเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปเท่านั้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง นี่คือสิ่งที่เรียกว่ากฎของเมอร์ฟี: เหตุการณ์มีแนวโน้มที่จะเลวร้ายลง สภาพของถ้วยทั้งใบบนโต๊ะมีความเป็นระเบียบมากกว่ากองเศษที่แตกอยู่บนพื้น ดังนั้นการเปลี่ยนจากถ้วยทั้งถ้วยในอดีตไปเป็นเศษบนพื้นในอนาคตจึงเป็นไปตามธรรมชาติ แต่กลับไม่เป็นเช่นนั้น

การเพิ่มขึ้นของความผิดปกติหรือเอนโทรปีเมื่อเวลาผ่านไปเป็นตัวอย่างหนึ่งของสิ่งที่เรียกว่าลูกศรแห่งเวลา นั่นคือ สิ่งที่บอกทิศทางของเวลาและช่วยให้คุณแยกแยะระหว่างอดีตและอนาคตได้ มีลูกศรเวลาต่างกันอย่างน้อยสามลูก ประการแรก อุณหพลศาสตร์ นั่นคือทิศทางของเวลาที่ความผิดปกติหรือเอนโทรปีเพิ่มขึ้น ประการที่สอง มีลูกศรทางจิตวิทยาของเวลา นี่คือทิศทางที่สอดคล้องกับวิธีที่เรารับรู้การผ่านของเวลา การระลึกถึงอดีต ไม่ใช่อนาคต ท้ายที่สุด มีลูกศรแห่งเวลาของจักรวาล ซึ่งเป็นทิศทางของเวลาที่จักรวาลขยายตัวมากกว่าหดตัว

ฉันจะแสดงให้เห็นว่าลูกศรทางจิตวิทยาถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าโดยลูกศรเทอร์โมไดนามิกและชี้ไปในทิศทางเดียวกันเสมอ หากเรายอมรับสมมติฐานที่ว่าเอกภพไม่มีขอบเขต ปรากฏว่าลูกศรทั้งสองนี้เชื่อมโยงกับเอกภพแม้ว่าทิศทางของพวกมันจะไม่จำเป็นต้องตรงกันก็ตาม อย่างไรก็ตาม ฉันจะโต้แย้งว่ามีเพียงความบังเอิญของทิศทางของลูกศรทั้งสามเท่านั้นที่อนุญาตให้มีการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดที่อาจถาม: ทำไมความโกลาหลจึงเติบโตไปในทิศทางเดียวกันในเวลาที่จักรวาลขยายตัว?

ลูกศรเทอร์โมไดนามิกของเวลา

ฉันจะเริ่มต้นด้วยการดูลูกศรเทอร์โมไดนามิก กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์มีพื้นฐานอยู่บนข้อเท็จจริงที่ว่าจำนวนสภาวะที่ไม่เป็นระเบียบของระบบใด ๆ มักเกินกว่าจำนวนที่ได้รับคำสั่งเสมอ ตัวอย่างเช่น พิจารณาชิ้นส่วนจิ๊กซอว์ในกล่อง มีชุดค่าผสมเดียวและชุดเดียวเท่านั้นที่รูปภาพประกอบขึ้นจากชิ้นส่วนที่แตกต่างกัน ในทางกลับกัน มีตัวเลือกเลย์เอาต์มากมายที่ไม่มีความหมายใด ๆ และไม่สร้างภาพที่เชื่อมโยงกัน

ให้เราสมมติว่าระบบบางระบบมีชุดของสถานะสั่งการเล็กๆ น้อยๆ ในตอนเริ่มต้น เมื่อเวลาผ่านไป ระบบจะพัฒนาตามกฎของฟิสิกส์ และสถานะของระบบจะเปลี่ยนไป มีความเป็นไปได้สูงที่สถานะของมันจะเป็นระเบียบมากขึ้นในภายหลัง เพียงเพราะจำนวนของรัฐที่ไม่เป็นระเบียบมีจำนวนมาก ดังนั้น ความผิดปกติมักจะเพิ่มขึ้นตามเวลาหากสถานะเริ่มต้นของระบบมีลำดับสูง

สมมุติว่าในตอนแรกชิ้นส่วนจิ๊กซอว์วางซ้อนกันในกล่องเพื่อประกอบเป็นรูปภาพ ถ้าเราเขย่ากล่องก็จะพับต่างกัน เป็นไปได้มากว่ามันจะเป็นตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องที่จะทำลายภาพเพียงเพราะมีตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องมากมาย ชิ้นส่วนบางกลุ่มจะยังคงประกอบขึ้นเป็นบางส่วนของภาพ แต่หากเขย่านาน ๆ พวกมันก็อาจพังได้ จิ๊กซอว์จะเข้าสู่สภาวะที่ไม่เป็นระเบียบอย่างสมบูรณ์ ซึ่งชิ้นส่วนของมันไม่ก่อให้เกิดภาพใดๆ ดังนั้น ความผิดปกติของชิ้นส่วนมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นตามเวลาหากพวกเขาปฏิบัติตามเงื่อนไขเริ่มต้นที่กำหนดให้สถานะเริ่มต้นของระบบได้รับการจัดลำดับอย่างสูง

อย่างไรก็ตาม สมมุติว่าพระเจ้าได้ตัดสินใจแล้ว ให้จักรวาลยุติการดำรงอยู่ของมันในอนาคต อยู่ในสถานะที่สูงส่ง แต่สถานะเริ่มต้นของมันไม่สำคัญ จากนั้น ในระยะแรก จักรวาลอาจจะอยู่ในสภาพที่ไม่เป็นระเบียบ และระดับของความผิดปกติก็จะลดลงตามกาลเวลา เศษถ้วยแตกรวมกันกระโดดลงบนโต๊ะ อย่างไรก็ตาม มนุษย์ที่สังเกตถ้วยดังกล่าวจะอาศัยอยู่ในโลกที่ความยุ่งเหยิงน้อยลงเมื่อเวลาผ่านไป ฉันจะโต้แย้งว่าในคนเหล่านี้ลูกศรทางจิตวิทยาของเวลาจะชี้ไปข้างหลัง พวกเขาจะจำครั้งข้างหน้าและจำครั้งก่อนไม่ได้

ลูกศรจิตวิทยาของเวลา

มันเป็นเรื่องยากมากที่จะพูดถึงความทรงจำของมนุษย์ เพราะเราไม่รู้ในรายละเอียดว่าสมองของเราทำงานอย่างไร อย่างไรก็ตาม เรารู้ทุกอย่างเกี่ยวกับวิธีการทำงานของหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ ดังนั้นฉันจะพิจารณาลูกศรทางจิตวิทยาของเวลาโดยใช้ตัวอย่างของคอมพิวเตอร์ ดูเหมือนมีเหตุผลสำหรับฉันที่จะสรุปว่าลูกศรแห่งเวลานั้นเหมือนกันสำหรับคอมพิวเตอร์และสำหรับผู้คน มิฉะนั้น อาจเป็นไปได้ที่จะทำลายพุ่มไม้ใหญ่ในตลาดหุ้นด้วยความช่วยเหลือของคอมพิวเตอร์ที่จดจำราคาหุ้นในวันพรุ่งนี้ หน่วยความจำคอมพิวเตอร์นั้นเป็นอุปกรณ์ที่อยู่ในสถานะใดสถานะหนึ่งจากสองสถานะ ตัวอย่างคือห่วงลวดตัวนำยิ่งยวด หากมีกระแสไฟฟ้าอยู่ในนั้นก็จะไหลและไหลเนื่องจากไม่มีความต้านทานไฟฟ้าในตัวนำยิ่งยวด ในทางกลับกัน ในกรณีที่ไม่มีกระแส ลูปจะมีอยู่โดยไม่มีมัน หน่วยความจำคอมพิวเตอร์ทั้งสองสถานะนี้สามารถแทนด้วยตัวเลข 1 และ 0

ก่อนที่ข้อมูลใด ๆ จะถูกเขียนลงในหน่วยความจำ จะมีสถานะที่ไม่เรียงลำดับ ซึ่งอธิบายด้วยความน่าจะเป็นเท่ากับ 1 และ 0 หลังจากที่หน่วยความจำโต้ตอบกับระบบที่ต้องการจดจำแล้ว จะอยู่ในสถานะใดสถานะหนึ่งแน่นอน ขึ้นอยู่กับ ในสถานะของระบบ ดังนั้นหน่วยความจำจะย้ายจากสถานะที่ไม่เรียงลำดับไปเป็นสถานะที่ได้รับคำสั่ง อย่างไรก็ตาม เพื่อให้หน่วยความจำอยู่ในสถานะที่ถูกต้อง จำเป็นต้องใช้พลังงานจำนวนหนึ่ง การกระจายความร้อนของพลังงานนี้จะเพิ่มความผิดปกติของจักรวาล สามารถแสดงให้เห็นได้ว่าความผิดปกติที่เพิ่มขึ้นนี้มากกว่าการเพิ่มขึ้นในลำดับของหน่วยความจำ ดังนั้นเมื่อคอมพิวเตอร์เขียนข้อมูลลงในหน่วยความจำ จำนวนความผิดปกติทั้งหมดในจักรวาลจะเพิ่มขึ้น

ทิศทางของเวลาที่คอมพิวเตอร์จดจำอดีตเป็นทิศทางเดียวกับที่ความผิดปกติ (เอนโทรปี) ก่อตัวขึ้น ซึ่งหมายความว่าการรับรู้ส่วนตัวของเราเกี่ยวกับทิศทางของเวลาซึ่งเป็นลูกศรทางจิตวิทยาของเวลานั้นถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าด้วยลูกศรทางอุณหพลศาสตร์ สิ่งนี้ทำให้กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์เกือบจะไม่สำคัญ ความผิดปกติเพิ่มขึ้นตามเวลาเพราะเรานับเวลาไปในทิศทางเดียวกับที่ความผิดปกติกำลังเติบโต ตัวเลือก win-win อย่างแน่นอน

เงื่อนไขขอบเขตสำหรับจักรวาล

แต่ทำไมเอกภพควรมีสถานะที่เป็นระเบียบมาก ณ จุดสิ้นสุดของเวลาหนึ่ง จุดจบที่เราเรียกว่าอดีต? ทำไมเธอถึงไม่อยู่ในสภาพที่สมบูรณ์ไม่เป็นระเบียบตลอดเวลา? ท้ายที่สุดดูเหมือนว่าจะมีโอกาสมากขึ้น และเหตุใดทิศทางของเวลาที่ความผิดปกติจึงเติบโตเหมือนกับทิศทางที่จักรวาลกำลังขยายตัว?

สถานะเริ่มต้นของจักรวาลอาจเป็นเนื้อเดียวกันและเป็นระเบียบ สิ่งนี้นำไปสู่ลูกศรทางอุณหพลศาสตร์และจักรวาลวิทยาที่กำหนดไว้อย่างดีของเวลาที่เราสังเกต แต่ด้วยความน่าจะเป็นที่เหมือนกัน การพัฒนาของจักรวาลสามารถเริ่มต้นจากสภาวะที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันและไม่เป็นระเบียบอย่างยิ่ง ในกรณีนี้ ความไม่เป็นระเบียบในจักรวาลที่วุ่นวายอย่างสมบูรณ์ไม่สามารถเพิ่มขึ้นตามเวลาได้ (ซึ่งในกรณีนี้จะไม่มีลูกศรบอกเวลาทางอุณหพลศาสตร์ที่แน่นอน) หรือลดลง (ซึ่งในกรณีนี้ ลูกศรทางอุณหพลศาสตร์และจักรวาลวิทยาของเวลาจะมุ่งไปในทิศทางตรงกันข้าม) ความเป็นไปได้เหล่านี้ไม่สอดคล้องกับการสังเกต

ดังที่ฉันได้กล่าวไปแล้ว ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปแบบคลาสสิกทำนายว่าจักรวาลจะโผล่ออกมาจากภาวะภาวะเอกฐานซึ่งความโค้งของกาลอวกาศไม่มีที่สิ้นสุด โดยพื้นฐานแล้ว นี่หมายความว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปแบบคลาสสิกทำนายการล่มสลายของมันเอง ที่ความโค้งของกาล-อวกาศที่ใหญ่มาก ผลกระทบของแรงโน้มถ่วงควอนตัมจะมีนัยสำคัญ และทฤษฎีคลาสสิกไม่ได้ให้คำอธิบายที่น่าพอใจของจักรวาลอีกต่อไป เพื่อให้เข้าใจว่าเอกภพเกิดขึ้นได้อย่างไร เราต้องใช้ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของควอนตัม

ในทฤษฎีควอนตัมของแรงโน้มถ่วง ประวัติศาสตร์ที่เป็นไปได้ทั้งหมดของจักรวาลจะต้องพิจารณาด้วย และแต่ละเรื่องมีคู่ของตัวเลข หนึ่งแสดงลักษณะของขนาดของคลื่น และที่สองแสดงลักษณะเฟสของมัน (ยอดหรือรางน้ำ) ความน่าจะเป็นที่เอกภพจะมีคุณสมบัตินี้หรือคุณสมบัติเฉพาะนั้นพิจารณาจากการบวกคลื่นทั้งหมดที่สอดคล้องกับประวัติศาสตร์ที่มีคุณสมบัตินี้

เรื่องราวควรเป็นช่องว่างโค้ง ซึ่งสะท้อนถึงวิวัฒนาการของจักรวาลเมื่อเวลาผ่านไป แต่ถึงอย่างนั้น เราก็จะต้องพิจารณาว่าประวัติศาสตร์ที่เป็นไปได้ของจักรวาลมีพฤติกรรมอย่างไร ณ ขอบของกาลอวกาศในอดีต เราไม่รู้และไม่สามารถทราบเงื่อนไขขอบเขตของจักรวาลในอดีตได้ อย่างไรก็ตาม ความยากลำบากนี้สามารถหลีกเลี่ยงได้หากเงื่อนไขขอบเขตของเอกภพนั้นไม่มีขอบเขต กล่าวอีกนัยหนึ่ง ประวัติศาสตร์ที่เป็นไปได้ทั้งหมดมีขอบเขตจำกัด แต่ไม่มีขอบเขต ขอบ หรือภาวะเอกฐาน ทั้งหมดมีลักษณะคล้ายพื้นผิวโลกซึ่งให้มิติพิเศษสองมิติ ในกรณีนี้ การเริ่มต้นของเวลาจะต้องเป็นจุดเรียบธรรมดาในกาลอวกาศ ซึ่งหมายความว่าการขยายตัวของจักรวาลต้องเริ่มต้นจากสภาวะที่สม่ำเสมอและเป็นระเบียบ ไม่สามารถเป็นเนื้อเดียวกันได้อย่างสมบูรณ์เพราะจะเป็นการละเมิดหลักการความไม่แน่นอนของทฤษฎีควอนตัม ควรมีความผันผวนเล็กน้อยในความหนาแน่นของอนุภาคและการกระจายความเร็ว อย่างไรก็ตาม เงื่อนไขที่ไม่มีขอบเขตจำกัดขนาดของความผันผวนเหล่านี้ โดยลดให้เหลือค่าต่ำสุดที่จำเป็นตามข้อกำหนดของหลักการความไม่แน่นอน

การพัฒนาจักรวาลควรเริ่มต้นด้วยช่วงเวลาของการขยายตัวแบบทวีคูณ (อัตราเงินเฟ้อ) สิ่งนี้จะนำไปสู่การเพิ่มขนาดขึ้นหลายเท่า ระหว่างการขยายตัว ความผันผวนของความหนาแน่นในขั้นต้นจะยังคงเล็ก แต่จากนั้นก็เริ่มเพิ่มขึ้น การขยายตัวของบริเวณที่มีความหนาแน่นสูงกว่าค่าเฉลี่ยเล็กน้อยจะชะลอตัวลงโดยแรงโน้มถ่วงของมวลส่วนเกิน ไม่ช้าก็เร็ว บริเวณดังกล่าวจะหยุดขยายตัวและยุบตัวลง นำไปสู่การก่อตัวของกาแล็กซี ดวงดาว และสิ่งมีชีวิตเช่นเรา

เอกภพเป็นเนื้อเดียวกันและมีระเบียบในตอนเริ่มต้น จักรวาลต้องกลายเป็นเอกพันธ์และไม่เป็นระเบียบเมื่อเวลาผ่านไป สิ่งนี้อธิบายการมีอยู่ของลูกศรอุณหพลศาสตร์ของเวลา เอกภพต้องเริ่มต้นในสภาวะที่มีระเบียบสูงและมีระเบียบน้อยลงเมื่อเวลาผ่านไป ดังที่ฉันแสดงให้เห็นก่อนหน้านี้ ลูกศรทางจิตวิทยาของเวลาจะชี้ไปในทิศทางเดียวกับลูกศรเทอร์โมไดนามิกส์ ดังนั้นการรับรู้เวลาตามอัตวิสัยของเราจึงมีทิศทางเดียวกับการขยายตัวของจักรวาล มากกว่าทิศทางตรงกันข้าม ซึ่งสอดคล้องกับการหดตัว

ลูกศรแห่งกาลเวลาย้อนกลับได้หรือไม่?

แต่จะเกิดอะไรขึ้นถ้า (เมื่อ) การขยายตัวของเอกภพหยุดลง ทำให้เกิดการหดตัว? ลูกศรเทอร์โมไดนามิกของเวลาจะย้อนกลับและความวุ่นวายจะไม่หดตัวเมื่อเวลาผ่านไปหรือไม่? สำหรับผู้ที่อาศัยอยู่ผ่านการเปลี่ยนแปลงจากการขยายตัวไปสู่การหดตัว นี่จะกลายเป็นความเป็นไปได้ของนิยายวิทยาศาสตร์ทุกประเภท พวกเขาจะเห็นถ้วยที่หักพับตัวเองเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยและกระโดดขึ้นไปบนโต๊ะหรือไม่? พวกเขาจะสร้างรายได้มหาศาลในตลาดหุ้นด้วยการจำราคาหุ้นในวันพรุ่งนี้หรือไม่?

อาจดูเหมือนเป็นการเก็งกำไรอย่างหมดจดสำหรับคุณที่จะกังวลเกี่ยวกับสิ่งที่จะเกิดขึ้นจากการล่มสลายของจักรวาล หากขนาดของจักรวาลไม่เริ่มหดตัวในอีกหมื่นล้านปีข้างหน้า แต่มีวิธีที่เร็วกว่าในการตัดสินว่าจะเกิดอะไรขึ้น - กระโดดลงไปในหลุมดำ การล่มสลายของดาวฤกษ์ซึ่งควรกลายเป็นหลุมดำนั้นส่วนใหญ่แล้วจะชวนให้นึกถึงขั้นตอนสุดท้ายของการล่มสลายของจักรวาลทั้งมวล ดังนั้นหากความผิดปกติลดลงในระยะการหดตัวของเอกภพ เราอาจคาดหวังว่ามันจะลดลงในหลุมดำเช่นกัน บางทีนักบินอวกาศที่ตกลงไปในหลุมดำอาจได้รับเงินจำนวนมากจากรูเล็ตโดยการจดจำตำแหน่งที่ลูกบอลไปก่อนที่จะวางเดิมพัน อย่างไรก็ตาม โชคไม่ดีที่นักบินอวกาศไม่ได้เล่นรูเล็ตเป็นเวลานาน เพราะสนามโน้มถ่วงที่แรงมากจะทำให้เขากลายเป็นบะหมี่ได้อย่างรวดเร็ว ในทำนองเดียวกัน เขาไม่สามารถบอกเราได้ว่าลูกศรทางอุณหพลศาสตร์ของเวลาสามารถย้อนกลับได้หรือไม่ และเขาก็ไม่สามารถเก็บเงินที่ได้มา เพราะเขาจะอยู่นอกขอบฟ้าเหตุการณ์ตลอดไป โดยติดอยู่ในหลุมดำ ตอนแรกฉันเชื่อในการลดความวุ่นวายเมื่อจักรวาลพังทลายลง และทั้งหมดเป็นเพราะเขาเชื่อว่าด้วยขนาดที่ลดลง จักรวาลควรกลับสู่สถานะที่เป็นระเบียบและเป็นเนื้อเดียวกัน

นี่หมายความว่าในระยะหดตัว ช่วงเวลาที่ช่วงการขยายตัวเกิดขึ้นจะย้อนกลับ คนที่อยู่ในช่วงหดตัวจะใช้ชีวิตตั้งแต่ต้นจนจบ พวกเขาจะตายก่อนเกิด และจะอายุน้อยกว่าเมื่อจักรวาลหดตัว แนวคิดนี้น่าสนใจเพราะสร้างสมมาตรที่แม่นยำระหว่างขั้นตอนการขยายตัวและการหดตัว อย่างไรก็ตาม มันไม่สามารถยอมรับได้ด้วยตัวมันเอง โดยไม่คำนึงถึงความคิดอื่น ๆ เกี่ยวกับจักรวาล คำถามคือ มันสอดคล้องหรือไม่กับสมมติฐานที่ไม่มีขอบเขต?

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วในตอนแรก ฉันคิดว่าสภาวะไร้ขอบเขตหมายถึงการลดลงในความไม่เป็นระเบียบในระยะหดตัวของจักรวาล ความเชื่อนี้มีพื้นฐานมาจากการทำงานบนแบบจำลองง่ายๆ ของจักรวาล โดยที่ระยะการหดตัวจะคล้ายกับระยะการขยายตัวแบบย้อนเวลา อย่างไรก็ตาม Don Page เพื่อนร่วมงานของฉันชี้ให้เห็นว่าเงื่อนไขนี้ไม่จำเป็นต้องให้ระยะการหดตัวเหมือนช่วงการขยายเวลาย้อนกลับ ต่อมา นักเรียนของฉัน Raymond Laflammme ค้นพบว่าในรูปแบบที่ซับซ้อนกว่าเล็กน้อย การหดตัวของจักรวาลแตกต่างอย่างมากจากการขยายตัว ฉันตระหนักว่าฉันทำผิดพลาด อันที่จริง สภาวะไร้ขอบเขตไม่ได้หมายความว่าความผิดปกตินั้นจะลดลงในระยะหดตัว ไม่ว่าในจักรวาลที่หดตัวหรือในหลุมดำ ลูกศรทางอุณหพลศาสตร์และจิตวิทยาของกาลเวลาก็ไม่เปลี่ยนทิศทางของมัน

คุณจะทำอย่างไรเมื่อพบว่าคุณได้ทำผิดพลาดเช่นนี้? บางคนเช่น Eddington ไม่เคยยอมรับว่าพวกเขาคิดผิด พวกเขายังคงมองหาข้อโต้แย้งใหม่ๆ คนอื่นแสร้งทำเป็นว่าพวกเขาไม่เคยสนับสนุนความคิดเห็นที่ผิดๆ อย่างจริงจัง และหากพวกเขาทำ ก็เพียงเพื่อแสดงความไม่สอดคล้องของพวกเขาเท่านั้น ฉันสามารถยกตัวอย่างได้มากมาย แต่ฉันจะไม่ทำ เพราะมันจะไม่เพิ่มความนิยมของฉัน ทางออกที่ดีที่สุดและพอเพียงสำหรับฉัน ดูเหมือนจะเป็นการยอมรับว่าฉันทำผิดในสื่อ ตัวอย่างที่ดีคือ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ผู้ซึ่งยอมรับว่าการแนะนำค่าคงที่จักรวาลเพื่อปรับแบบจำลองคงที่ของจักรวาลเป็นความผิดพลาดครั้งใหญ่ที่สุดในชีวิตของเขา...

บทสัมภาษณ์กับสตีเฟน ฮอว์คิง

BBC เริ่มออกอากาศ Desert Island Disks ในปี 1942 และรายการดังกล่าวได้สร้างสถิติอายุขัยของวิทยุ ถึงตอนนี้ก็กลายเป็นสมบัติของชาติไปแล้ว ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา โปรแกรมนี้ได้รับแขกจำนวนมาก สัมภาษณ์นักเขียน ศิลปิน นักดนตรี นักแสดงภาพยนตร์และภาพยนตร์ นักกีฬา นักแสดงตลก พ่อครัว ชาวสวน ครู นักเต้น นักการเมือง ราชวงศ์ นักแอนิเมชั่น และนักวิทยาศาสตร์

แขกถูกขอให้เลือกไฟล์เสียง 8 ไฟล์ที่จะนำติดตัวไปด้วยหากพวกเขาถูกทิ้งให้อยู่ตามลำพังบนเกาะร้าง พวกเขายังถูกขอให้ตั้งชื่อสินค้าฟุ่มเฟือยและหนังสือ (สันนิษฐานว่าพระคัมภีร์โตราห์และอัลกุรอานมีอยู่บนเกาะนี้แล้ว เช่นเดียวกับผลงานของเชคสเปียร์) เป็นที่เข้าใจกันว่าเกาะนี้ยังมีวิธีการทำซ้ำอีกด้วย ครั้งหนึ่งเคยเป็นแผ่นเสียงและเข็มจำนวนมากสำหรับมัน ปัจจุบันเครื่องเล่นซีดีถูกชาร์จด้วยแสงแดด

รายการออกอากาศทุกสัปดาห์ และในระหว่างการสัมภาษณ์ ซึ่งปกติจะใช้เวลาสี่สิบนาที พวกเขาเล่นบันทึกตัวเลือกของแขกรับเชิญ อย่างไรก็ตาม บทสัมภาษณ์ของสตีเฟน ฮอว์คิง ที่นำเสนอในที่นี้ ซึ่งออกอากาศในวันคริสต์มาสในปี 1992 นั้นใช้เวลานานกว่าปกติ สัมภาษณ์โดย ซู ลอว์ลีย์

ซู: สตีเฟน เมื่อถูกตัดขาดจากชีวิตปกติทั่วไปและปราศจากวิธีการสื่อสารตามธรรมชาติ คุณรู้อยู่แล้วว่าสิ่งใดกำลังรอบุคคลหนึ่งอยู่บนเกาะทะเลทราย คุณโดดเดี่ยวจากสิ่งนี้แค่ไหน?

Steven: ฉันไม่คิดว่าตัวเองถูกตัดขาดจากชีวิตปกติ และฉันก็ไม่คิดว่าคนรอบข้างจะพูดว่าฉันเหงา ฉันไม่รู้สึกว่าตัวเองพิการ ฉันเป็นแค่คนที่มีเซลล์ประสาทสั่งการที่เสียหาย เป็นคนตาบอดสี ฉันเดาว่าชีวิตของฉันไม่ปกติ แต่ในแง่จิตวิญญาณ เป็นเรื่องปกติ

ซู: อย่างไรก็ตาม ไม่เหมือนหลายๆ คนที่ติดอยู่บนเกาะร้าง คุณได้พิสูจน์แล้วว่าคุณมีความพอเพียงทางวิญญาณและสติปัญญา คุณมีอาหารเพียงพอสำหรับความคิดและแรงบันดาลใจในการครอบครองตัวเอง

Steven: ฉันเดาว่าฉันเป็นคนเก็บตัวโดยธรรมชาติ และปัญหาในการสื่อสารทำให้ฉันต้องพึ่งพาตัวเอง แต่ตอนเด็กฉันเป็นคนช่างพูด ฉันต้องการคุยกับคนอื่น ฉันพบว่าการแบ่งปันความคิดกับผู้อื่นช่วยฉันได้มาก แม้ว่าคู่สนทนาจะไม่พูดอะไรที่น่าสนใจ แต่ความจำเป็นอย่างยิ่งในการจัดความคิดของฉันเพื่อให้คนอื่นเข้าใจพวกเขามักจะทำให้ฉันมีหนทางใหม่

ซู: แล้วความพึงพอใจทางอารมณ์ล่ะ สตีเวน? แม้แต่นักฟิสิกส์ที่เก่งกาจก็ยังต้องการคนอื่นเพื่อสิ่งนี้

Steven: ฟิสิกส์ดีมาก แต่ก็หนาว ฉันทนไม่ได้กับชีวิตที่มีแต่ฟิสิกส์ เช่นเดียวกับทุกคน ฉันต้องการความอบอุ่น ความรักและความเสน่หา และอีกครั้ง ฉันโชคดีมาก มากกว่าคนอื่นๆ อีกหลายคนที่ป่วยเป็นโรคเดียวกัน ฉันได้รับความรักและความอบอุ่นมากมาย และดนตรีก็มีความหมายกับฉันมากเช่นกัน

ซู: บอกฉันที อะไรที่ทำให้คุณมีความสุขมากกว่า - ฟิสิกส์หรือดนตรี?

สตีเว่น: ฉันต้องบอกว่าความสุขที่ฉันได้รับเมื่อได้ทำอะไรบางอย่างในวิชาฟิสิกส์นั้นยิ่งใหญ่กว่าดนตรีที่เคยมีมา แต่มันได้ผลสำหรับฉันเพียงไม่กี่ครั้งในอาชีพการงานทั้งหมดของฉันในขณะที่ดิสก์
สามารถวางได้ตลอดเวลา

ซู: แล้วคุณอยากเล่นอะไรเป็นอย่างแรกบนเกาะร้าง?

Stephen: Gloria ของ Poulenc ฉันได้ยินเรื่องนี้ครั้งแรกเมื่อฤดูร้อนปีที่แล้วที่เมืองแอสเพน รัฐโคโลราโด แอสเพนเป็นสกีรีสอร์ตเป็นหลัก แต่นักฟิสิกส์จะมารวมตัวกันที่นั่นในฤดูร้อน ใกล้กับศูนย์กายภาพ มีเต็นท์ขนาดใหญ่สำหรับจัดงานเทศกาลดนตรี ขณะที่คุณนั่งศึกษาสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อหลุมดำระเหย คุณจะได้ยินเสียงการซ้อมเกิดขึ้น มันสมบูรณ์แบบ: มันผสมผสานความสุขหลักสองอย่าง - ฟิสิกส์และดนตรี ถ้าฉันมีพวกเขาทั้งคู่บนเกาะร้าง พวกเขาจะไม่ปล่อยให้ฉันออกจากที่นั่น นั่นคือ จนกระทั่งฉันได้ค้นพบในทางทฤษฎีฟิสิกส์ที่ฉันอยากจะบอกทุกคนเกี่ยวกับ ฉันคิดว่าจานดาวเทียมที่ฉันสามารถรับบทความเกี่ยวกับฟิสิกส์ได้นั้นไม่ได้มีไว้สำหรับกฎของเกมอีกต่อไป

ซู: คุณสามารถซ่อนข้อบกพร่องทางกายภาพในวิทยุได้ แต่ในกรณีนี้ มีอย่างอื่นซ่อนอยู่ เมื่อเจ็ดปีที่แล้ว สตีเฟน คุณสูญเสียเสียงไปอย่างแท้จริง คุณบอกฉันได้ไหมว่าเกิดอะไรขึ้น?

Steven: ในปี 1985 ฉันอยู่ที่เจนีวา ที่ CERN ที่เครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ ฉันกำลังจะไปจากที่นั่นไปยังเมืองไบรอยท์ ประเทศเยอรมนี เพื่อฟัง Der Ring des Nibelungen ของ Wagner แต่เขาล้มป่วยด้วยโรคปอดบวมและไปโรงพยาบาล แพทย์ในเจนีวาแนะนำให้ภรรยาของฉันปิดเครื่องที่ทำให้ฉันมีชีวิตอยู่ แต่ภรรยาไม่ต้องการที่จะได้ยินเรื่องนี้ ฉันถูกนำส่งทางอากาศไปที่โรงพยาบาล Addenbrooke ในเมืองเคมบริดจ์ ซึ่งศัลยแพทย์ชื่อ Roger Gray ได้ทำการแช่งชักหักกระดูก การผ่าตัดช่วยชีวิตฉันไว้ แต่ฉันสูญเสียเสียง

ซู: แต่ถึงตอนนั้น คำพูดของคุณก็เลือนลางมากแล้วใช่ไหม อาจเป็นไปได้ว่าพรสวรรค์ในการพูดคงจะทิ้งคุณไปแล้วใช่ไหม?

สตีเวน: แม้ว่าคำพูดของฉันจะเลือนลาง แต่คนใกล้ชิดฉันก็เข้าใจ ฉันสามารถจัดสัมมนากับล่ามและเขียนบทความทางวิทยาศาสตร์ได้ แต่หลังจากการผ่าตัด ฉันรู้สึกหดหู่ใจอยู่พักหนึ่ง ฉันรู้สึกได้ว่าถ้าฉันไม่ฟื้นคืนเสียง ชีวิตก็ไม่คุ้มที่จะมีชีวิตอยู่

ซู: แล้วคนเก่งในแคลิฟอร์เนียก็อ่านเกี่ยวกับอาการของคุณ และพูดกับคุณ เขาทำงานอย่างไร?

Stephen: ชื่อของคนที่เกินบรรยายคือ Walt Waltotz แม่ยายของเขามีอาการเดียวกับฉัน และเขาได้พัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อช่วยเธอในการสื่อสาร เคอร์เซอร์เคลื่อนผ่านหน้าจอ และเมื่ออยู่บนแถบเมนูที่ต้องการ คุณจะขยับศีรษะหรือดวงตา - และในกรณีของฉัน มือของคุณ - กดปุ่ม วิธีนี้ทำให้คุณสามารถเลือกคำที่ด้านล่างของหน้าจอได้ เมื่อคุณพิมพ์สิ่งที่ต้องการจะพูดแล้ว คุณสามารถส่งข้อความไปยังโปรแกรมสังเคราะห์เสียงพูดหรือบันทึกลงในดิสก์ได้

ซู: แต่มันเป็นธุรกิจที่ยาวนาน

Steven: ใช่ นาน - ช้ากว่าคำพูดปกติประมาณสิบเท่า แต่เครื่องสังเคราะห์เสียงพูดพูดได้ชัดเจนกว่าที่ฉันเคยพูดมาก อังกฤษเรียกสำเนียงของเขาว่าอเมริกัน ขณะที่ชาวอเมริกันเรียกสำเนียงสแกนดิเนเวียหรือไอริช แต่ไม่ว่าอย่างไร ทุกคนก็เข้าใจฉัน ลูกคนโตของฉันคุ้นเคยกับเสียงที่เป็นธรรมชาติของฉัน แต่ลูกชายคนสุดท้องซึ่งอายุเพียง 6 ขวบเมื่อฉันได้รับการแช่งชักหักกระดูก ไม่เข้าใจฉันมาก่อน ตอนนี้ไม่มีปัญหา มันสำคัญมากสำหรับฉัน

ซู: คุณขอให้ผู้สัมภาษณ์บันทึกคำถามของผู้สัมภาษณ์ไว้ล่วงหน้าและตอบเมื่อคุณพร้อมเท่านั้นใช่ไหม

Steven: สำหรับการบันทึกรายการยาวๆ แบบนี้ เป็นการดีที่จะมีคำถามล่วงหน้า คุณจะได้ไม่ต้องเสียเวลากับการบันทึกเทป ในแง่หนึ่งมันทำให้ฉันควบคุมได้มากขึ้น แต่จริงๆแล้วฉันชอบที่จะตอบคำถามโดยไม่ต้องเตรียมการ นี่คือสิ่งที่ฉันทำหลังจากการสัมมนาและการบรรยายที่เป็นที่นิยม

ซู: แต่อย่างที่คุณพูด กระบวนการนี้ช่วยให้คุณควบคุมได้ และฉันรู้ว่านั่นสำคัญสำหรับคุณเพียงใด ครอบครัวและเพื่อนของคุณบางครั้งเรียกคุณว่าหัวแข็งและเอาแต่ใจ คุณสารภาพบาปเหล่านี้หรือไม่?

Steven: คนที่มีสติบางครั้งเรียกว่าดื้อรั้น ฉันค่อนข้างจะเรียกตัวเองว่ามุ่งมั่น ถ้าฉันไม่ตั้งใจ ฉันคงไม่มาที่นี่ตอนนี้

ซู: คุณเคยเป็นแบบนี้หรือเปล่า?

Steven: ฉันแค่อยากจะควบคุมชีวิตตัวเองให้ได้มากที่สุด บ่อยครั้งที่ชีวิตของคนพิการถูกควบคุมโดยผู้อื่น ไม่มีคนที่มีสุขภาพดีจะทนกับสิ่งนี้

ซู: มาฟังซีดีแผ่นที่สองของคุณกัน

สตีเฟน: บราห์ม เชลโล คอนแชร์โต้ เป็น LP เล่มแรกที่ผมซื้อ สิ่งนี้เกิดขึ้นในปี 1957 เมื่อบันทึก 33 รอบต่อนาทีในอังกฤษเพิ่งปรากฏขึ้น พ่อของฉันคิดว่าการซื้อเครื่องเล่นแผ่นเสียงเป็นการเสียเงิน แต่ฉันโน้มน้าวเขาว่าฉันสามารถประกอบเครื่องเล่นแผ่นเสียงด้วยตัวเองจากชิ้นส่วนที่ซื้อมาราคาถูก การโต้เถียงนี้ดูเหมือนกับเขาซึ่งเป็นชาวยอร์กเชียร์ที่รอบคอบและน่าเชื่อถือ ฉันใส่แผ่นเสียงและเครื่องขยายเสียงลงในเคสของแผ่นเสียง 78 รอบต่อนาทีแบบเก่า ถ้ารอดมาได้ก็คุ้มแล้ว เมื่อฉันสร้างเครื่องเล่นแผ่นเสียงนี้ ฉันต้องการบางอย่างเพื่อหมุน โรงเรียนแห่งหนึ่ง
เพื่อนคนหนึ่งแนะนำบราห์ม เชลโล คอนแชร์โต้ เพราะไม่มีเพื่อนคนใดที่บันทึกเสียงที่เหมาะสม ฉันจำได้ว่าบันทึกนั้นมีราคา 35 ชิลลิง ซึ่งเป็นเงินจำนวนมากในสมัยนั้น โดยเฉพาะสำหรับฉัน ราคาเป็นประวัติการณ์ได้เพิ่มขึ้นตั้งแต่นั้นมา แต่ตอนนี้พวกเขาถูกกว่ามากจริงๆ

เมื่อฉันได้ยินบันทึกนี้ครั้งแรกในร้าน ฉันพบว่ามันแปลกและไม่ชอบมันมากนัก แต่ฉันรู้สึกว่าฉันต้องยกย่องมัน อย่างไรก็ตาม ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา มันมีความสำคัญมากสำหรับฉัน ผมอยากเล่นภาคแรกแบบช้าๆ

ซู: เพื่อนเก่าในครอบครัวของคุณบอกว่าในช่วงวัยเด็กของคุณ เธอ (และฉันขออ้างอิง) "ฉลาดมาก ฉลาดมาก และแปลกประหลาดมาก" เมื่อมองย้อนกลับไป คุณคิดว่าลักษณะนี้ถูกต้องหรือไม่

Steven: ฉันไม่สามารถพูดได้ว่าครอบครัวของฉันฉลาดแค่ไหน แต่เราไม่คิดว่าตัวเองเป็นคนประหลาด อย่างไรก็ตาม ตามมาตรฐานของเซนต์อัลบันส์ เราอาจดูเหมือนเป็นเช่นนั้น เมื่อเราอาศัยอยู่ที่นั่น มันเป็นสถานที่ที่ดีมาก

ซู: พ่อของคุณเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านโรคเขตร้อนหรือไม่?

สตีเวน: พ่อของฉันทำวิจัยเกี่ยวกับยาเขตร้อน เขามักจะเดินทางไปแอฟริกาเพื่อทดสอบยาตัวใหม่

ซู: แม่ของคุณมีอิทธิพลต่อคุณมากที่สุด และถ้าเป็นเช่นนั้น คุณจะอธิบายเรื่องนี้อย่างไร?
อิทธิพล?

สตีเวน: ไม่ ฉันจะบอกว่าพ่อมีอิทธิพลต่อฉันมากกว่า ฉันยกตัวอย่างจากเขา ตั้งแต่เขาเป็นนักวิจัย ผมเชื่อว่าการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เป็นอาชีพหลักของผู้ใหญ่ สิ่งเดียวเท่านั้น
ความแตกต่างก็คือ ฉันไม่ได้สนใจเรื่องการแพทย์และชีววิทยา เพราะสำหรับฉัน สิ่งเหล่านี้ดูเหมือนจะไม่ใช่วิทยาศาสตร์ที่แน่นอน ฉันต้องการสิ่งที่เป็นพื้นฐานมากกว่านี้ และฉันเลือกฟิสิกส์สำหรับตัวเอง

ซู: แม่ของคุณคิดว่าคุณมีเสมอ อย่างที่เธอพูดไว้ว่า "รู้สึกอัศจรรย์ใจมาก" “ฉันเห็นว่าเขาถูกดึงดูดไปยังดวงดาว” เธอกล่าว คุณจำมันได้หรือไม่

Steven: ฉันจำได้ว่ากลับจากลอนดอนตอนดึกคืนหนึ่ง จากนั้นเพื่อประหยัดเงิน ไฟบนถนนก็ปิดตอนเที่ยงคืน และฉันเห็นท้องฟ้ายามค่ำคืนอย่างที่ไม่เคยเห็นมาก่อน โดยมีทางช้างเผือกอยู่ตรงข้าม จะไม่มีไฟถนนบนเกาะร้างของฉัน ฉันจึงมองเห็นดวงดาวได้ดี

ซู: แน่นอน คุณเป็นเด็กที่มีพรสวรรค์ คุณมักจะแข่งขันที่บ้านกับน้องสาวของคุณ แต่ในโรงเรียน คุณอาจตามหลังมาก และไม่สนใจเลยใช่ไหม

สตีเวน: นั่นเป็นปีแรกของฉันที่เซนต์อัลบันส์ แต่ฉันต้องบอกว่าฉันอยู่ในชั้นเรียนที่มีพรสวรรค์และสอบได้ดีกว่าในทุกๆวัน ฉันไม่สงสัยเลยว่าฉันเรียนเก่งมาก แต่ล้าหลังเพียงเพราะการเขียนด้วยลายมือ และโดยทั่วไปแล้ว เพราะความเลอะเทอะ

ซู: รายการที่ 3?

สตีเวน: ในปีสุดท้ายที่อ็อกซ์ฟอร์ด ฉันอ่านจุดหักเหของอัลดัส ฮักซ์ลีย์ นวนิยายเรื่องนี้อธิบายถึงวัยสามสิบและมีตัวละครมากมาย ส่วนใหญ่เป็นเรื่องสมมติ แต่มีมนุษย์มากกว่าคนหนึ่งซึ่งมีพื้นฐานมาจากฮักซ์ลีย์เองอย่างไม่ต้องสงสัย ตัวละครนี้สังหารผู้นำฟาสซิสต์ชาวอังกฤษ ซึ่งเป็นภาพที่วาดโดยเซอร์ออสวัลด์ มอสลีย์ จากนั้นเขาก็แจ้งพรรคพวกเกี่ยวกับการกระทำของเขาและบันทึกเสียงกับวงเครื่องสายของเบโธเฟน Op. 132. และในช่วงกลางของส่วนที่สามเขามาเคาะประตู - และพวกนาซีก็ฆ่าเขา อันที่จริงมันเป็นนวนิยายที่มีหมัด แต่การเลือกเพลงของ Huxley นั้นถูกต้องมาก ถ้าฉันรู้ว่าสึนามิกำลังมาที่เกาะของฉัน ฉันจะใส่ส่วนที่สามของสี่ส่วนนี้

ซู: คุณไปอ็อกซ์ฟอร์ด ไปมหาวิทยาลัยคอลเลจ เพื่อเรียนคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ ที่นั่นคุณได้ทำงานเกี่ยวกับการคำนวณของคุณเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงต่อวันโดยเฉลี่ย แต่เท่าที่อ่าน คุณพายเรืออย่างมีความสุข ดื่มเบียร์ และจัดการเรื่องตลกที่ใช้ได้จริงทุกประเภท เกิดอะไรขึ้น? ทำไมคุณไม่ยุ่งกับงาน

สตีเวน: มันเป็นช่วงปลายทศวรรษที่ 50 และเยาวชนส่วนใหญ่ไม่แยแสกับสิ่งที่เรียกว่าสถานประกอบการ ดูเหมือนว่าไม่มีอะไรให้คาดหวังจากอนาคต ยกเว้นความอุดมสมบรูณ์และความอุดมสมบูรณ์ พรรคอนุรักษ์นิยมเพิ่งชนะการเลือกตั้งติดต่อกันเป็นครั้งที่สามภายใต้สโลแกน "ไม่เคยดีเท่านี้มาก่อน" ฉันและคนรุ่นเดียวกันส่วนใหญ่พบว่าชีวิตน่าเบื่อ

ซู: อย่างไรก็ตาม คุณสามารถแก้ปัญหาได้ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงที่สหายของคุณต้องดิ้นรนมาหลายสัปดาห์แต่ไม่ประสบความสำเร็จ พิจารณาจากคำพูดของพวกเขา พวกเขาเข้าใจว่าคุณมีความสามารถพิเศษ คุณรู้เกี่ยวกับความสามารถของคุณแล้วหรือยัง คุณคิดว่า?

สตีเวน: หลักสูตรฟิสิกส์ที่อ็อกซ์ฟอร์ดในตอนนั้นง่ายมาก สามารถผ่านได้โดยไม่ต้องฟังการบรรยาย แต่เพียงแค่เข้าร่วมการสัมมนาหนึ่งหรือสองครั้งต่อสัปดาห์ ไม่จำเป็นต้องจำข้อเท็จจริงมากมายและอีกสองสามสูตร

ซู: แต่ที่อ็อกซ์ฟอร์ดใช่ไหม - ครั้งแรกที่คุณสังเกตเห็นว่าแขนและขาของคุณไม่เชื่อฟังคุณเสมอไป คุณอธิบายตัวเองในตอนนั้นว่าอย่างไร?

Steven: บอกตามตรง สิ่งแรกที่ฉันสังเกตเห็นคือฉันไม่สามารถพายเรือได้อย่างเหมาะสม แล้วฉันก็ตกบันไดในหอพักนักศึกษา หลังจากนั้นฉันไปหาหมอเพราะกลัวการกระทบกระเทือน แต่หมอไม่พบอะไรร้ายแรงและสั่งให้ฉันดื่มเบียร์น้อยลงเท่านั้น หลังจากสอบปลายภาคที่อ็อกซ์ฟอร์ด ฉันไปอิหร่านช่วงฤดูร้อน เมื่อฉันกลับมา ฉันรู้สึกอ่อนแอมาก แต่ฉันคิดว่ามันมาจากความเจ็บป่วยในทางเดินอาหารขั้นรุนแรงที่ฉันต้องทนทุกข์ทรมานที่นั่น

ซู: แล้วในที่สุดคุณยอมแพ้โดยยอมรับว่าคุณป่วยหนักและตัดสินใจไปพบแพทย์?

Steven: ตอนนั้นฉันอยู่ที่เคมบริดจ์และกลับบ้านในวันคริสต์มาส ฤดูหนาวปี 1962/63 นั้นหนาวมาก แม่ของฉันชักชวนให้ฉันไปเล่นสเก็ตที่ทะเลสาบในเซนต์อัลบันส์ ถึงแม้ว่าฉันจะรู้ว่าฉันยังไม่พร้อมสำหรับเรื่องนี้ ฉันล้มแล้วลุกด้วยความยากลำบาก แม่รู้ว่ามีบางอย่างผิดปกติกับฉันและพาฉันไปหาหมอประจำครอบครัว

ซู: แล้วสามสัปดาห์ในโรงพยาบาล และคุณได้รับแจ้งที่เลวร้ายที่สุด?

สตีเวน: มันคือโรงพยาบาลของ Barthe ในลอนดอนเพราะพ่อของฉันทำงานที่นั่น ฉันนอนตรวจร่างกายเป็นเวลาสองสัปดาห์ แต่พวกเขาไม่ได้บอกฉันว่าเกิดอะไรขึ้น แต่บอกเพียงว่าไม่ใช่โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง และกรณีของฉันไม่ปกติ พวกเขาไม่ได้บอกฉันว่ากำลังรอฉันอยู่ แต่ฉันเดาว่ามันไม่ดี และฉันก็ไม่อยากถาม

ซู: ท้ายที่สุด มีคนบอกว่าคุณมีชีวิตอยู่ได้เพียงสองสามปี หยุดตรงนี้ก่อน สตีเวน และฟังบันทึกที่สี่ของคุณ

Steven: วาลคิรี ลงมือเลย เป็นอีกเพลงที่ Melchior และ Leman ร้องกันมานาน ในขั้นต้นก่อนสงครามมันถูกบันทึกที่ 78 รอบต่อนาทีจากนั้นในอายุหกสิบเศษก็ถูกย้ายไปเล่นเป็นเวลานาน หลังจากที่ฉันได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นโรคเกี่ยวกับระบบประสาทในปี 2506 ฉันก็หันไปหาแวกเนอร์ - เขาเข้ากับสภาพจิตใจที่มืดมนและสิ้นหวังของฉัน น่าเสียดายที่เครื่องสังเคราะห์เสียงพูดของฉันไม่ค่อยได้รับการศึกษาและออกเสียงว่า "วากเนอร์" โดยทำให้พยัญชนะตัวแรกอ่อนลง ฉันต้องพิมพ์ "วาร์กเนอร์" เพื่อให้ฟังดูถูกต้อง โอเปร่าสี่ชิ้นของวัฏจักร Der Ring des Nibelungen เป็นการสร้างสรรค์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของ Wagner ในปี พ.ศ. 2507 ข้าพเจ้าไปหาพวกเขา
ในเมืองไบรอยท์ ประเทศเยอรมนี กับฟิลิปปาน้องสาวของฉัน ในเวลานั้นฉันรู้จัก The Ring ไม่ดี และ The Valkyrie ซึ่งเป็นโอเปร่าเรื่องที่สองของ Tetralogy ทำให้ฉันประทับใจมาก เป็นผลงานของโวล์ฟกัง แวกเนอร์ เวทีเกือบมืดสนิท นี่คือเรื่องราวความรักของสองฝาแฝด ซีกมุนด์ และซีกลินเด้ ที่แยกทางกันในวัยเด็ก พวกเขาพบกันอีกครั้งเมื่อซิกมุนด์ลี้ภัยอยู่ในบ้านของฮันดิง สามีของซีกลินเด้ และศัตรูของซิกมุนด์ ฉันเลือกข้อความที่มีเรื่องราวของ Sieglinde เกี่ยวกับการบังคับให้แต่งงานกับ Hunding ท่ามกลางการเฉลิมฉลอง ชายชราคนหนึ่งเข้ามาในห้องโถง วงออเคสตราเล่นธีมของ Valhalla ซึ่งเป็นหนึ่งในวงที่สง่างามที่สุดใน The Ring เพราะมันคือ Wotan ผู้นำของเหล่าทวยเทพ บิดาของ Sigmund และ Sieglinde เขาแทงดาบของเขาเข้าไปในลำต้นของต้นไม้ ดาบมีไว้สำหรับซิกมุนด์ ในตอนท้ายของการแสดง Sigmund คว้าดาบและเขาและคนรักของเขาซ่อนตัวอยู่ในป่า

ซู: อ่านเกี่ยวกับคุณ สตีเวน ดูเหมือนว่าโทษประหารชีวิตที่ปล่อยให้คุณมีชีวิตเพียงสองสามปี ได้ปลุกคุณ ถ้าคุณต้องการ - บังคับให้คุณจดจ่อกับชีวิต

Steven: ผลกระทบแรกของเขาคือภาวะซึมเศร้า สภาพของฉันดูเหมือนจะแย่ลงอย่างรวดเร็ว ดูเหมือนจะไม่มีประโยชน์ที่จะทำอะไรเลย การทำวิทยานิพนธ์ เพราะฉันไม่รู้ว่าฉันจะอยู่ได้นานพอที่จะทำวิทยานิพนธ์ให้เสร็จหรือไม่ แต่แล้วสิ่งต่างๆก็เริ่มดีขึ้น ความก้าวหน้าของโรคช้าลง และฉันก็เริ่มมีความคืบหน้าในการทำงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการพิสูจน์ของฉันว่าจักรวาลต้องเริ่มต้นด้วยบิ๊กแบง

ซู: คุณเคยพูดในการสัมภาษณ์ครั้งหนึ่งว่าตอนนี้คุณรู้สึกเหมือนเป็นคนที่มีความสุขมากกว่าเมื่อก่อนป่วย

Steven: ตอนนี้ฉันมีความสุขมากขึ้นอย่างแน่นอน เมื่อก่อนชีวิตดูน่าเบื่อสำหรับฉัน แต่การใกล้ตายทำให้ฉันตระหนักว่าชีวิตมีค่าควรแก่การยึดมั่น มีอะไรให้ทำมากมาย ทุกคนทำได้มาก! ฉันรู้สึกจริง ๆ ว่าถึงแม้ฉันจะมีสภาพร่างกาย ฉันก็มีส่วนสำคัญต่อความรู้ของมนุษยชาติ แน่นอน ฉันโชคดีมาก แต่ทุกคนสามารถบรรลุบางสิ่งได้หากพวกเขาทุ่มเทมากพอ

ซู: คุณพูดได้ไหมว่าคุณจะไม่ประสบความสำเร็จทั้งหมดนี้ถ้าไม่ใช่เพราะความเจ็บป่วยของคุณ - หรือจะง่ายเกินไป?

Steven: ไม่ ฉันไม่คิดว่าโรคดังกล่าวจะเป็นประโยชน์สำหรับใครบางคน แต่สำหรับฉันมันกลับกลายเป็นปัญหาน้อยกว่าคนอื่น เพราะมันไม่ได้ขัดขวางฉันไม่ให้ทำในสิ่งที่ฉันต้องการ และฉันต้องการพยายามทำความเข้าใจว่าจักรวาลทำงานอย่างไร

ซู: แรงบันดาลใจของคุณในช่วงเวลาที่คุณกำลังพยายามปรับตัวให้เข้ากับสภาพของคุณคือหญิงสาวชื่อเจน ไวลด์ที่คุณพบในงานปาร์ตี้ คุณตกหลุมรักและแต่งงาน คุณจะให้คะแนนความสำเร็จของคุณกับเจนมากแค่ไหน?

Steven: ฉันไม่สามารถทำได้โดยไม่มีเธอ แน่นอน การหมั้นหมายกับเจนทำให้ฉันหลุดพ้นจากความสิ้นหวัง และเนื่องจากเราจะแต่งงานกัน ฉันต้องหางานทำและทำวิทยานิพนธ์ให้เสร็จ ฉันเริ่มทำงานอย่างหนักและฉันชอบมัน อาการของฉันแย่ลง และเจนดูแลตัวเองด้วย ในตอนนั้นไม่มีใครให้ความช่วยเหลือเรา และเราไม่สามารถจ่ายค่ารักษาพยาบาลได้

ซู: และคุณร่วมกันท้าทายหมอ - ไม่เพียงเพราะคุณยังมีชีวิตอยู่ แต่ยังรวมถึงการที่คุณมีลูกด้วย ในปี 1967 โรเบิร์ตปรากฏตัวในปี 1970 - Lucy และในปี 1979 - Timothy หมอตกใจขนาดไหน?

Steven: อันที่จริง หมอที่วินิจฉัยว่าฉันล้างมือ เขารู้สึกว่าไม่มีอะไรที่เขาสามารถทำได้ หลังจากการวินิจฉัยครั้งแรก ฉันไม่เคยเห็นเขาอีกเลย อันที่จริง พ่อของฉันเป็นหมอของฉัน และฉันก็หันไปขอคำแนะนำจากเขา ตามที่เขาพูดไม่มีหลักฐานว่าเป็นโรคที่สืบทอดมา เจนจัดการดูแลฉันและลูกสองคน เมื่อเราออกจากแคลิฟอร์เนียในปี 1974 เท่านั้นที่เราต้องการความช่วยเหลือจากภายนอก อันดับแรกคือนักเรียนที่อาศัยอยู่กับเรา แล้วก็พยาบาล

ซู: แต่คุณกับเจนเลิกกัน

สตีเวน: หลังจากการผ่าตัดแช่งชักหักกระดูก ฉันต้องการพยาบาลตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน สิ่งนี้เพิ่มความตึงเครียดให้กับการแต่งงานของเรามากขึ้นเรื่อยๆ ในที่สุดฉันก็ย้ายเข้าไปอยู่ในอพาร์ตเมนต์ใหม่ในเคมบริดจ์ ตอนนี้เราอาศัยอยู่แยกกัน

ซู: มาฟังเพลงกันดีกว่า

สตีเวน: เดอะบีทเทิลส์ ได้โปรด ได้โปรดฉันด้วย หลังจากสี่สิ่งที่แนบมาด้วยดนตรีที่ค่อนข้างจริงจังของฉัน ฉันอยากจะผ่อนคลายเล็กน้อย สำหรับฉันและคนอื่นๆ อีกหลายคน เดอะบีทเทิลส์กลายเป็นที่รอคอยมานาน
สูดอากาศบริสุทธิ์ท่ามกลางเพลงป๊อปที่ค้างและไม่ดีต่อสุขภาพ ในเย็นวันอาทิตย์ฉันมักจะฟังยี่สิบอันดับแรกในรายการวิทยุลักเซมเบิร์ก

ซู: แม้จะให้เกียรติคุณก็ตาม Stephen Hawking - และฉันต้องเตือนคุณว่าคุณเป็นศาสตราจารย์วิชาคณิตศาสตร์ Ukasov ที่ Cambridge เมื่อ Isaac Newton ดำรงตำแหน่งนี้ - คุณตัดสินใจเขียนหนังสือยอดนิยมเกี่ยวกับงานของคุณ ฉันคิดว่าเหตุผลค่อนข้างง่าย - คุณต้องการเงิน

สตีเวน: ถึงแม้ว่าฉันคิดว่าฉันจะได้เงินจำนวนเล็กน้อยสำหรับหนังสือยอดนิยม แต่เหตุผลหลักที่ฉันเขียน A Brief History of Time ก็เพราะว่าฉันชอบงานนี้ ฉันรู้สึกประทับใจกับการค้นพบที่เกิดขึ้นในช่วง 25 ปีที่ผ่านมาและต้องการบอกผู้คนเกี่ยวกับสิ่งเหล่านั้น ฉันไม่ได้คาดหวังว่ามันจะยอดเยี่ยมมาก

ซู: อันที่จริง มันทำลายสถิติทั้งหมดและเข้าสู่ Guinness Book of Records ในฐานะหนังสือที่มีเวลายาวนานที่สุดในรายชื่อหนังสือขายดี และยังคงอยู่ในรายการนี้ ดูเหมือนไม่มีใครรู้ว่ามียอดขายกี่เล่มทั่วโลก แต่เห็นได้ชัดว่ามีมากกว่าสิบล้านเล่ม คนซื้อแต่คำถามคือเขาอ่านหรือเปล่า?

สตีเวน: ฉันรู้ว่าเบอร์นาร์ด เลวินเพิ่งจะถึงหน้า 29 แต่ฉันก็รู้ด้วยว่ามีคนอ่านเยอะมาก ผู้คนทั่วโลกต่างมาหาฉันเพื่อบอกฉันว่าพวกเขาชอบหนังสือของฉันมากแค่ไหน บางทีอาจไม่ใช่ทุกคนที่เข้าใจมันจนจบ หลายคนไม่เข้าใจทุกสิ่งที่พวกเขาอ่าน แต่พวกเขาจับความคิดที่ว่าเราอาศัยอยู่ในจักรวาลภายใต้กฎที่สมเหตุสมผลซึ่งเราสามารถค้นพบและเข้าใจได้

ซู: มันเป็นหลุมดำของคุณที่จับจินตนาการของสาธารณชนและฟื้นความสนใจในจักรวาลวิทยา คุณเคยดู Star Treks ที่พวกเขา "เหยียบย่ำอย่างกล้าหาญในที่ที่ไม่มีใครไปมาก่อน" ฯลฯ หรือไม่? แล้วถ้าเป็นคุณล่ะ คุณชอบพวกเขาแค่ไหน?

Steven: ตอนเป็นวัยรุ่น ฉันอ่านนิยายวิทยาศาสตร์มาเยอะมาก แต่ตอนนี้นิยายวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ดูเหมือนผิวเผินเล็กน้อยสำหรับฉัน มันง่ายมากที่จะเขียนเกี่ยวกับการเคลื่อนย้ายไฮเปอร์สเปซหรือ
นำผู้คนถ้าคุณไม่จำเป็นต้องรวมไว้ในภาพที่กลมกลืนกันของโลก วิทยาศาสตร์ที่แท้จริงนั้นน่าตื่นเต้นกว่ามากเพราะมันเป็นเรื่องจริง นักเพ้อฝันไม่เคยสันนิษฐานว่ามีหลุมดำอยู่จนกว่านักวิทยาศาสตร์จะนึกถึงมัน แต่ตอนนี้ เรามีหลักฐานที่ชัดเจนเกี่ยวกับการมีอยู่ของหลุมดำ

ซู: แล้วจะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณตกลงไปในหลุมดำ?

สตีเวน: ผู้อ่านนิยายวิทยาศาสตร์ทุกคนรู้ว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณตกหลุมดำ คุณจะกลายเป็นสปาเก็ตตี้ แต่ที่น่าสนใจกว่านั้น หลุมดำไม่ได้เป็นสีดำสนิท พวกเขาปล่อยอนุภาคและรังสีอย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้ทำให้พวกเขาค่อยๆระเหยไป แต่สิ่งที่เกิดขึ้นกับหลุมดำและเนื้อหาในนั้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด เป็นพื้นที่การวิจัยที่น่าสนใจ แต่นักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้กระโดดลงไป
ซู: และรังสีที่คุณพูดถึงนั้น แน่นอน เรียกว่ารังสีฮอว์คิง หลุมดำไม่ได้ถูกค้นพบโดยคุณ แม้ว่าคุณจะมีความรู้ขั้นสูงเกี่ยวกับหลุมดำเหล่านี้ด้วยการพิสูจน์ว่าหลุมดำไม่ได้ดำสนิท อย่างไรก็ตาม การค้นพบนี้ทำให้คุณคิดอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับต้นกำเนิดของจักรวาลใช่ไหม

สตีเว่น: การหดตัวของดาวฤกษ์และการก่อตัวของหลุมดำนั้นมีหลายวิธี เช่น การขยายตัวของเอกภพที่กลับด้าน ดาวจะหดตัวจากสถานะที่มีความหนาแน่นค่อนข้างต่ำเป็นสถานะที่มีความหนาแน่นสูงมาก และจักรวาลขยายจากสถานะที่มีความหนาแน่นสูงมากไปเป็นสถานะที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า มีความแตกต่างที่สำคัญที่นี่: เราอยู่นอกสีดำ
หลุม แต่ภายในจักรวาล อย่างไรก็ตาม ทั้งสองมีลักษณะการแผ่รังสีความร้อน

ซู: คุณบอกว่าคุณไม่รู้ว่าท้ายที่สุดแล้วจะเกิดอะไรขึ้นกับหลุมดำและเนื้อหาของหลุมดำ แต่ฉันคิดว่า ไม่ว่าอะไรจะเกิดขึ้น ตามทฤษฎีแล้ว ทุกสิ่งที่หายไปในหลุมดำ รวมถึงนักบินอวกาศ จะกลับมาเป็นรังสีฮอว์คิง

Steven: พลังงานมวลของนักบินอวกาศจะกลับมาในรูปของการแผ่รังสีจากหลุมดำ แต่ตัวนักบินอวกาศเองหรือแม้แต่อนุภาคที่เขาแต่งขึ้นจะไม่กลับมา คำถามคือจะเกิดอะไรขึ้นกับพวกเขา พวกเขาจะถูกทำลายหรือจะย้ายไปจักรวาลอื่นหรือไม่? นี่คือสิ่งที่ฉันไม่สามารถรอที่จะค้นพบ แต่ตัวฉันเองไม่ได้วางแผนที่จะกระโดดลงไปในหลุมดำ

ซู: สตีเวน คุณเป็นคนมีสัญชาตญาณในการทำงานหรือไม่? คุณคิดทฤษฎีที่คุณชอบและดึงดูดใจคุณขึ้นมา แล้วคุณลองพิสูจน์มันไหม หรือในฐานะนักวิทยาศาสตร์ คุณต้องหาข้อสรุปที่สมเหตุสมผลเสมอ และไม่ได้พยายามเดาผลลัพธ์ล่วงหน้าใช่หรือไม่

Steven: ฉันพึ่งพาสัญชาตญาณของฉันเป็นอย่างมาก ฉันพยายามเดาผลลัพธ์ แต่แล้วฉันต้องพิสูจน์ ในขั้นตอนนี้ ฉันมักจะพบว่าการเดาของฉันไม่เป็นความจริง หรือในกรณีนี้ ฉันค้นพบบางสิ่งที่ฉันไม่เคยคิดมาก่อน ดังนั้นฉันจึงพยายามพิสูจน์อย่างอื่น ฉันสรุปได้ว่าหลุมดำไม่ได้เป็นสีดำสนิท

ซู: เพิ่มเติมเกี่ยวกับดนตรี

Steven: หนึ่งในนักประพันธ์เพลงที่ฉันชอบคือ Mozart มาโดยตลอด เขาเขียนจำนวนที่เหลือเชื่อ ในปีนี้ เนื่องในวันเกิดอายุครบ 50 ปีของฉัน ฉันได้รับงานของเขาเป็นซีดีทั้งชุด - ดนตรีกว่าสองร้อยชั่วโมง ฉันยังคงเดินผ่านพวกเขา หนึ่งในผลงานชิ้นเอกที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือบังสุกุลของเขา โมสาร์ทเสียชีวิตโดยที่ยังทำไม่เสร็จ และบังสุกุลก็สร้างเสร็จโดยนักเรียนของเขาโดยอิงจากชิ้นส่วนที่โมสาร์ททิ้งไว้ การเคลื่อนไหวแรกที่เราจะฟังเป็นการเคลื่อนไหวเดียวที่โมสาร์ทเขียนและเรียบเรียงเองทั้งหมด

ซู: ทำให้ทฤษฎีของคุณเข้าใจง่ายมากเกินไป (หวังว่าคุณจะยกโทษให้ฉันสำหรับเรื่องนั้นสตีเวน) เราสามารถพูดได้
ก่อนหน้านี้เธอเชื่อเท่าที่ฉันเข้าใจในการดำรงอยู่ของช่วงเวลาแห่งการสร้างโลกในสิ่งที่เรียกว่า
บิ๊กแบง แต่อย่าเชื่ออีกต่อไป คุณคิดว่าไม่มีจุดเริ่มต้นและจุดจบที่จักรวาล
พึ่งตนเองได้ นี่หมายความว่าไม่มีการสร้างและดังนั้นจึงไม่มี
มีห้องเหลือไหม

Steven: ใช่ คุณพูดง่ายเกินไป ฉันยังเชื่อว่าจักรวาลมีการเริ่มต้นตามเวลาจริง - บิ๊กแบง แต่มีอีกประเภทหนึ่ง คือ เวลาจินตภาพ ซึ่งตั้งฉากกับเวลาจริง และในห้วงจินตนาการ จักรวาลไม่มีจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุด ซึ่งหมายความว่าอาจเกิดขึ้นตามกฎของฟิสิกส์ บางคนอาจบอกว่าพระเจ้าบอกให้จักรวาลเคลื่อนไปในทางที่เกินกว่าที่เราเข้าใจได้ แต่สิ่งนี้ไม่ได้บ่งชี้ว่าพระเจ้ามีอยู่จริงหรือไม่มีอยู่จริง แต่เพียงว่าพระองค์ไม่มีทางเลือก

ซู: แต่ถ้าไม่มีพระเจ้า คุณจะอธิบายปรากฏการณ์ที่อยู่นอกเหนือวิทยาศาสตร์ได้อย่างไร - ความรักและศรัทธา สิ่งที่ผู้คนสวมใส่และสวมใส่ในจิตวิญญาณของพวกเขา - และแรงบันดาลใจของคุณเองด้วย?

สตีเวน: ความรัก ศรัทธา และศีลธรรมล้วนมาจากพื้นที่อื่น คุณไม่สามารถอนุมานการกระทำของมนุษย์จากกฎทางกายภาพได้ แต่เราสามารถหวังได้ว่าข้อสรุปเชิงตรรกะที่ฟิสิกส์และคณิตศาสตร์สร้างขึ้นจะนำบุคคลไปสู่พฤติกรรมทางศีลธรรม

ซู: ในความคิดของฉัน หลายคนคิดว่าคุณทำโดยปราศจากพระเจ้าจริงๆ แล้วปฏิเสธไหม?

สตีเว่น: งานของฉันแสดงให้เห็นเพียงว่าไม่จำเป็นต้องพูดว่าการดำรงอยู่ของจักรวาลนั้นถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าโดยพระประสงค์ของพระเจ้า แต่คำถามยังคงอยู่: เหตุใดจึงเกิดขึ้น? หากคุณต้องการ คำตอบสำหรับคำถามนี้อาจเป็นการแทรกแซงของพระเจ้า

ซู: มาสร้างสถิติที่เจ็ดกันเถอะ

Steven: ฉันรักโอเปร่ามาก ตอนแรกฉันคิดว่าจะเลือกเฉพาะซีดีที่มีโอเปร่า ตั้งแต่กลัค โมสาร์ท และแว็กเนอร์ ไปจนถึงแวร์ดีและปุชชีนี แต่สุดท้ายก็หยุดแค่สองทุ่ม อย่างแรกเลย ควรจะเป็น Wagner และคนที่สองในที่สุดฉันก็เลือก Puccini Turandot เหนือกว่าโอเปร่าอื่น ๆ ของเขามาก และอีกครั้ง เขาเสียชีวิตโดยที่ยังดูไม่จบ ข้อความที่ฉันเลือกคือเรื่องราวของ Turandot เกี่ยวกับวิธีที่ชาวมองโกลลักพาตัวเจ้าหญิงในจีนโบราณและพาพวกเขาไป เพื่อเป็นการตอบโต้ Turandot กำลังจะถามคำถามสามข้อกับแฟน ๆ ของเธอ และหากพวกเขาไม่สามารถตอบได้ พวกเขาจะถูกประหารชีวิต

ซู: คริสต์มาสมีความหมายกับคุณอย่างไร?

Steven: มันเหมือนกับวันขอบคุณพระเจ้าของอเมริกา เมื่อมันเป็นธรรมเนียมที่จะต้องอยู่กับครอบครัวและขอบคุณสำหรับปีที่ผ่านมา นี่เป็นโอกาสที่จะได้เห็นในปีหน้าซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของการกำเนิดของทารกในรางหญ้า

ซู: และจากมุมมองที่เป็นวัตถุ คุณจะขอของขวัญอะไร? หรือตอนนี้คุณเป็นคนมั่งคั่งที่มีครบทุกอย่างแล้ว?

Steven: ฉันชอบเซอร์ไพรส์มากกว่า หากคุณขออะไรเป็นพิเศษ แสดงว่าคุณกีดกันผู้ให้อิสระและโอกาสในการใช้จินตนาการของเขา แต่ฉันไม่รังเกียจถ้าจะรู้ว่าฉันชอบช็อกโกแลตทรัฟเฟิล

ซู: จนถึงตอนนี้ สตีเวน คุณอายุยืนกว่าที่คาดการณ์ไว้สามสิบปี คุณมีลูกแม้ว่าพวกเขาจะบอกว่าคุณจะไม่มีวันมีลูก คุณเขียนหนังสือขายดี คุณเปลี่ยนแนวคิดเรื่องอวกาศและเวลา คุณมีแผนจะทำอะไรอีกบ้างก่อนจะจากโลกนี้ไป?

Steven: ทั้งหมดนี้เป็นไปได้เพราะโชคช่วย ผมโชคดีที่ได้รับความช่วยเหลือมากมาย ฉันดีใจที่ประสบความสำเร็จแล้ว แต่ฉันอยากทำมากกว่านี้อีกมากก่อนที่จะจากไป ฉันจะไม่พูดเกี่ยวกับชีวิตส่วนตัวของฉัน แต่ในวิทยาศาสตร์ ฉันต้องการเรียนรู้วิธีรวมแรงโน้มถ่วงเข้ากับกลศาสตร์ควอนตัมและแรงธรรมชาติอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งฉันต้องการทราบว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับหลุมดำเมื่อมันระเหย

ซู: และตอนนี้รายการสุดท้าย

Steven: คุณต้องบอกชื่อมันให้ฉัน เครื่องสังเคราะห์เสียงพูดของฉันเป็นภาษาอเมริกันและภาษาฝรั่งเศสไม่บูมบูม บันทึกนี้เป็นเพลง "Je neเสียใจ rien" (ภาษาฝรั่งเศส) โดย Edith Piaf เพียงเพื่อสรุปชีวิตของฉัน

ซู: และตอนนี้ สตีเวน ถ้าคุณเลือกได้เพียงหนึ่งในแปดรายการนี้ คุณจะเลือกอะไร

Steven: ต้องเป็น Requiem ของ Mozart ฉันสามารถฟังมันได้จนกว่าแบตเตอรี่ในเครื่องเล่นของฉันจะหมด

ซู: แล้วหนังสือล่ะ? แน่นอนว่าผลงานของเช็คสเปียร์และพระคัมภีร์ที่รวบรวมไว้กำลังรอคุณอยู่

Steven: ฉันคิดว่าฉันจะเลือก Middlemarch โดย George Eliot ดูเหมือนว่าบางคน - บางทีเวอร์จิเนียวูล์ฟ - กล่าวว่านี่เป็นหนังสือสำหรับผู้ใหญ่ ฉันไม่แน่ใจว่าฉันแก่พอหรือไม่ แต่ฉันจะเอาไปทดสอบ

ซู: แล้วของหรูหราล่ะ?

Steven: ฉันจะขอครีมบรูเล่ในปริมาณมาก สำหรับฉัน นี่คือตัวอย่างของความหรูหรา

ซู: ไม่ใช่ช็อคโกแลตทรัฟเฟิล - แทนที่จะเป็นครีมบรูเล่ที่เป็นของแข็ง ดร.สตีเฟน ฮอว์คิง ขอบคุณมากสำหรับโอกาสที่จะได้ฟังซีดีในเกาะทะเลทรายและสุขสันต์วันคริสต์มาสกับคุณ!

Steven: ขอบคุณที่เลือกฉัน ฉันขอให้คุณมีความสุขในวันคริสต์มาสจากเกาะร้างของฉัน ฉันเดาว่าอากาศของฉันดีกว่าคุณ

เรามองเห็นอนาคตแตกต่างไปจากอดีตเสมอ - นี่เป็นหนึ่งในปัจจัยหลักในชีวิตของเรา อย่างไรก็ตาม ในระดับจักรวาลวิทยาขนาดใหญ่ ทั้งอนาคตและอดีตอาจดูเหมือนกัน

จักรวาลของเราดูแตกต่างออกไป ในตอนแรก ข้อความนี้ดูแปลกเล็กน้อย เนื่องจากมีจักรวาลไม่มากนักที่นักจักรวาลวิทยาจะเปรียบเทียบ คุณรู้ได้อย่างไรว่าจักรวาลที่ "เหมาะสม" ควรมีลักษณะอย่างไร? หลังจากหลายปีของการวิจัยเชิงทฤษฎีและเชิงสังเกต นักจักรวาลวิทยาได้พัฒนาแนวคิดที่ค่อนข้างชัดเจนเกี่ยวกับสิ่งที่ถือเป็น "บรรทัดฐาน" และจักรวาลที่เราเห็นในตอนนี้ไม่สอดคล้องกับแนวคิดนี้

ผู้เขียนเตือนผู้อ่านทันทีจากความเข้าใจผิด ทุกวันนี้ นักวิทยาศาสตร์มีภาพกำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาลที่ค่อนข้างสมบูรณ์ มีรายละเอียดและสอดคล้องกัน ตามทัศนะสมัยใหม่ 14 พันล้านปีก่อน กาลอวกาศร้อนกว่าและหนาแน่นอย่างหาที่เปรียบมิได้ ตัวอย่างเช่น บริเวณชั้นในของดาวฤกษ์สมัยใหม่ เมื่อพื้นที่ขยายออกไป มันก็เย็นลงและกลายเป็นหายากมากขึ้น การสังเกตที่มีอยู่เกือบทั้งหมดอธิบายได้ด้วยภาพดังกล่าว อย่างไรก็ตาม การมีอยู่ของลักษณะพิเศษที่แปลกประหลาดและอธิบายไม่ได้จำนวนหนึ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเอกภพยุคแรก แสดงให้เห็นว่ายังมีจุดว่างในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับประวัติศาสตร์ของจักรวาล

บทบัญญัติหลัก

1. กฎพื้นฐานของฟิสิกส์ดำเนินการในลักษณะเดียวกันทั้งไปข้างหน้าและข้างหลังในเวลา อย่างไรก็ตาม เรารู้สึกว่าเวลาเคลื่อนไปในทิศทางเดียวเท่านั้น: จากอดีตสู่อนาคต ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น?

2. เพื่ออธิบายข้อเท็จจริงนี้ จำเป็นต้องทำการวิจัยในยุคก่อนประวัติศาสตร์ของจักรวาล ในยุคก่อนบิกแบง จักรวาลของเราอาจเป็นส่วนเล็กๆ ของพื้นที่-เวลาที่มีขนาดใหญ่กว่ามาก ซึ่งเรียกว่า Multiverse ซึ่งอาจมีความสมมาตรในเวลา กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในส่วนต่าง ๆ ของลิขสิทธิ์ เวลาสามารถไหลย้อนกลับได้

ในบรรดาคุณสมบัติที่ผิดปกติดังกล่าว สิ่งหนึ่งที่โดดเด่นเป็นพิเศษคือ นี่คือความไม่สมดุลของเวลาในจักรวาล กฎทางกายภาพของ microworld ซึ่งส่วนใหญ่กำหนดพฤติกรรมของจักรวาลจะเหมือนกันทั้งในอดีตและในอนาคต แต่จักรวาลยุคแรก - ร้อนหนาแน่นและเป็นเนื้อเดียวกัน - แตกต่างอย่างมากจากพื้นที่เย็นที่หายากและไม่เป็นเนื้อเดียวกัน รอบตัวเรา

เอกภพเริ่มต้นการพัฒนาจากสภาวะที่มีระเบียบอย่างสูง และนับแต่นั้นมาก็มีความยุ่งเหยิงมากขึ้นเรื่อยๆ กระบวนการนี้ไม่สามารถย้อนกลับได้ทันเวลา (หรือเพียงแค่ความไม่สมดุลของเวลา) เป็นสัญลักษณ์ของลูกศรที่ชี้นำจากอดีตสู่อนาคตเสมอ “ลูกศรแห่งกาลเวลา” มีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวันของเรา โดยอธิบายว่าทำไม เช่น เราสามารถทำไข่เจียวจากไข่ได้ แต่ไม่ในทางกลับกัน หรือเพราะเหตุใดก้อนน้ำแข็งจึงไม่ก่อตัวขึ้นเองในแก้วน้ำ หรือเพราะเหตุใด เราจำเหตุการณ์ในอดีต ไม่ใช่ในอนาคต ต้นกำเนิดของ "ลูกศรแห่งกาลเวลา" สามารถสืบย้อนไปถึงยุคแรก ๆ ของเอกภพ ช่วงเวลาของบิกแบงได้อย่างสม่ำเสมอ เราสามารถพูดได้ว่าทุกครั้งที่เราแตกไข่เพื่อทำไข่เจียว เราทำการทดลองทางจักรวาลวิทยาที่แท้จริง เพื่อยืนยันการมีอยู่ของ "ลูกศรแห่งกาลเวลา" ยืนยัน แต่เช่นเดียวกับจักรวาลวิทยาสมัยใหม่ทั้งหมดโดยไม่ต้องอธิบายสาเหตุของการมีอยู่ของมัน ความลึกลับพื้นฐานของจักรวาลนี้ที่เราสังเกตได้บ่งบอกถึงการมีอยู่ของกาลอวกาศที่ใหญ่กว่ามากซึ่งไม่สามารถสังเกตได้ มันเพิ่มน้ำหนักให้กับสมมติฐานที่เราเห็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของลิขสิทธิ์ ซึ่งพลวัตจะช่วยเราอธิบายคุณสมบัติที่ผิดปกติของภูมิภาคของเรา

ปริศนาเอนโทรปี

นักฟิสิกส์ซ่อนแนวคิดเรื่องความไม่สมมาตรของเวลาไว้ในกฎข้อที่สองอันโด่งดังของอุณหพลศาสตร์ ซึ่งระบุว่าเอนโทรปีของระบบปิดไม่เคยลดลง กล่าวโดยคร่าว ๆ เอนโทรปีเป็นตัววัดความผิดปกติของระบบ ในศตวรรษที่ 19 นักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย Ludwig Boltzmann อธิบายเอนโทรปีในแง่ของความแตกต่างระหว่างสถานะมาโครและจุลภาคของวัตถุ ดังนั้น หากคุณถูกขอให้อธิบายลักษณะทางกายภาพของกาแฟที่เทลงในถ้วย คุณมักจะหันไปใช้ลักษณะมหภาคของกาแฟ กล่าวคือ อุณหภูมิ ความดัน และคุณสมบัติทั่วไปอื่นๆ microstate ระบุตำแหน่งที่แน่นอนและความเร็วของอะตอมแต่ละตัวในตัวกลางที่เป็นปัญหา (ในตัวอย่างของเราคือ กาแฟ) สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าไมโครสเตทที่แตกต่างกันจำนวนมากสอดคล้องกับมาโครสเตตเดียว: ท้ายที่สุด เราสามารถย้ายอะตอมหนึ่งหรือสองอะตอมได้ เนื่องจากสถานะทั่วไป (มาโคร-) ของกาแฟของเราจึงไม่เปลี่ยนแปลงแต่อย่างใด

มุมมองของเอนโทรปี

ไข่ดิบแสดงให้เห็นถึงความไม่สมมาตรของเวลาจากตัวอย่าง: ไข่แตกง่าย แต่เมื่อแตกแล้ว จะไม่สามารถกลับมาเป็นเหมือนเดิมได้อีกต่อไป ด้วยเหตุผลง่ายๆ ที่ว่ามีวิธีทำลายมากกว่าที่จะประกอบเป็นโครงแบบทั้งหมด ในศัพท์แสงของนักฟิสิกส์ ไข่ที่แตกมีเอนโทรปีมากกว่า

เอนโทรปีมีลักษณะเฉพาะด้วยจำนวนของไมโครสเตทที่แตกต่างกันซึ่งสอดคล้องกับมาโครสเตตเดียวกัน (ในทางคณิตศาสตร์ เอนโทรปีเป็นผลคูณของจำนวนไมโครสเตทด้วยลอการิทึมของตัวเลขนี้) มีหลายวิธีในการจัดเรียงชุดของอะตอมให้เป็นโครงแบบเอนโทรปีสูง มากกว่าวิธีจัดเรียงอะตอมให้อยู่ในโครงแบบเอนโทรปีต่ำ ให้เราอธิบายโดยตัวอย่างของของเหลวสองชนิดที่เข้ากันไม่ได้ ลองนึกภาพว่าคุณได้เติมครีมลงในกาแฟของคุณแล้ว มีหลายวิธีในการกระจายโมเลกุลร่วมกัน โดยที่ครีมและกาแฟจะผสมกันอย่างสมบูรณ์ และวิธีกระจายในปริมาณค่อนข้างน้อยเพื่อให้โมเลกุลของครีมถูกจัดกลุ่ม เช่น ล้อมรอบด้วยโมเลกุลของกาแฟ . มีแนวโน้มที่จะได้ส่วนผสมที่สม่ำเสมอมากขึ้น แต่ก็มีเอนโทรปีมากขึ้น

ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่ในกระบวนการส่วนใหญ่เอนโทรปีมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นตามเวลา จำนวนสถานะเอนโทรปีสูงมีจำนวนมากกว่าสถานะเอนโทรปีต่ำ การเปลี่ยนแปลงเกือบทั้งหมดในระบบนำไปสู่สถานะของเอนโทรปีที่สูงขึ้นตามหลักการความน่าจะเป็นอย่างง่าย ด้วยเหตุนี้ครีมจึงมักผสมกับกาแฟ แน่นอนว่าเป็นไปได้ทางกายภาพที่โมเลกุลครีมทั้งหมด "สมคบคิด" เพื่อจัดเรียงตัวเองทีละตัว แต่ตามสถิติแล้วไม่น่าเป็นไปได้มาก: ถ้าคุณรอให้โมเลกุลของครีมสุ่มจัดเรียงตัวเองใหม่เพื่อสร้างรูปแบบดังกล่าวโดยไม่มีการรบกวนจากภายนอก คงต้องรออีกนานกว่าจะถึงยุคปัจจุบันของจักรวาล "ลูกศรแห่งเวลา" เป็นเพียงแนวโน้มของระบบที่จะพัฒนาไปสู่สภาวะที่มีแนวโน้มสูงขึ้นของเอนโทรปีที่สูงขึ้น

แรงโน้มถ่วงส่งผลต่อเอนโทรปีอย่างไร

"เอนโทรปีต่ำ" และ "เอนโทรปีสูง" ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ นักฟิสิกส์ตัดสินปริมาณเอนโทรปีในระบบโดยพิจารณาจากการวิเคราะห์วิวัฒนาการของระบบนั้นในช่วงเวลาหนึ่ง ตัวอย่างเช่น หากก๊าซที่เย็นตัวและค่อนข้างเย็น "สัมผัส" แรงโน้มถ่วง มันก็จะวิวัฒนาการเหมือนก้อน เอนโทรปีของระบบดังกล่าวเติบโตขึ้น ดังนั้น เอนโทรปีของเมฆจึงสูง แม้ว่าในแวบแรกดูเหมือนว่าจะมีระเบียบ (กล่าวคือ แสดงสัญญาณของระบบที่มีเอนโทรปีต่ำด้วยสายตา)

1. แรงโน้มถ่วง "ปิด"
2. จำนวนพื้นที่คงที่
หากละเลยแรงโน้มถ่วงของปฏิกิริยา ก๊าซในปริมาตรที่กำหนดจะมีเอนโทรปีต่ำหากมีความเข้มข้นอยู่ที่มุมหนึ่ง และเอนโทรปีสูงหากกระจายไปในทุกทิศทาง ดังนั้น การขยายตัวของโมเลกุลของแก๊สจะเพิ่มเอนโทรปี

1. แรงโน้มถ่วงเป็น "เปิด"
2. จำนวนพื้นที่คงที่หากแรงโน้มถ่วงมีส่วนอย่างมาก สถานการณ์ตรงกันข้ามจะเกิดขึ้น: ก๊าซเพิ่มเอนโทรปีของมัน หดตัวเป็นหลุมดำ ดังนั้นจึงเป็นที่นิยมสำหรับก๊าซโน้มถ่วงเพื่อสร้างเมฆมากกว่าที่จะแยกจากกัน หลุมดำสามารถอยู่ในสภาวะสมดุลกับสิ่งแวดล้อมได้ตลอดไป

1. แรงโน้มถ่วงเป็น "เปิด"
2. จำนวนพื้นที่เพิ่มขึ้น
หากปริมาตรที่พิจารณาไม่คงที่แล้ว แต่เพิ่มขึ้นตามเวลา ก๊าซในระยะเริ่มแรกจะควบแน่นเป็นเมฆและก่อตัวเป็นหลุมดำ แต่จากนั้นหลุมดำก็จะระเหยไป ก๊าซที่ขยายตัวทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของเอนโทรปีและทำให้พื้นที่หายากขึ้น

อย่างไรก็ตาม การอธิบายว่าเหตุใดสถานะของเอนโทรปีต่ำจึงเข้าสู่สภาวะของเอนโทรปีสูงจึงไม่เหมือนกับการตอบคำถามว่าเหตุใดเอนโทรปีจึงเพิ่มขึ้นในจักรวาล คำถามยังคงเปิดอยู่: เหตุใดเอนโทรปีจึงต่ำมากในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาจักรวาล ข้อเท็จจริงนี้ดูไม่เป็นธรรมชาติอย่างมาก เนื่องจากสถานะเอนโทรปีต่ำ ดังที่เราเพิ่งค้นพบด้วยตัวอย่างง่ายๆ นั้นค่อนข้างหายาก แม้ว่าเราคิดว่าเอกภพสมัยใหม่มีระดับเอนโทรปีเฉลี่ยอยู่บ้าง แต่ก็ยังไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมเอนโทรปีจึงต่ำกว่าก่อนหน้านี้ ในบรรดาเงื่อนไขเริ่มต้นที่เป็นไปได้ทั้งหมดสำหรับการพัฒนาจักรวาลของเรา (ซึ่งจักรวาลจะมีวิวัฒนาการเป็นสิ่งที่เรากำลังสังเกตอยู่ในขณะนี้) ส่วนใหญ่จะมีเอนโทรปีมากกว่าไม่น้อย

กล่าวอีกนัยหนึ่ง ธรรมชาติท้าทายนักจักรวาลวิทยาที่จะไม่อธิบายว่าทำไมในวันพรุ่งนี้เอนโทรปีของจักรวาลจะยิ่งใหญ่กว่าวันนี้ แต่ต้องเข้าใจว่าเหตุใดเอนโทรปีของเมื่อวานจึงต่ำกว่าวันนี้ และวันก่อนเมื่อวานจึงต่ำกว่าเมื่อวาน คำถามสุดท้ายซับซ้อนกว่าที่เห็นในแวบแรกมาก เพราะเราสามารถติดตามตรรกะของมันได้ตลอดไปจนถึงบิ๊กแบง ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการกำเนิดของเวลาในจักรวาลที่สังเกตได้ ความไม่สมดุลของเวลาเป็นคำถามที่นักจักรวาลวิทยาต้องตอบ

ความว่างเปล่าที่ยุ่งเหยิง

จักรวาลยุคแรกเป็นเวทีที่มีสิ่งที่ยิ่งใหญ่เกิดขึ้น อนุภาคทั้งหมดที่ประกอบขึ้นเป็นเอกภพที่สังเกตได้ได้ถูกบีบอัดเป็นปริมาตรขนาดเล็กที่ร้อนและหนาแน่นอย่างไม่น่าเชื่อ สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าอนุภาคมีการกระจายเกือบเท่าๆ กัน: ความคมชัดของความหนาแน่นเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 10–5 ด้วยการขยายตัวและการเย็นลงของจักรวาลทีละน้อย แรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงก็เพิ่มความคมชัด: พื้นที่ที่มีอนุภาคเล็ก ๆ น้อย ๆ ก่อตัวขึ้นเป็นดาวและกาแลคซีในตอนแรก พื้นที่ที่มีอนุภาคเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่ว่างเปล่าทำให้เกิดช่องว่าง (ช่องว่าง)

แรงโน้มถ่วงได้กลายเป็นแรงหลักในการกำหนดโครงสร้างของจักรวาล น่าเสียดายที่เรายังไม่มีความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับวิวัฒนาการของเอนโทรปีในระบบ โดยคำนึงถึงปฏิสัมพันธ์ของแรงโน้มถ่วงที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับเรขาคณิตของกาลอวกาศ การสร้างภาพรวมของโลกเป็นเป้าหมายของทฤษฎีทางกายภาพสมัยใหม่มากมาย เช่น แรงโน้มถ่วงควอนตัม ในขณะที่เราสามารถเชื่อมโยงเอนโทรปีของตัวกลางกับพฤติกรรมของโมเลกุลที่เป็นส่วนประกอบได้ แต่เราไม่รู้ว่ากาลอวกาศนั้นทำมาจากอะไร กล่าวอีกนัยหนึ่ง เราไม่ทราบว่าไมโครสเตตแรงโน้มถ่วงสามารถกำหนดให้กับมาโครสเตตเฉพาะแต่ละได้อย่างไร

ลูกศรแห่งเวลา: คำถามที่พบบ่อย ตอนที่ 1

หากเอนโทรปีเพิ่มขึ้นเสมอ วัตถุที่มีเอนโทรปีต่ำ เช่น ไข่เดียวกัน จะก่อตัวได้อย่างไร กฎของเอนโทรปีใช้กับระบบปิดเท่านั้น ห้ามมิให้ลดเอนโทรปีในระบบเปิดรวมถึงไก่ ไก่ใช้พลังงานมากในการวางไข่

กระบวนการบางอย่างอาจมี "ลูกศรแห่งเวลา" ในตัวเมื่ออนุภาคโต้ตอบกันหรือไม่? การสลายตัวของอนุภาคมูลฐานบางอย่าง เช่น คาออนเป็นกลาง ในแง่หนึ่ง เกิดขึ้นบ่อยครั้งในทิศทางเดียวมากกว่าในอีกทิศทางหนึ่ง (นักฟิสิกส์ไม่จำเป็นต้องเดินทางย้อนเวลาเพื่อตรวจหาความไม่สมดุลดังกล่าว—พวกเขาเพียงสรุปรูปแบบโดยศึกษาคุณสมบัติของอนุภาคอื่นๆ) แต่กระบวนการเหล่านี้สามารถย้อนกลับได้ ตรงกันข้ามกับการเติบโตของเอนโทรปี ซึ่งหมายความว่าพวกเขาไม่ได้อธิบาย "ลูกศร" ของเวลา" แบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาคดูเหมือนจะไม่สามารถอธิบายกฎของเอนโทรปีในเอกภพยุคแรกได้

แม้จะมีปัญหาเหล่านี้ แต่เรายังมีแนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับพฤติกรรมของเอนโทรปี (รูปที่ด้านล่าง) หากละเลยแรงโน้มถ่วงได้ ดังตัวอย่างในถ้วยกาแฟ การกระจายตัวแบบสม่ำเสมอของอนุภาคจะมีเอนโทรปีสูง เงื่อนไขนี้เป็นสถานะสมดุลของระบบ แม้ว่าอนุภาคจะจัดเรียงใหม่อีกครั้ง แต่ก็ไม่มีอะไร "พิเศษ" เกิดขึ้นในระดับมหภาค เนื่องจากอนุภาคได้ผสมกันอย่างทั่วถึงมาก่อนแล้ว อย่างไรก็ตาม หากไม่สามารถแยกแรงโน้มถ่วงออกจากการพิจารณาได้ และปริมาตรที่ระบบวิวัฒนาการไม่สามารถแก้ไขได้ การกระจายแบบเรียบจะมีเอนโทรปีที่ค่อนข้างต่ำ ในกรณีหลัง ระบบอยู่ไกลจากสมดุลมาก การมีอยู่ของแรงโน้มถ่วงนำไปสู่ความจริงที่ว่าอนุภาคถูกจัดกลุ่ม ก่อตัวดาวฤกษ์และกาแลคซี่ และเอนโทรปีตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ เพิ่มขึ้นอย่างมาก

หากเราต้องการเพิ่มเอนโทรปีให้สูงสุดในปริมาณที่แรงโน้มถ่วงไม่มีนัยสำคัญ เรารู้ว่าจะเกิดอะไรขึ้น: หลุมดำจะปรากฏขึ้น ในปี 1970 Stephen Hawking จาก DAMPT ในเคมบริดจ์ยืนยันข้อเสนอแนะที่ยั่วยุของ Jacob Bekenstein ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่มหาวิทยาลัยฮิบรูแห่งเยรูซาเล็มว่าหลุมดำปฏิบัติตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ได้เป็นอย่างดี เช่นเดียวกับวัตถุร้อนซึ่งมีการกำหนดกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ หลุมดำสามารถปล่อยอนุภาค (ระเหย) และมีเอนโทรปีจำนวนมาก หลุมดำเดี่ยวที่มีมวลประมาณหนึ่งล้านเท่ามวลดวงอาทิตย์ (คล้ายกับหลุมดำที่คาดคะเนที่ใจกลางดาราจักรของเรา) มีเอนโทรปีมากกว่าเอนโทรปีของอนุภาคทั้งหมดในเอกภพที่สังเกตได้หนึ่งร้อยเท่า

ดังนั้นเมื่อเวลาผ่านไป หลุมดำจะระเหยไปตามกลไกของฮอว์คิง หลุมดำไม่มีเอนโทรปีสูงสุดที่เป็นไปได้ในธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม เอนโทรปีของหลุมดำนั้นสูงที่สุดที่สามารถบรรจุในปริมาตรที่กำหนด ปริมาณของพื้นที่ของจักรวาลนั้นเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ตามเวลา ในปี 1998 นักดาราศาสตร์ค้นพบว่าจักรวาลของเรากำลังขยายตัวอย่างรวดเร็ว คำอธิบายที่ง่ายที่สุดสำหรับข้อเท็จจริงจากการสังเกตนี้คือการปรากฏตัวของสิ่งที่เรียกว่า "พลังงานมืด" ซึ่งเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งที่มีอยู่แม้ในที่ว่าง และเท่าที่เราสามารถตัดสินได้ในตอนนี้ ความหนาแน่นของพลังงานนั้นไม่เปลี่ยนแปลงตามการขยายตัวของมัน การปรากฏตัวของพลังงานมืดไม่ได้เป็นเพียงคำอธิบายที่เป็นไปได้สำหรับการขยายตัวแบบเร่ง แต่ความพยายามที่จะเสนอสิ่งที่ดีกว่าล้มเหลวค่อนข้างเร็ว

การฟื้นฟูสมมาตรของเวลา

จักรวาลเริ่มต้นการดำรงอยู่ด้วยพลาสมาที่มีความเป็นเนื้อเดียวกันในระดับสูง และตามแนวคิดทางจักรวาลวิทยาข้อใดข้อหนึ่ง จะยุติการดำรงอยู่ของมัน กลายเป็นพื้นที่ว่างเกือบ กล่าวโดยสรุป เอกภพวิวัฒนาการจากสภาวะเอนโทรปีต่ำไปเป็นสภาวะที่มีเอนโทรปีสูง ซึ่งเป็นสถานะสุดท้ายที่นักฟิสิกส์เรียกว่า "การตายจากความร้อน" อย่างไรก็ตาม โมเดลดังกล่าวไม่สามารถอธิบายได้ว่าสถานะเริ่มต้นที่มีเอนโทรปีต่ำเกิดขึ้นได้อย่างไร

แบบจำลองที่เสนอโดยผู้เขียนรวมถึงยุคจักรวาลวิทยา "ก่อนประวัติศาสตร์" ซึ่งครอบคลุมยุคสมมุติก่อนบิกแบง ตามแบบจำลองนี้ จักรวาลเริ่มต้นด้วยความว่างเปล่า และจะจบลงด้วยความว่างเปล่า การปรากฎของดาวและกาแล็กซีเป็นเพียงการเบี่ยงเบนเล็กน้อยจากสภาวะปกติของสมดุล (ตัวเลขเป็นแผนผัง การขยายตัวของอวกาศไม่แสดง)

หากพลังงานมืดไม่เปลี่ยนความหนาแน่นของมัน จักรวาลจะขยายตัวตลอดไป ดาราจักรที่อยู่ห่างไกลจะหายไปจากมุมมองของเรา ( ดู: Cross L., Scherrer R. จุดจบของจักรวาลวิทยาจะมาถึงหรือไม่? // VMN, No. 6, 2008). สิ่งที่อยู่ใกล้ตัวเราจะกลายเป็นหลุมดำที่จะระเหยไปในความมืดรอบข้าง เหมือนกับแอ่งน้ำที่แห้งแล้งในวันที่อากาศร้อน ในอีกพันล้านปี อาจมีจักรวาลที่ว่างเปล่าอย่างแท้จริง จากนั้นและต่อจากนั้น มันจะมีเอนโทรปีสูงสุดเท่าที่เป็นไปได้จริง ๆ หรือไม่ จักรวาลจะเข้าสู่สภาวะสมดุล และตั้งแต่นั้นมา จะไม่มีอะไรเกิดขึ้นในนั้นอีก อาจดูแปลกที่พื้นที่ว่างมีเอนโทรปีขนาดมหึมา ดูเหมือนคำสั่งที่ว่าเดสก์ท็อปที่รกมากที่สุดในโลกคือ ... เดสก์ท็อปที่ว่างเปล่าโดยสิ้นเชิง ท้ายที่สุดเอนโทรปีต้องมีไมโครสเตทและที่ว่างในแวบแรกนั้นไม่มีสิ่งใดเลย อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริง พื้นที่ว่างมีไมโครสเตทควอนตัมโน้มถ่วงจำนวนมากที่เกิดขึ้นในโครงสร้างของกาลอวกาศ เรายังไม่ทราบแน่ชัดว่ารัฐเหล่านี้คืออะไร นักวิทยาศาสตร์ไม่รู้ว่าไมโครสเตทอธิบายเอนโทรปีของหลุมดำได้อย่างไร แต่อย่างไรก็ตาม เป็นที่ยอมรับกันว่าในเอกภพที่เร่งตัวขึ้น เอนโทรปีในปริมาตรที่สังเกตได้จะเข้าใกล้ค่าคงที่ตามสัดส่วนกับพื้นที่ของขอบเขตของปริมาตรนี้ เอนโทรปีที่มีอยู่ในเล่มนี้มีขนาดใหญ่มาก - เป็นมากกว่าเรื่องในเล่มเดียวกัน

อดีตและอนาคต

แนวคิดที่สำคัญที่สุดของการอภิปรายครั้งก่อนคือการเน้นถึงความแตกต่างระหว่างอดีตและอนาคต จักรวาลเริ่มต้นการพัฒนาจากสภาวะเอนโทรปีต่ำมาก: อนุภาคต่างๆ ถูก "อัด" เข้าด้วยกันอย่างราบรื่น จักรวาลวิวัฒนาการผ่านสถานะของเอนโทรปีระดับกลาง: การกระจายตัวของดาวและกาแล็กซี่ที่ไม่สม่ำเสมอที่เราเห็นอยู่รอบตัวเราทุกวันนี้ ในที่สุดจักรวาลก็เข้าสู่สภาวะของเอนโทรปีสูง: เกือบจะเป็นพื้นที่ว่าง บางครั้งก็เคลื่อนที่ผ่านอนุภาคพลังงานต่ำ

ลูกศรแห่งเวลา: คำถามที่พบบ่อย ตอนที่ II

ทำไมเราจำอดีตได้ แต่จำอนาคตไม่ได้?สำหรับการก่อตัวของหน่วยความจำที่เชื่อถือได้จำเป็นต้องมีการสั่งอดีต - เช่น มีเอนโทรปีต่ำ หากเอนโทรปีอยู่ในระดับสูง "ความทรงจำ" เกือบทั้งหมดจะเป็นความผันผวนแบบสุ่ม ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับสิ่งที่เกิดขึ้นจริงในอดีตโดยสิ้นเชิง

เหตุใดอดีตและอนาคตของจักรวาลจึงแตกต่างกันมาก เพื่ออธิบายว่าเหตุใดจักรวาลของเราจึงเริ่มพัฒนาจากสภาวะเอนโทรปีต่ำ จึงไม่เพียงพอที่จะสรุปเงื่อนไขเริ่มต้นได้ นักปรัชญา Huw Price แห่งมหาวิทยาลัยซิดนีย์ตั้งข้อสังเกตว่าเหตุผลใด ๆ สำหรับเงื่อนไขเริ่มต้นสามารถนำไปใช้กับเงื่อนไขสุดท้ายได้เช่นกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง เรากำลังทำข้อผิดพลาดเชิงตรรกะโดยสมมติว่าอดีตของจักรวาลมีความพิเศษบางอย่าง เนื่องจากข้อความสุดท้ายในขั้นต้นคือสิ่งที่ต้องได้รับการพิสูจน์ ดังนั้น ไม่ว่าเราจะต้องยอมรับความไม่สมดุลของเวลาอย่างลึกซึ้งซึ่งเป็นสมบัติสมบูรณ์ของจักรวาลของเรา และหลีกเลี่ยงการอธิบายข้อเท็จจริงนี้ หรือเราต้องเจาะลึกปัญหาของพื้นที่และเวลาอย่างรอบคอบและอดทนให้มากขึ้น

ลูกศรแห่งเวลา: คำถามที่พบบ่อย ตอนที่ III

ทฤษฎีลิขสิทธิ์สามารถทดสอบได้หรือไม่?แนวคิดที่ว่าจักรวาลกว้างไกลเกินกว่าที่เราเห็นนั้นไม่ใช่ทฤษฎีที่แท้จริง แต่เป็นการคาดการณ์บนพื้นฐานของแนวคิดบางประการของทฤษฎีควอนตัมและแรงโน้มถ่วง เป็นที่ยอมรับว่าไม่สามารถทดสอบการคาดการณ์นี้ได้โดยตรง แต่ทฤษฎีทางกายภาพทั้งหมดบังคับเราให้ไปไกลกว่าสิ่งที่เราสังเกตได้โดยตรง ตัวอย่างเช่น แบบจำลองสมัยใหม่ของการกำเนิดของโครงสร้างขนาดใหญ่ - สถานการณ์สมมติจักรวาลที่พองตัว - จำเป็นต้องมีความเข้าใจในสภาพร่างกายก่อนการพองตัว

นักจักรวาลวิทยาหลายคนพยายามที่จะเชื่อมโยงความไม่สมดุลของเวลากับอัตราเงินเฟ้อของจักรวาล ซึ่งเป็นยุคเริ่มต้นของการขยายตัวแบบทวีคูณของเอกภพ อัตราเงินเฟ้อเป็นคำอธิบายที่เรียบง่ายและสอดคล้องตามการสังเกตสำหรับลักษณะสำคัญหลายประการของจักรวาล ตามกระบวนทัศน์เงินเฟ้อ เอกภพช่วงแรกๆ (หรืออย่างน้อยก็บางส่วน) ไม่ได้เต็มไปด้วยอนุภาค แต่ด้วยรูปแบบชั่วคราวของพลังงานมืด (สนามพอง) ซึ่งความหนาแน่นนั้นมากกว่าความหนาแน่นของ พลังงานมืดที่สังเกตได้ในจักรวาลปัจจุบัน พลังงานนี้ทำให้เกิดการขยายตัวของจักรวาลด้วยความเร่งที่สูงมาก หลังจากนั้นก็สลายตัว ก่อตัวเป็นพลาสมาที่มีอุณหภูมิสูง ซึ่งต่อมาแตกออกเป็นสสารและการแผ่รังสีที่เราคุ้นเคย เหลือเพียงร่องรอยของพลังงานมืดจาง ๆ ซึ่งมีความสำคัญในยุคปัจจุบันเท่านั้น

แรงจูงใจเบื้องต้นสำหรับทฤษฎีการพองตัวคือการให้คำอธิบายที่เข้มงวดสำหรับเงื่อนไขที่เลือกสรรมาอย่างดีของเอกภพยุคแรก โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสม่ำเสมอของความหนาแน่นของสสารในพื้นที่ที่เว้นระยะกว้างขวาง ความเร่งที่เกิดจากลมพัดทำให้เอกภพราบเรียบเกือบสมบูรณ์ ลักษณะโครงสร้างทั้งหมดของเอกภพก่อนช่วงการพองตัวนั้นไม่เกี่ยวข้อง เนื่องจากภาวะเงินเฟ้อได้ลบร่องรอยของเงื่อนไขที่มีอยู่ก่อนมันออกไป ทำให้เราเกิดเอกภพยุคแรกๆ ที่ร้อน หนาแน่น และเป็นเนื้อเดียวกัน

กระบวนทัศน์เงินเฟ้อพิสูจน์แล้วว่าประสบความสำเร็จอย่างมากด้วยเหตุผลหลายประการ การคาดการณ์ของเธอเกี่ยวกับการเบี่ยงเบนเล็กน้อยจากความเป็นเนื้อเดียวกันที่เข้มงวดนั้นสอดคล้องกับการสังเกตความผันผวนของความหนาแน่นในจักรวาล อย่างไรก็ตาม ในแง่ของการอธิบายความไม่สมดุลของเวลา นักจักรวาลวิทยาหลายคนคิดว่ามันเป็นกลอุบายที่ชาญฉลาด ด้วยเหตุผลที่ Roger Penrose แห่งมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดและคนอื่นๆ ชี้ให้เห็น เพื่อให้อัตราเงินเฟ้อเริ่มต้นขึ้น พลังงานมืดที่มีความหนาแน่นยิ่งยวดต้องมีการกำหนดค่าที่ค่อนข้างเฉพาะ อันที่จริง เอนโทรปีของมันควรจะน้อยกว่าเอนโทรปีของพลาสมาที่มันสลายไปมาก ซึ่งหมายความว่าอัตราเงินเฟ้อไม่ได้แก้ไขอะไรเลย มัน "อธิบาย" สถานะของเอนโทรปีต่ำผิดปกติ (พลาสมาร้อน หนาแน่น และเป็นเนื้อเดียวกัน) โดยเรียกสถานะก่อนหน้าของเอนโทรปีที่ต่ำกว่า . วิธีนี้ทำให้การแก้ปัญหาย้อนกลับไปหนึ่งขั้นตอนสำหรับคำถามที่ว่าทำไมจึงมีอัตราเงินเฟ้อในตอนแรก

สาเหตุหนึ่งที่นักจักรวาลวิทยาเรียกเงินเฟ้อเพื่ออธิบายความไม่สมดุลของเวลาก็คือ การกำหนดค่าเริ่มต้นของพลังงานมืดดูไม่น่าจะเป็นไปได้ ในช่วงเงินเฟ้อ จักรวาลมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่าหนึ่งเซนติเมตร พื้นที่ขนาดเล็กเช่นนี้ไม่สามารถมีไมโครสเตทจำนวนมากได้ ดังนั้นจึงไม่น่าเชื่อว่าจักรวาลจะเข้าสู่ไมโครสเตตที่สอดคล้องกับอัตราเงินเฟ้อ

น่าเสียดายที่ข้อสรุปโดยสัญชาตญาณนี้ทำให้เข้าใจผิด เอกภพยุคแรก แม้จะเล็กมาก แต่ก็มีจำนวนไมโครสเตทเท่ากันทุกประการกับที่สังเกตพบในปัจจุบัน ตามกฎของกลศาสตร์ควอนตัม จำนวนไมโครสเตททั้งหมดของระบบจะไม่เปลี่ยนแปลง (เอนโทรปีเพิ่มขึ้นไม่ใช่เพราะการเพิ่มจำนวนของไมโครสเตท แต่เนื่องจากระบบมาถึงมาโครสเตททั่วไปที่เป็นไปได้มากที่สุด) เอกภพยุคแรกเป็นระบบทางกายภาพเดียวกันกับเอกภพช่วงปลายทุกประการ หนึ่งวิวัฒนาการไปสู่อีกระบบหนึ่ง

ในบรรดาไมโครสเตทที่เป็นไปได้มากมายของจักรวาล มีเพียงส่วนเล็กๆ เท่านั้นที่สอดคล้องกับการกำหนดค่าที่ราบรื่นของพลังงานมืดที่หนาแน่นมากซึ่งอัดแน่นอยู่ในปริมาตรเล็กๆ เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการเริ่มต้นอัตราเงินเฟ้อมีความเฉพาะเจาะจงมาก และอธิบายการกำหนดค่าที่มีเอนโทรปีต่ำมาก หากคุณเลือกการกำหนดค่าของจักรวาลแบบสุ่ม มีความเป็นไปได้สูงมากที่คุณจะไม่ตกอยู่ในสภาวะที่จำเป็นสำหรับการเริ่มต้นของอัตราเงินเฟ้อ ดังนั้น การพองตัวเพียงอย่างเดียวไม่ได้อธิบายว่าทำไมเอกภพยุคแรกจึงมีเอนโทรปีต่ำ ซึ่งเป็นเพียง "ความจำเป็น" ในการเริ่มต้นการพองตัว การมีอยู่ของการกำหนดค่าดังกล่าวมีนัยเพียงโดยนัยตั้งแต่เริ่มต้น

จักรวาลสมมาตรในเวลา

เงินเฟ้อก็ไม่อาจตอบคำถามว่าทำไมอดีตถึงต่างจากอนาคต มีกลยุทธ์ที่ชัดเจนและเรียบง่ายในการแก้ปัญหานี้ บางทีอดีตอันไกลโพ้นอาจไม่แตกต่างไปจากอนาคตอันไกลโพ้นเลย และยังมีเอนโทรปีสูงด้วย ถ้าเป็นเช่นนั้น สภาพที่ร้อนและหนาแน่นที่เราเรียกว่า "เอกภพยุคแรก" ไม่ใช่จุดเริ่มต้นที่แท้จริงของเอกภพ แต่เป็นเพียงการแสดงสถานะการเปลี่ยนผ่านบางส่วนตามเส้นทางของการวิวัฒนาการ

นักจักรวาลวิทยาบางคนแนะนำว่าจักรวาล "กระดอน" ก่อนหน้าเหตุการณ์นี้ พื้นที่ถูกลดขนาดลง แต่ก็ไม่ได้มาถึงสภาวะที่มีความหนาแน่นอนันต์ แต่เนื่องจากสาเหตุทางกายภาพที่ไม่ทราบสาเหตุ เช่น แรงโน้มถ่วงควอนตัม มิติเพิ่มเติมของอวกาศ ซูเปอร์สตริง หรืออย่างอื่น - อวกาศเริ่มขยายตัว และการเปลี่ยนแปลงจากการหดตัวเป็นการขยายตัวตอนนี้เรามองว่าเป็นบิ๊กแบง อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ไม่ได้อธิบายที่มาของ "ลูกศรแห่งเวลา" และนี่คือเหตุผล หากในเอกภพก่อนหน้านี้ ก่อน "การกระดอน" เอนโทรปีเพิ่มขึ้นเมื่อพื้นที่ถูกบีบอัด ในกรณีนี้ "ลูกศรแห่งเวลา" ควรขยายไปสู่อดีตอย่างไม่สิ้นสุด หากเอนโทรปีลดลง แสดงว่าสถานะที่มีเอนโทรปีต่ำเกิดขึ้นด้วยเหตุผลบางประการในช่วงกลางของประวัติศาสตร์ของจักรวาล (ในขณะที่ "การตีกลับ") ไม่ว่าในกรณีใด เรายังคงไม่ได้รับคำตอบว่าทำไมเอนโทรปีจึงเล็กมากใกล้กับบิ๊กแบง

แทนที่จะให้เหตุผลข้างต้น สมมติว่าจักรวาลเริ่มพัฒนาจากสภาวะของเอนโทรปีสูง ซึ่งเป็นธรรมชาติที่สุด ผู้สมัครที่ดีสำหรับบทบาทดังกล่าวคือพื้นที่ว่าง เช่นเดียวกับสภาวะที่มีเอนโทรปีสูง พื้นที่ว่าง "ชอบ" ที่จะไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งทำให้เกิดปัญหาในทันที: เราจะเอาจักรวาลปัจจุบันของเราออกจากพื้นที่ว่างที่เยือกแข็งได้อย่างไร พลังงานมืดอาจช่วยแก้ปัญหาได้ ในการปรากฏตัวของเธอ พื้นที่ว่างจะไม่ว่างเปล่าอีกต่อไป ความผันผวนในสนามควอนตัมทำให้เกิดอุณหภูมิที่ต่ำมาก ซึ่งต่ำกว่าอุณหภูมิของจักรวาลสมัยใหม่มาก แต่ก็ยังไม่เท่ากับศูนย์สัมบูรณ์ ในจักรวาลดังกล่าว สนามควอนตัมทั้งหมดประสบกับความผันผวนแบบสุ่ม ดังนั้น หากเรารอนานพอ อนุภาคแต่ละตัวหรือแม้แต่กลุ่มของอนุภาคจะผันผวนจนปรากฏจริง (อนุภาคเหล่านี้เป็นอนุภาคจริง ซึ่งต่างจากอนุภาค "เสมือน" อายุสั้นที่บรรจุในที่ว่างแม้จะไม่มีพลังงานมืดก็ตาม) . ไม่เพียงแต่เกิดอนุภาคเท่านั้น พลังงานมืดยังผันผวนทำให้เกิดกระจุกที่มีความหนาแน่นเพิ่มขึ้น หากลิ่มเลือดใด ๆ ปรากฏว่ามีคุณสมบัติที่เหมาะสม ลิ่มเลือดจะขยายตัวขึ้นอย่างรวดเร็วและ "แตกออก" ก่อตัวเป็นจักรวาลเด็ก จักรวาลของเราอาจกลายเป็น "ผล" ของจักรวาลอื่น

เมื่อมองแวบแรก สถานการณ์นี้มีความคล้ายคลึงกับทฤษฎีมาตรฐานของอัตราเงินเฟ้อ เรายังเชื่อด้วยว่าก้อนพลังงานมืดที่มีความหนาแน่นเพิ่มขึ้นจะปรากฏขึ้นแบบสุ่ม ทำให้เกิดภาวะเงินเฟ้อ ความแตกต่างระหว่างแบบจำลองของเราและแบบจำลองอัตราเงินเฟ้ออยู่ในธรรมชาติของเงื่อนไขเริ่มต้น

ในสถานการณ์มาตรฐาน พลังงานมืดจำนวนมากก่อตัวขึ้นในจักรวาลที่มีความผันผวนสูง ซึ่งความผันผวนส่วนใหญ่ไม่ได้สร้างสิ่งที่คล้ายกับอัตราเงินเฟ้อ เป็นไปได้มากที่เอกภพจะผันผวนเข้าสู่สภาวะร้อนโดยตรง หลีกเลี่ยงภาวะเงินเฟ้อ ยิ่งไปกว่านั้น จากมุมมองของเอนโทรปี มีแนวโน้มว่าจะผันผวนโดยตรงไปยังโครงร่างที่เราเห็นในทุกวันนี้ โดยข้ามผ่านวิวัฒนาการทางจักรวาลวิทยาไป 14 พันล้านปี

ในสถานการณ์ใหม่ จักรวาลที่มีอยู่ก่อนจักรวาลของเราไม่เคยอยู่ภายใต้ความผันผวนแบบสุ่ม มันอยู่ในสถานะที่เฉพาะเจาะจงมาก คือพื้นที่ว่าง ทฤษฎีนี้ยืนยัน - และปล่อยให้มีการพิสูจน์เพิ่มเติม - ว่าวิธีที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดในการสร้างจักรวาลเช่นจักรวาลของเราจากสถานะก่อนหน้านี้คือการผ่านช่วงเวลาที่พองตัวมากกว่าที่จะผันผวนทั้งหมดในการกำหนดค่าปัจจุบัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ตามสถานการณ์ใหม่ จักรวาลเป็นความผันผวน แต่ไม่ใช่แบบสุ่ม

"การแจ้งเตือน Inemerv"

สถานการณ์สมมตินี้ ซึ่งเสนอในปี 2547 โดยเจนนิเฟอร์ เฉิน จากมหาวิทยาลัยชิคาโกและตัวข้าพเจ้าเอง ได้นำเสนอวิธีแก้ปัญหาที่ยั่วยุให้เกิดความไม่สมดุลของเวลาในจักรวาล กล่าวคือ เราเห็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของภาพรวมทั้งหมดเท่านั้น สมมาตรอย่างสมบูรณ์ในเวลา เอนโทรปีสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยไม่มีขีดจำกัดเนื่องจากการสร้างจักรวาลเด็กใหม่

วิธีที่ดีที่สุดในการแสดงทฤษฎีนี้คือการดูวิวัฒนาการของจักรวาลทั้งในช่วงเวลาและย้อนเวลา ลองนึกภาพว่าเมื่อถึงจุดหนึ่งเราเริ่มสังเกตพื้นที่ว่างและติดตามวิวัฒนาการของระบบนี้ในอนาคตและในอดีต (วิวัฒนาการของระบบไปในทั้งสองทิศทาง เนื่องจากเราไม่ถือว่าทิศทางที่เลือกของ "ลูกศรแห่งเวลา") เป็นผลมาจากความผันผวนของพื้นที่ จักรวาลเด็กก่อตัวขึ้น ซึ่งวิวัฒนาการในทั้งสองทิศทางในเวลา ค่อยๆ กลายเป็น ว่างเปล่าและก่อให้เกิดจักรวาลลูกของตัวเอง ในระยะทางที่ไกลมาก ลิขสิทธิ์ดังกล่าวจะดูมีความสมมาตรทางสถิติเมื่อเทียบกับเวลา ทั้งในอนาคตและในอดีต จักรวาลเด็กจะถือกำเนิดขึ้นและทวีคูณอย่างไร้ขอบเขต จักรวาลของเด็กแต่ละคนจะมี "ลูกศรแห่งเวลา" แต่ในครึ่งเวลาจะไหลไปในทิศทางเดียวและในอีกครึ่งหนึ่ง - ในอีกทางหนึ่ง

ประวัติของจักรวาลที่สังเกตได้

ด้านล่างนี้เป็นลำดับเหตุการณ์โดยย่อของเหตุการณ์สำคัญในประวัติศาสตร์ของจักรวาลที่สังเกตได้

1. พื้นที่ว่าง ปราศจากคุณสมบัติใดๆ แต่มีพลังงานสุญญากาศจำนวนเล็กน้อย รวมทั้งอนุภาคความยาวคลื่นยาว (พลังงานต่ำ) ที่หายากซึ่งเกิดขึ้นจากความผันผวนของสนามควอนตัมที่เติมพื้นที่
2. รังสีความเข้มสูงเริ่มมาจากทุกทิศในทันใด เนื่องจากด้านหน้าทรงกลมมีศูนย์กลางอยู่ที่จุดใดจุดหนึ่งในอวกาศ เมื่อสะสมรังสี ณ จุดใดจุดหนึ่ง จะเกิด "หลุมขาว" ขึ้น
3. หลุมสีขาวค่อยๆ เติบโตขึ้นเป็นมวลดวงอาทิตย์นับพันล้านดวงเนื่องจากการแผ่รังสีเพิ่มเติมพร้อมกับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
4. หลุมสีขาวอื่นๆ เริ่มเข้าใกล้จากระยะทางหลายพันล้านปีแสง พวกมันสร้างการกระจายแบบสม่ำเสมอโดยหมุนรอบ ๆ อย่างช้าๆ
5. หลุมสีขาวเริ่มสูญเสียมวล ปล่อยก๊าซ ฝุ่น และรังสีออกสู่พื้นที่โดยรอบ
6. บางครั้งก๊าซและฝุ่นจะระเบิดเพื่อก่อตัวดาวฤกษ์ที่กระจุกตัวเป็นกาแลคซีรอบ ๆ หลุมสีขาว
7. เช่นเดียวกับหลุมสีขาว ดาวฤกษ์ที่ก่อตัวขึ้นจะได้รับรังสีภายใน พวกเขาใช้พลังงานของรังสีนี้เพื่อเปลี่ยนธาตุหนักให้เป็นธาตุเบา
8. ดาวกระจายไปทีละน้อยกลายเป็นก๊าซที่กระจายอย่างสม่ำเสมอ สสารยังคงเคลื่อนตัวโดยรวมหนาแน่นขึ้น
9. เอกภพร้อนขึ้นและหนาแน่นขึ้นและพังทลายลงในที่สุด

จำเป็นต้องพูด นี่เป็นวิธีที่ผิดปกติอย่างมากในการอธิบายประวัติศาสตร์ของจักรวาลของเรา - ลำดับเหตุการณ์ที่ย้อนเวลากลับไป กฎของฟิสิกส์ก็ใช้ได้เช่นกันเมื่อย้อนเวลากลับไป ดังนั้นซีเควนซ์นี้จึงมีสิทธิที่จะมีอยู่เทียบเท่ากับภาพที่เราคุ้นเคย จุดประสงค์ของการนำเสนอนี้คือเพื่อแสดงให้เห็นว่าประวัติศาสตร์ทั้งหมดของจักรวาลที่สังเกตได้ของเรานั้นเหลือเชื่อเพียงใด

ความคิดเกี่ยวกับการดำรงอยู่ของจักรวาลที่มีทิศทางตรงกันข้ามกับ "ลูกศรแห่งกาลเวลา" อาจดูไม่มั่นคง หากเราพบใครบางคนจากจักรวาลดังกล่าว พวกเขาจะ "จำ" อนาคตได้หรือไม่? โชคดีที่การนัดพบเช่นนี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ ในสถานการณ์ที่เรากำลังอธิบาย พื้นที่เหล่านั้นของอวกาศที่เวลาไหลย้อนกลับอยู่ไกลในอดีตของเรา นานก่อนบิ๊กแบงของเรา ระหว่างโลกของเราเป็นพื้นที่กว้างใหญ่ของจักรวาล ซึ่งตามความคิดของเรา เวลาไม่ได้เคลื่อนที่เลย แทบไม่มีอะไรเลย และเอนโทรปีก็ไม่เปลี่ยนแปลง อย่างไรก็ตาม สังเกตว่าไม่มีสิ่งมีชีวิตใดที่อาศัยอยู่ในภูมิภาคที่มีเวลาย้อนกลับที่จะเกิดแก่และตายไปในวัยเยาว์ หรือแสดงสิ่งอื่นที่แปลกในมุมมองของเรา สำหรับพวกเขา เวลาจะไหลไปในทางปกติอย่างสมบูรณ์ มีเพียงการเปรียบเทียบโลกทั้งสองเท่านั้นที่อนาคตของเราจะกลายเป็นอดีตของพวกเขาและในทางกลับกัน แต่การเปรียบเทียบดังกล่าวเป็นเพียงการเก็งกำไร เนื่องจากเราไม่สามารถเข้าถึงพวกเขาได้ และพวกเขาจะไม่มาหาเราอีก

เราเชื่อว่าในขั้นตอนปัจจุบันของการพัฒนาจักรวาลวิทยา แบบจำลองของเราไม่สามารถรับรู้ได้ว่าเป็นจริงหรือเท็จ นักวิทยาศาสตร์ครุ่นคิดเกี่ยวกับแนวคิดเรื่องจักรวาลของลูกสาวมาหลายปีแล้ว แต่เรายังไม่เข้าใจกระบวนการที่เกิดของพวกมัน หากความผันผวนของควอนตัมสามารถสร้างจักรวาลใหม่ได้ พวกเขาจะต้องสร้างสิ่งอื่นๆ มากมายเช่นกัน เช่น ทั้งกาแลคซี

ในสถานการณ์เช่นเรา เพื่ออธิบายจักรวาลที่เราเห็น เราต้องคาดการณ์ว่ากาแล็กซีส่วนใหญ่เกิดจากเหตุการณ์ที่คล้ายกับบิกแบง ไม่ใช่การผันผวนเดียวดายในพื้นที่ว่าง หากไม่เป็นเช่นนั้น จักรวาลของเราก็ดูไม่เป็นธรรมชาติอย่างยิ่ง

เราเน้นย้ำว่าเป้าหมายหลักของเราคือไม่เสนอสถานการณ์เฉพาะใดๆ สำหรับโครงสร้างของกาลอวกาศในสเกลขนาดใหญ่พิเศษ เราเชื่อว่าแนวคิดหลักคือคุณสมบัติอันน่าทึ่งของโลกที่สังเกตได้ของเรา - "ลูกศรแห่งกาลเวลา" ซึ่งมีต้นกำเนิดในเอกภพยุคแรกซึ่งมีเอนโทรปีต่ำ - สามารถให้เงื่อนงำถึงธรรมชาติของส่วนของลิขสิทธิ์ที่เป็นพื้นฐาน เข้าไม่ถึงการสังเกตการณ์

ดังที่กล่าวไว้ในตอนต้นของบทความ เป็นการดีที่จะมีทฤษฎีที่สอดคล้องกับข้อมูลจริง แต่นักจักรวาลวิทยาบางคนต้องการมากกว่านี้ เรากำลังมองหาความเข้าใจเกี่ยวกับกฎแห่งธรรมชาติและกฎการพัฒนาจักรวาลของเรา ซึ่งทุกอย่างมีความหมายสำหรับเรา เราไม่ต้องการที่จะจำกัดตัวเองด้วยการยอมรับคุณสมบัติแปลก ๆ ของจักรวาลของเราเป็นเพียงข้อเท็จจริง ความไม่สมดุลของเวลาอย่างมากทำให้เรามีกุญแจสู่บางสิ่งที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น สู่ความเข้าใจทั่วโลกเกี่ยวกับอวกาศและเวลา เป้าหมายของเราในฐานะนักฟิสิกส์คือการใช้สิ่งนี้และข้อเท็จจริงอื่นๆ เพื่อสร้างภาพที่รวมเป็นหนึ่งเดียวของลิขสิทธิ์ทั้งหมด

หากจักรวาลที่สังเกตได้คือทั้งหมดที่มีอยู่แล้ว แทบจะไม่สามารถอธิบาย "ลูกศรแห่งเวลา" ในลักษณะที่เป็นธรรมชาติได้ แต่ถ้าจักรวาลรอบตัวเราเป็นเพียงส่วนเล็กๆ ของผืนผ้าใบอันกว้างใหญ่ของลิขสิทธิ์ โอกาสใหม่ๆ ก็เปิดออกต่อหน้านักวิทยาศาสตร์ เราสามารถนึกถึงพื้นที่จักรวาลของเราเป็นเพียงภาพสะท้อนแนวโน้มของระบบขนาดใหญ่ที่จะเพิ่มเอนโทรปีของมันอย่างไม่มีกำหนด ทั้งในอนาคตอันไกลโพ้นและในอดีตอันไกลโพ้น ในการถอดความของนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน Edward Tryon บิ๊กแบงจะเข้าใจง่ายขึ้นถ้าคุณไม่คิดว่ามันเป็นจุดเริ่มต้นของทุกสิ่ง แต่เป็นเหตุการณ์ธรรมดาที่เกิดขึ้นเป็นครั้งคราว

นักวิจัยคนอื่นๆ กำลังทำงานเกี่ยวกับแนวคิดที่คล้ายคลึงกัน และนักจักรวาลวิทยาจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ กำลังให้ความสำคัญกับปัญหา "ลูกศรแห่งเวลา" อย่างจริงจัง แค่ดูลูกศรนี้น่าทึ่งมาก สิ่งที่เราต้องทำคือเติมครีมลงในกาแฟของเรา เมื่อเราจิบเครื่องดื่ม ลองพิจารณาว่าการกระทำง่ายๆ เช่นนี้สามารถสืบย้อนไปถึงจุดเริ่มต้นของจักรวาลที่สังเกตได้ของเราได้อย่างไร และอาจไกลกว่านั้น

แปล: OS ซาซินา

วรรณกรรมเพิ่มเติม

• ลูกศรแห่งกาลเวลาและจุดของอาร์คิมิดีส: ทิศทางใหม่สำหรับฟิสิกส์แห่งกาลเวลา หุหุ ราคา. สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด 2539
• ภาวะเงินเฟ้อที่เกิดขึ้นเองและต้นกำเนิดของลูกศรแห่งกาลเวลา Sean M. Carroll และ Jennifer Chen ยื่นเมื่อ 27 ตุลาคม 2547 www.arxiv.org/abs/hepth/0410270
• พลังงานมืดและจักรวาลประหลาด ฌอน เอ็ม. แคร์โรลล์ ใน Sky & Telescope, Vol. 109 เลขที่ 3 หน้า 32–39; มีนาคม 2548 มีจำหน่ายที่: www.preposterousuniverse.com/writings/skytel-mar05.pdf

ฌอน แคร์โรลล์(ฌอน เอ็ม. แคร์โรลล์) เป็นรุ่นพี่ที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย พื้นที่วิจัย - จักรวาลวิทยา ฟิสิกส์อนุภาค และทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป โดยเฉพาะประเด็นด้านพลังงานมืด เขาได้รับทุนสนับสนุนจากมูลนิธิสโลนและแพ็กการ์ด รวมถึงรางวัลการสอนของสภาการสอนระดับบัณฑิตศึกษาของ MIT และเหรียญรางวัลมหาวิทยาลัยวิลลาโนวา นอกชุมชนวิทยาศาสตร์ Carroll เป็นที่รู้จักกันเป็นอย่างดีในฐานะผู้มีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในไดอารี่ออนไลน์ของ Cosmic Variance แหล่งข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์นี้ไม่ได้เป็นเพียงบล็อกวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงที่สุดในอเมริกาเท่านั้น แต่ยังเป็นสถานที่ที่ผู้เขียนบทความโชคดีพอที่จะได้พบกับภรรยาในอนาคตของเขา นักเขียนเจนนิเฟอร์ โอลเล็ตต์ (เจนนิเฟอร์ อูลเล็ตต์)

ลูกศรแห่งเวลาคำอุปมาสำหรับทิศทางของเวลา เป็นแนวคิดที่อธิบายเวลาเป็นเส้นตรง (เช่น วัตถุหนึ่งมิติทางคณิตศาสตร์) ที่ขยายจากอดีตสู่อนาคต จากจุดที่ไม่ตรงกันสองจุดบนแกนเวลา จุดหนึ่งจะเป็นอนาคตที่สัมพันธ์กับอีกจุดหนึ่งเสมอ

"ลูกศรแห่งเวลา"ทำให้เราแยกแยะอดีตและอนาคตได้ "ลูกศรแห่งเวลา" เป็นแนวคิดที่รวบรวมการย้อนเวลาไม่ได้

วิทยาศาสตร์ระบุ "ลูกศรแห่งเวลา" สามประเภท: อุณหพลศาสตร์ จิตวิทยา และจักรวาลวิทยา ทุกประเภทเหล่านี้เชื่อมต่อถึงกัน อุณหพลศาสตร์ลูกศรของเวลา "ระบุ" ทิศทางของเวลาในมหภาค จิตวิทยาลูกศรเป็นกรณีพิเศษของลูกศรเวลาในอุณหพลศาสตร์ มันรวบรวมสิ่งที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ของกระบวนการที่เกิดขึ้นในสมองและสิ่งมีชีวิตของสิ่งมีชีวิต: เราจำอดีตได้ แต่ไม่ใช่อนาคต จักรวาลวิทยาลูกศรของเวลาคือการตีความทั่วโลกของลูกศรอุณหพลศาสตร์ แสดงว่าเอกภพกำลังขยายตัว ไม่หดตัว

สำหรับการนำชีวิตและการควบคุมที่ชาญฉลาดไปใช้นั้น จำเป็นต้องใช้ลูกศรบอกเวลาทางอุณหพลศาสตร์และจิตวิทยา เนื่องจากเป็นสิ่งที่ไม่สามารถย้อนกลับได้และมุ่งเป้าไปที่การขยายกระบวนการจักรวาล ดังนั้นการจัดการจึงเป็นปรากฏการณ์ทางสังคมที่เกิดขึ้นระหว่างการพัฒนาสังคมในระดับมหภาค เกี่ยวกับขนาดของลูกศรทางอุณหพลศาสตร์และจิตวิทยาของเวลาดังที่เราสามารถพูดได้ในปัจจุบัน ฝ่ายบริหารวิเคราะห์ผลลัพธ์ของแรงงานในอดีต คาดการณ์ผลลัพธ์ในอนาคตที่ได้รับในกระบวนการร่วมกิจกรรมของมนุษย์
ลูกศรแห่งเวลาช่วยให้เราสามารถคาดการณ์และคาดการณ์ผลการบริหารงานได้ กล่าวคือ มองเห็นได้เร็วกว่าที่มันเกิดขึ้นจริง ดังนั้นจึงเดินหน้าไปสู่ความสำเร็จที่ตั้งใจไว้ได้อย่างมั่นใจมากขึ้น

6. ลูกศรของเวลาสามารถมีทิศทางต่างกันได้หรือไม่เรารู้ว่าเวลาเป็นชุดของความสัมพันธ์ที่แสดงการประสานงานของรัฐที่ต่อเนื่องกัน (ปรากฏการณ์) ลำดับและระยะเวลา

เวลาทำให้สามารถแยกความแตกต่างระหว่าง "ก่อนหน้า" และ "ภายหลัง" อดีตและอนาคตได้ เนื่องจากปริมาณเชิงปริมาณ เวลาคือจำนวนการเคลื่อนไหว และจำนวนที่แสดงเวลานั้นสามารถเพิ่มขึ้นได้เท่านั้น นี่คือคุณสมบัติหลักของเวลา - ทิศทางเดียว

ลูกศรของเวลา- คำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์ที่เคร่งครัดซึ่งนำมาใช้โดยนักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษชื่อดัง อาร์เธอร์ สแตนลีย์ เอดดิงตันในช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษของเรา เพื่อกำหนดลักษณะเฉพาะของเวลาที่มีชื่อเสียง เช่น ทิศทางที่ชัดเจนจากอดีตสู่อนาคต ลูกศรเป็นภาพของการเคลื่อนไหวทิศทางเดียว

ทิศทางเดียวของเวลาเป็นลำดับตรรกะของปรากฏการณ์ เหตุการณ์ เป็นต้น จากคุณสมบัตินี้ เวลาสรุปได้ว่าการเกิดขึ้นของผลกระทบมักจะเกิดขึ้นก่อนด้วยการก่อตัวของสาเหตุ ตรงกันข้าม มันไม่มีทางเป็นไปได้: คุณไม่สามารถอบขนมปังก่อน แล้วจึงบดแป้งเพื่ออบขนมปังก้อนนี้

ลูกศรทางจิตวิทยาของเวลา - ตั้งอยู่ในสมองของเราโดยลูกศรทางอุณหพลศาสตร์ของเวลา

เหตุใดลูกศรทางอุณหพลศาสตร์และจักรวาลวิทยาจึงมีทิศทางเดียวกัน หรืออีกนัยหนึ่ง เหตุใดความผิดปกติจึงเพิ่มขึ้นตามเวลาในทิศทางเดียวกับที่เอกภพขยายตัว ตอบ- เงื่อนไขในระยะหดตัวไม่เหมาะสำหรับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดที่อาจถามว่าทำไมความผิดปกติจึงเติบโตไปในทิศทางเดียวกันในเวลาที่จักรวาลกำลังขยายตัว สภาวะไร้ขอบเขตทำนายอัตราเงินเฟ้อของจักรวาลในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา ลูกศรเทอร์โมไดนามิกที่แข็งแกร่งจำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ของชีวิตที่ชาญฉลาด เพื่อความอยู่รอด ผู้คนต้องกินอาหาร ซึ่งทำหน้าที่เป็นพาหะของพลังงานในรูปแบบที่เป็นระเบียบ และเปลี่ยนมันเป็นความร้อน นั่นคือ ให้เป็นรูปแบบของพลังงานที่ไม่เป็นระเบียบ ดังนั้นในขั้นตอนของการบีบอัดจะไม่มีชีวิตที่ชาญฉลาด สิ่งนี้อธิบายว่าทำไม สำหรับเรา ลูกศรของเวลาทางอุณหพลศาสตร์และจักรวาลวิทยาจึงถูกชี้นำในลักษณะเดียวกัน เนื่องจากขาดขอบเขต ความวุ่นวายจึงเพิ่มขึ้น แต่เฉพาะในระยะการขยายตัวเท่านั้นที่เป็นเงื่อนไขที่สร้างขึ้นเพื่อการดำรงอยู่ของชีวิตที่ชาญฉลาด

ดังนั้น กฎวิทยาศาสตร์ไม่ได้แยกความแตกต่างระหว่าง "ไปข้างหน้า" และ "ย้อนกลับ" ในเวลา แต่มีลูกศรเวลาอย่างน้อยสามลูกที่แยกอนาคตจากอดีต นี่คือลูกศรอุณหพลศาสตร์ นั่นคือ ทิศทางของเวลาที่ความผิดปกติเพิ่มขึ้น ลูกศรทางจิตวิทยาคือทิศทางของเวลาที่เราจดจำอดีต ไม่ใช่อนาคต ลูกศรจักรวาล - ทิศทางของเวลาที่จักรวาลไม่หดตัว แต่ขยายตัว ลูกศรทางจิตวิทยาเกือบจะเทียบเท่ากับลูกศรทางอุณหพลศาสตร์ดังนั้นทั้งสองจึงต้องถูกชี้นำในลักษณะเดียวกัน การดำรงอยู่ของลูกศรอุณหพลศาสตร์แห่งกาลเวลาที่ถูกกำหนดไว้อย่างดีนั้นสืบเนื่องมาจากสภาวะไร้ขอบเขต เพราะจักรวาลจะต้องเกิดขึ้นในสภาวะที่ราบรื่นและเป็นระเบียบ และสาเหตุของความบังเอิญของลูกศรอุณหพลศาสตร์และจักรวาลวิทยานั้นอยู่ที่ความจริงที่ว่าสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดสามารถมีชีวิตอยู่ได้เฉพาะในระยะการขยายตัวเท่านั้น ระยะหดตัวไม่เหมาะสำหรับพวกเขา เพราะมันขาดลูกศรบอกเวลาทางเทอร์โมไดนามิกที่แข็งแกร่ง

ลูกศรแห่งเวลามีอยู่เพราะจักรวาลกำลังขยายตัว หากหดตัวในอนาคตทิศทางของลูกศรของเวลาจะเปลี่ยนไป เมื่อถึงขั้นหดตัวชีวิตควรไหลไปในทิศทางตรงกันข้ามเพื่อให้ผู้คนตายก่อนเกิดและเมื่อหดตัวก็จะอ่อนวัยลง และอายุน้อยกว่า

ลำดับ: อดีต - ปัจจุบัน - อนาคต พวกเขาไม่สามารถย้อนกลับได้เนื่องจากการทำงานของหลักการของการทำแผนที่เชิงตรรกะและมีความหมายเนื่องจากการทำงานของกฎของเอนโทรปีที่เพิ่มขึ้นโครงร่างของเวรกรรมเชิงเส้นเองและกฎของการกำเนิดทางพันธุกรรมของหนึ่ง โดยอีกอัน - ในรูปแบบของลูกศรแห่งเวลา

เวลาเป็นหนึ่งในแนวคิดที่ลึกลับที่สุดของปรัชญาและวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ นี่เป็นหนึ่งในแนวคิดพื้นฐานของภาพทางวิทยาศาสตร์ของโลก นักบุญออกัสติน นักศาสนศาสตร์คริสเตียนและผู้นำคริสตจักร (354-430) ยอมรับว่าแม้ไม่มีใครถามเขาว่ากี่โมง แต่เขาก็เข้าใจ แต่เมื่อเขาต้องการตอบคำถามดังกล่าว เขาก็เข้าสู่ทางตัน “จิตวิญญาณของฉันแผดเผาด้วยความปรารถนาที่จะเจาะลึกความลึกลับนี้ ซึ่งอธิบายไม่ได้” เขากล่าว

เรารู้คุณสมบัติโดยธรรมชาติของเวลาอย่างหนึ่ง - มัน ปฐมนิเทศ จากอดีตสู่อนาคต

แท้จริงเมื่ออธิบายปรากฏการณ์ใด ๆ ที่บุคคลต้องเผชิญ อดีตและอนาคตมีบทบาทต่างกัน นี่เป็นเรื่องจริงสำหรับฟิสิกส์ที่ศึกษาปรากฏการณ์มหภาค (สำหรับพิภพเล็ก ไม่มีคำอธิบายของทิศทางของเวลาในระดับพื้นฐาน) ชีววิทยา ธรณีวิทยา และมนุษยศาสตร์ ทำไมมันเป็นแบบนี้ไม่ใช่อย่างอื่น? นักฟิสิกส์ชื่อดัง Eddington มาพร้อมกับชื่อที่โดดเด่น " ลูกศรแห่งเวลา" .

นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ฟรอยด์ ฮอยล์ เสนอว่าทิศทางของเวลาเกี่ยวข้องกับทิศทางของกระบวนการเพิ่มระยะห่างระหว่างกาแลคซี่ระหว่างการขยายตัวของเอกภพซึ่งปัจจุบันสังเกตพบ แนวคิดนี้ได้รับการสนับสนุนโดย Eddington อย่างไรก็ตาม การขยายตัวของเอกภพซึ่งเห็นได้จากสิ่งที่เรียกว่า “การเปลี่ยนสีแดง” ของเส้นสเปกตรัมในการแผ่รังสีของดาราจักรที่เคลื่อนออกจากกัน (“การถอยกลับ” ของดาราจักร) ไม่ได้หมายถึงการขยายตัว ในทุกสถานที่มิฉะนั้นมิติของร่างกายจะขยายออกไป แต่ก็ไม่ได้สังเกต และเนื่องจากอิทธิพลทางกายภาพทั่วไปนี้ไม่มีอยู่ การถดถอยของกาแลคซี่หรือการขยายตัวของจักรวาลจึงไม่อาจส่งผลต่อระยะเวลาในกระบวนการเบื้องต้น การเชื่อมต่อกับการขยายตัวของจักรวาลเท่านั้นที่สามารถกำหนด " มาตราส่วนเวลาจักรวาลวิทยา».

นอกจากนี้ยังมีการรับรู้ตามอัตวิสัยของการไหลของเวลาอันเป็นผลมาจากกระบวนการทางจิตวิทยาที่ให้ "มาตราส่วนเวลาทางจิตวิทยา" แก่เรา คำถามเกี่ยวกับเวลาทางจิตวิทยานั้นซับซ้อนมาก สำหรับคนธรรมดา - "ธรรมชาติ" ในเผ่าดึกดำบรรพ์ก่อนอารยะ เวลาผ่านไปอย่างรวดเร็ว (เช่น ในตอนกลางคืน) จากนั้นค่อย ๆ (ในนาทีของความคาดหวังที่เจ็บปวด) และจดจ่ออยู่กับปัจจุบัน (บนหลักการของ "ที่นี่" และตอนนี้"). ในเวลาเดียวกันอดีตก็นิรันดร์และในขณะเดียวกันก็ชั่วพริบตา เราได้เก็บรักษาร่องรอยของการรับรู้ส่วนตัวเกี่ยวกับเวลาไว้มากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อเราเฉลิมฉลองวันครบรอบ เราเกือบจะระบุพวกเขาด้วยเหตุการณ์ดั้งเดิม ในบรรดาสมัยก่อนการควบรวมกิจการดังกล่าวอยู่ในลำดับของสิ่งต่างๆ นักจิตวิทยาชื่อดัง Elliot Aronson เชื่อว่าความทรงจำของมนุษย์เป็นสิ่งที่สร้างขึ้นใหม่ เราไม่ได้บันทึกเหตุการณ์ในอดีตอย่างแท้จริง เช่น เครื่องบันทึกเทป แต่สร้างความทรงจำขึ้นมาใหม่จากเศษเล็กเศษน้อย เติมช่องว่างด้วยสิ่งที่เราคิดว่าควรจะเป็นในขณะนั้น และการสร้างใหม่นี้ขึ้นอยู่กับความคิดเห็นจากภายนอกอย่างมาก - ไม่ยากสำหรับคนที่จะสร้างแรงบันดาลใจในสิ่งที่เกิดขึ้นในอดีต

ในเวลาเดียวกัน กระบวนการของการเติบโตของเอนโทรปีที่ไม่สามารถย้อนกลับได้กำลังเกิดขึ้นในจักรวาล เขาไม่ได้กำหนดลูกศรของเวลา? อันที่จริงตามข้อมูลของ Boltzmann การเพิ่มขึ้นของเอนโทรปีหมายถึงกระบวนการที่ไม่สามารถย้อนกลับได้และถือเป็นการแสดงให้เห็นถึงความโกลาหลที่เพิ่มขึ้นซึ่งเป็น "การลืม" อย่างค่อยเป็นค่อยไปของเงื่อนไขเริ่มต้น ดังนั้น กระบวนการทางอุณหพลศาสตร์จึงกำหนด "มาตราส่วนเวลาทางอุณหพลศาสตร์" ด้วย

อันที่จริงแล้ว เรามี "ลูกศรแห่งเวลา" สามอัน:

• จักรวาลวิทยา (การขยายตัวของจักรวาล);
  จิตวิทยา (การรับรู้ส่วนตัว, ประสบการณ์);
  อุณหพลศาสตร์ (การเติบโตของเอนโทรปี)

ความจริงที่ว่า "ลูกศรแห่งกาลเวลา" เหล่านี้เกิดขึ้นพร้อมกันในจักรวาลของเราในปัจจุบันเป็นหนึ่งในความลึกลับของภาพสมัยใหม่ของโลก

เมื่อพูดถึงลูกศรแห่งเวลา เรายังสามารถพูดถึง "สมมติฐานที่แปลกใหม่" ต่างๆ เกี่ยวกับธรรมชาติของเวลาได้ ตัวอย่างเช่น สมมติฐานของเวลาหลายมิติที่เสนอโดย L. Barashenkov นักฟิสิกส์

ธรรมชาติของเวลา: สมมติฐานเกี่ยวกับกำเนิดและแก่นแท้ทางกายภาพของเวลา Bich Anatoly Makarovich

2.4. ลูกศรของเวลา

2.4. ลูกศรของเวลา

ช่างเป็นภาพที่ยอดเยี่ยมมากที่ Arthur Eddington สร้างขึ้นเพื่อระบุทิศทางของเวลา "ลูกศรแห่งกาลเวลา" นั้นวิเศษพอ ๆ กับ "หลุมดำ" และ "บิ๊กแบง" ที่ยอดเยี่ยมเช่นกัน ดีขึ้นนิดหน่อย เพราะมันลึกลับกว่า อันที่จริง "ลูกศรแห่งกาลเวลา" เป็นทิศทางลึกลับของกระแสน้ำสากลอันยิ่งใหญ่ ซึ่งเป็นเวลาหลายพันล้านปี (และอาจเป็นนิรันดร์) ได้ไหลและไหลไปในทิศทางเดียวจากอดีตสู่ปัจจุบันไปยังอนาคตที่ไม่รู้จัก และเหตุการณ์ทั้งหมดในสตรีมนี้ดำเนินตามเส้นทางนี้อย่างไม่ลดละ สิ่งมีชีวิตทั้งหมดปรากฏขึ้น มีชีวิตอยู่และตาย และนี่ก็เป็นอย่างที่เป็นอยู่ การติดตามการไหลของเวลาอย่างไม่ลดละ ดังนั้นจึงเชื่อในสมัยโบราณเมื่อทั้งเวลาและโชคชะตาในการแสดงในตำนานมักทำหน้าที่เป็นคำพ้องความหมาย สิ่งนี้ยังเชื่อในสมัยของนิวตันด้วย เมื่อแนวคิดที่เป็นกอบเป็นกำหมด ตามเวลาที่มีอยู่โดยตัวมันเอง ส่งผลกระทบต่อทุกสิ่งและไม่ขึ้นอยู่กับสิ่งใดๆ แต่หลายคนยังคงคิดอย่างนั้นในวันนี้ การเกิดขึ้นซ้ำของการฟื้นคืนแนวคิดที่สำคัญเป็นไปได้แม้หลังจาก A. Einstein พร้อมข้อความที่ชัดเจนของเขาว่าเวลาขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างระบบวัสดุ ให้ความสนใจฉันเขียนว่า "เวลาขึ้นอยู่กับ" และในคำเหล่านี้ได้ยินสองประเด็นแล้วเหมือนเดิม ประการแรก เวลาดูเหมือนจะมีอยู่โดยตัวมันเอง และประการที่สอง เวลา (ในเวลาเดียวกัน) สามารถได้รับอิทธิพลผ่านความสัมพันธ์ของร่างกายและเหตุการณ์ทางกายภาพ ความเป็นคู่ดังกล่าวในการทำความเข้าใจเวลาได้ปรากฏให้เห็นในทุกวันนี้ในสมมติฐานของแนวคิดเช่นเวลาโลก - แนวคิดที่จะกล่าวอย่างอ่อนโยนและแปลกประหลาด ความเข้าใจที่คลุมเครือเหมือนกันเกี่ยวกับสาระสำคัญเชิงสัมพันธ์ของเวลาทำให้เกิดความคิดของ Kozyrev ซ้ำซาก และวันนี้นักฟิสิกส์ (โดยเฉพาะนักปรัชญา) ยังคงพยายามค้นหาว่าเหตุใด "ลูกศรแห่งเวลา" มีทิศทางเดียวและเป็นไปได้หรือไม่ที่จะ "ย้อนเวลา"

ทำไม "ลูกศรแห่งเวลา" จึงน่าสนใจสำหรับนักวิทยาศาสตร์? อาจเป็นอย่างแรกเลยเพราะมันสร้างภาพที่สดใสของการวางแนวด้านเดียวของกระบวนการโลก - เวลา และในทันที นักวิทยาศาสตร์ปกติมีความปรารถนาโดยธรรมชาติที่จะยืนยันความเป็นทิศทางเดียวนี้ เพื่อเชื่อมโยงคุณสมบัติหลักของ "ลูกศรแห่งกาลเวลา" กับกระบวนการและปรากฏการณ์อื่น ๆ ในโลก ซึ่งมีลักษณะเฉพาะด้วยการวางแนวทิศทางเดียว

อาร์เธอร์ เอดดิงตันก็ทำเช่นเดียวกันเมื่อเขาสร้าง "ลูกศรแห่งกาลเวลา" ขึ้นมา วันนี้ปรากฏการณ์สามประเภทในธรรมชาติมีความโดดเด่น "ซึ่งเห็นได้ชัดว่าไม่สมมาตรในเวลาและดำเนินการไปในทิศทางเดียว สิ่งเหล่านี้คือกระบวนการทางอุณหพลศาสตร์ การขยายตัวของจักรวาล และความรู้สึกทางจิตวิทยาของเราเกี่ยวกับการไหลของเวลา”

ปรากฏการณ์ทั้งสามนี้น่าสนใจมากสำหรับ Stephen Hawking โดยเฉพาะอย่างยิ่งเขาเขียน (39): “ก่อนอื่นให้พิจารณาลูกศรทางอุณหพลศาสตร์ของเวลา กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์เกิดขึ้นจากข้อเท็จจริงที่ว่ามีสภาวะของความไม่เป็นระเบียบมากกว่าสภาวะของระเบียบอยู่เสมอ ... ดังนั้น หากระบบอยู่ในสภาวะที่มีระเบียบสูงในตอนแรก ความวุ่นวายก็จะเติบโตขึ้นตามกาลเวลา ... สมมุติว่า อย่างไรก็ตาม พระเจ้าสั่งให้การพัฒนาของจักรวาลสิ้นสุดลงในระดับสูง... นี่หมายความว่าความผิดปกตินั้นลดลงตามเวลา ฉันขอยืนยันว่าลูกศรทางจิตวิทยาของเวลาของคนเหล่านี้ (นั่นคือ คนที่อาศัยอยู่ในโลกสมมุติ - A.B. ) จะต้องหันหลังกลับ เมื่อเห็นถ้วยที่แตก พวกเขาจะจำได้ว่ามันยืนอยู่บนโต๊ะอย่างไร แต่เมื่ออยู่บนโต๊ะ พวกเขาจะจำไม่ได้ว่ามันอยู่บนพื้น ... ดังนั้น ความรู้สึกส่วนตัวของเราต่อทิศทาง - ลูกศรทางจิตวิทยาของเวลา - ตั้งอยู่ในสมองของเราโดยลูกศรอุณหพลศาสตร์ของเวลา ... »

เป็นไปไม่ได้ที่จะเห็นด้วยกับเรื่องนี้ ความรู้สึกทางจิตวิทยาของเราเกี่ยวกับเวลานั้นขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าสสารในร่างกายของเรานั้นอยู่ในไมโครโมชั่นเสมอ (และนี่คือเวลาภายในของเรา) ในทางกลับกัน บนความจริงที่ว่า ในการสัมผัสกับพลังงานอย่างต่อเนื่องกับสภาพแวดล้อมภายนอกและเราไม่สามารถสังเกตได้ (แม้ว่าจะอยู่ในจิตใต้สำนึกในระดับหนึ่ง) "ชีพจร" จังหวะของมัน และในที่สุด ความจริงที่ว่าเราใช้เพื่อกำหนดเวลาโดยการแสดงอาการตามธรรมชาติเป็นระยะ ๆ . ที่พื้นฐานพื้นฐานของชั่วโมงเหล่านี้คือพลังงานภายในเป็นตัววัดกิจกรรมของโลกทั้งใบของเรา

นอกจากนี้ ฮอว์คิงยังถูกทรมานด้วยคำถามที่ว่าเวลาจะเปลี่ยนทิศทางของมันไปในทางตรงข้ามหรือไม่เมื่อจักรวาลเริ่มหดตัว และในที่สุดก็ได้ข้อสรุปว่า “ลูกศรทางอุณหพลศาสตร์และจิตวิทยาของเวลาจะไม่เปลี่ยนทิศทางของมันไปในทางตรงข้ามเช่นกัน หลุมดำหรือในจักรวาลเริ่มหดตัวอีกครั้ง

เมื่อจัดการกับลูกศรทางอุณหพลศาสตร์และจิตวิทยาแล้ว Hawking กลับไปที่ลูกศรจักรวาลวิทยานั่นคือเขาถามตัวเองและเรา:“ ... ทำไมความผิดปกติจึงเพิ่มขึ้นในเวลาในทิศทางเดียวกับที่จักรวาลขยายออกไป” คำตอบค่อนข้างคาดไม่ถึง ปรากฎว่าเพราะในจักรวาลที่หดตัว เราไม่สามารถดำรงอยู่ได้ (นี่คือสิ่งที่เรียกว่า "หลักการมานุษยวิทยาที่อ่อนแอ") ฮอว์คิงอธิบายสถานการณ์ด้วยวิธีนี้: ในช่วงเริ่มต้นของการหดตัว ความผิดปกติในจักรวาลไม่สามารถเพิ่มขึ้นได้มากนัก "ท้ายที่สุดแล้วจักรวาลจะอยู่ในสภาพของ ความผิดปกติเกือบทั้งหมด แต่เพื่อให้มีชีวิตที่ชาญฉลาดจำเป็นต้องมีลูกศรอุณหพลศาสตร์ที่แข็งแกร่ง เพื่อความอยู่รอด ผู้คนต้องกินอาหารซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวพาของพลังงานในรูปแบบที่เป็นระเบียบ ... สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมลูกศรทางอุณหพลศาสตร์และจักรวาลวิทยาของเวลาจึงถูกชี้นำไปในทิศทางเดียวกัน

ฮอว์คิงสรุปว่า: “กฎของวิทยาศาสตร์ไม่ได้แยกความแตกต่างระหว่างการก้าวไปข้างหน้าและการย้อนเวลากลับไป แต่มีลูกศรเวลาอย่างน้อยสามลูกที่แยกอนาคตจากอดีต นี่คือลูกศรเทอร์โมไดนามิกนั่นคือทิศทางที่ความผิดปกติเพิ่มขึ้น ลูกศรทางจิตวิทยาคือทิศทางของเวลาที่เราจดจำอดีต ไม่ใช่อนาคต ลูกศรจักรวาล - ทิศทางของเวลาที่จักรวาลไม่หดตัว แต่ขยายตัว

ฉันได้แสดงให้เห็นว่าลูกศรทางจิตวิทยานั้นเทียบเท่ากับลูกศรทางอุณหพลศาสตร์ ดังนั้นทั้งคู่จะต้องชี้ไปในทิศทางเดียวกัน การมีอยู่ของลูกศรอุณหพลศาสตร์ของเวลาที่กำหนดไว้อย่างดีนั้นเกิดขึ้นจากเงื่อนไขของการไม่มีขอบเขต เพราะจักรวาลควรจะเกิดขึ้นในสภาวะที่ราบรื่นและเป็นระเบียบ (เช่น ในสถานะที่เป็นเนื้อเดียวกัน - AB) และสาเหตุของความบังเอิญของลูกศรอุณหพลศาสตร์และจักรวาลวิทยาอยู่ในความจริงที่ว่าสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดสามารถมีชีวิตอยู่ได้เฉพาะในระยะการขยายตัว ... "

นี่อาจเป็นประเด็น เราพบกันและเป็นเรื่องดี และไม่จำเป็นต้องแสดงความคิดเห็นใดๆ (“เมื่อปืนยิง นักดนตรีก็เงียบ” สตีเฟน ฮอว์คิงเป็น “ปืนลำกล้องใหญ่”) ระยะไกล อย่างไรก็ตาม ฉันอยากจะชี้แจงบางอย่าง ตัวอย่างเช่น คำกล่าวของ Hawking ว่าในจักรวาลที่หดตัวเราไม่สามารถดำรงอยู่ได้ เขาดำเนินการจากข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อถึงเวลาที่การหดตัวเริ่มต้น จักรวาลจะอยู่ในสภาพที่ไม่เป็นระเบียบสูงสุด นั่นคือ "ดาวทุกดวงจะสลายตัว และโปรตอนและนิวตรอนที่ก่อตัวขึ้นจะสลายตัวเป็นอนุภาคที่เบากว่า" ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว ฮอว์คิงเชื่อว่าชีวิตจะไม่สามารถเกิดขึ้นได้ เนื่องจากกระบวนการของชีวิตใด ๆ มักจะเพิ่มขึ้นในเอนโทรปีในสภาพแวดล้อมภายนอก เอนโทรปีในขณะนี้อยู่ที่ระดับสูงสุดแล้ว (จักรวาลอยู่ในสภาวะที่ไม่เป็นระเบียบสูงสุด)

เราเห็นด้วยกับสิ่งนี้ แต่โปรดทราบว่าเรากำลังพูดถึงช่วงเวลาของการเปลี่ยนแปลงของจักรวาลจากระยะการขยายตัวสู่ระยะหดตัว แต่จากนี้ไปไม่เกิดชีวิตขึ้นในช่วงต่อๆ ไปของเอกภพที่ทำสัญญา ตัวอย่างเช่นใน 500,000 ปีหรือในล้าน สำหรับจักรวาล นี่คือวัยทารก แต่ในช่วงเวลานี้ ข้อห้ามที่เอส. ฮอว์คิงกำหนดในการเกิดขึ้นของชีวิตไม่ได้ผล เพราะความหลากหลายของสสารจะเกิดขึ้นแล้ว อะตอมของแสงที่ปรากฏขึ้นจะไม่สามารถอยู่ได้ทุกที่และในปริมาณที่เท่ากันและในเวลาเดียวกัน ดังนั้น ความหลากหลาย-ความหลากหลายในท้องที่ต่างๆ จะก่อให้เกิดระดับของระเบียบที่แตกต่างกัน ระดับของเอนโทรปีที่แตกต่างกัน และไม่มีอะไรจะป้องกันสิ่งมีชีวิตจากการเกิดขึ้นในขณะที่เพิ่มเอนโทรปีในสภาพแวดล้อมภายนอก (สัมพันธ์กับตัวเอง) ท้ายที่สุด จักรวาล ณ เวลานั้นจะไม่ได้รับคำสั่งอย่างมากที่สุดอีกต่อไป และเมื่อเกิดขึ้นแล้ว ชีวิตจะดำเนินต่อไปจนกว่าสภาวะการบีบอัดจะเกินขีดจำกัดที่ยอมรับได้สำหรับระบบที่มีชีวิต มันค่อนข้างคล้ายกับการที่เราอยู่ในสภาวะของจักรวาลที่กำลังขยายตัว - จักรวาลกำลังขยายตัวและเรายังคงความสมบูรณ์ และด้วยการบีบตัวของจักรวาลสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจะคงความสมบูรณ์ไว้เป็นเวลาหลายพันล้านปี ... ถ้าเพียงเพราะตัวแทนที่ชาญฉลาดจะไม่รู้จัก "หลักการมานุษยวิทยาที่อ่อนแอ" - อาจเป็นเพราะอ่อนแอ ..

สำหรับคำกล่าวของฮอว์คิง: "ฉันได้แสดงให้เห็นแล้วว่าลูกศรทางจิตวิทยานั้นเทียบเท่ากับลูกศรทางอุณหพลศาสตร์ เพื่อให้ทั้งคู่ควรถูกชี้ทางไปในทางเดียวกัน" - จากมุมมองของสมมติฐานเกี่ยวกับเวลาที่เชื่อมโยงกันในท้องถิ่นนั้น มีมากกว่า กว่าความเป็นจริงอย่างแน่นอน "มากกว่า" - เพราะในทางปฏิบัติมันเป็นสิ่งเดียวกัน กระบวนการทางอุณหพลศาสตร์มักมุ่งไปสู่ความผิดปกติที่เพิ่มขึ้น (เอนโทรปีที่เพิ่มขึ้น) เนื่องจากความผิดปกติมีความเป็นไปได้ทางสถิติมากกว่าและมีพลังมากกว่าคำสั่ง เวลามักถูก "ชี้นำ" จากเหตุสู่ผลเสมอ จากอดีตสู่อนาคต กล่าวคือ "ดูเหมือนจะเคลื่อนไหว" ไปในทิศทางเดียวกับการเติบโตของเอนโทรปี แต่ที่พื้นฐานของการปฐมนิเทศของปรากฏการณ์ทั้งสองนั้นเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับพวกเขา - สาเหตุหลัก - กระบวนการของการกระทำเบื้องต้นของการเคลื่อนที่ของสสาร ความรู้สึกทางจิตวิทยาของเวลาส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความรู้สึกในจิตใต้สำนึกของการกระทำเหล่านี้ทั้งในร่างกายและภายนอก กล่าวอีกนัยหนึ่งว่าลูกศรทางจิตวิทยาของเวลานั้นเทียบเท่ากับลูกศรทางอุณหพลศาสตร์ - หมายถึง พูดมากเกินไปหรือมากเกินไปอย่างถูกต้อง. นี่เปรียบเสมือนการอ้างว่ามือมนุษย์และรูปถ่ายของมือมนุษย์มีความคล้ายคลึงกัน ลูกศรทางอุณหพลศาสตร์และจิตวิทยาของเวลาเกือบจะเหมือนกัน อุณหพลศาสตร์แก้ไขกระบวนการทางกายภาพที่แท้จริงและทางจิตวิทยา - สะท้อนให้เห็น (พวกเขา) ในจิตใต้สำนึกและจิตสำนึก

ทิศทางเดียวของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่างๆ และความบังเอิญของทิศทางกับ "ทิศทาง" ของเวลา แสดงออกถึงความสัมพันธ์ทางพันธุกรรม (เช่นในกระบวนการทางอุณหพลศาสตร์ด้วยความรู้สึกทางจิตวิทยา) หรือความสัมพันธ์ภายนอกอย่างหมดจด เช่นเดียวกับการขยายตัวของ จักรวาลและลูกศรทางจิตวิทยาของเวลา

แน่นอนว่าเราสามารถเปรียบเทียบทิศทางเดียวของเวลากับทิศทางของปรากฏการณ์อื่นๆ ได้ แต่ต้องจำไว้เสมอว่าเวลาเป็นปรากฏการณ์รอง การเปรียบเทียบทิศทางของปรากฏการณ์บางอย่างของจักรวาลกับทิศทางของเวลา เรามักจะเปรียบเทียบปรากฏการณ์นี้กับลำดับเหตุการณ์ระดับจุลภาค ในแง่นี้ ทิศทางของเวลาและกระบวนการสากลแบบทิศทางเดียวไม่สามารถเป็นปรากฏการณ์ที่ขนานกันและเท่ากันสองประการได้ สำหรับเวลาที่เป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพแบบพอเพียงอย่างอิสระนั้นไม่มีอยู่จริง

เวลาในแง่นี้เป็นเพียงลำดับการเคลื่อนที่ของสสาร ซึ่งเกิดขึ้นด้วยความเข้มของพลังงานที่ต่างกัน

จนกว่ามุมมองของธรรมชาติของเวลาจะเปิดเผยในที่สาธารณะก่อน จากนั้นจึงเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไป แนวคิดต่างๆ จะปรากฏอย่างต่อเนื่องในวิทยาศาสตร์ ไม่เพียงแต่เกี่ยวกับลูกศรแห่งเวลาเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับความเป็นไปได้ที่จะ "ย้อนแม่น้ำแห่งกาลเวลา" อีกด้วย ตัวอย่างเช่น นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน L. Shulman ที่เพิ่งค้นพบนี้ทำให้ผู้อ่านนิตยสาร New Scientist รู้สึกยินดีเป็นอย่างยิ่ง ตามที่ Mr. Shulman กล่าว หลุมดำไม่ใช่เศษของดาวระเบิด แต่เป็น "องค์ประกอบของอนาคตอันไกลโพ้น" ที่ซึ่งเวลาเดินถอยหลัง น่าสนใจมาก... เกี่ยวกับธรรมชาติของหลุมดำ และสำหรับการเคลื่อนไหวของเวลา "ย้อนกลับ" ดังนั้นจึงมีการเสนอสมมติฐานเกี่ยวกับเรื่องนี้เกือบทุกปี และนี่เป็นสิ่งที่น่าดึงดูดอยู่เสมอนั่นคือฉันอยากจะ ... แต่ไม่มีอะไรมากไปกว่านี้ เวลาไม่สามารถย้อนเวลากลับได้เพราะไม่มีกระแสเวลา (ไม่มีปรากฏการณ์ทางกายภาพที่เป็นอิสระ)

แม้แต่ในหลุมดำ แม้จะมีแรงโน้มถ่วงมหาศาล แต่อัตราเวลาที่เหมาะสมอาจช้าโดยพลการ เกือบเท่ากับศูนย์ ... แต่มักจะ "เกือบ" เสมอ เพราะพลังงานของปฏิกิริยาการเคลื่อนที่ของสสารไม่สามารถเป็นลบได้ ไม่ว่าการเคลื่อนไหวจะช้าเพียงใดและไม่ว่าปฏิกิริยาโต้ตอบจะอ่อนแอเพียงใด หากหลุมดำระเหยในที่สุด (ตามที่เอส. ฮอว์คิงเชื่อ) หลุมดำเหล่านี้ไม่ใช่วัตถุที่ "ตาย" เลย พวกมันมีพลังงานภายในและดังนั้นจึงมีเวลาของมันเอง และเวลา "ไหล" ไปในทิศทางเดียวกันกับทุกที่ ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบันจนถึงอนาคต อย่างไรก็ตาม Stephen Hawking ยึดมั่นในมุมมองเดียวกัน

นิพจน์ "ลูกศรแห่งเวลา" มีความสวยงามในรูปแบบที่น่าสงสัยในเนื้อหา

โดยสรุปในบทหลักนี้ ข้าพเจ้าต้องการเน้นว่า “ความแปลกใหม่” ของสมมติฐานที่เสนอมานั้นไม่ได้เป็นผู้บุกเบิกในแง่ที่ว่าตั้งแต่สมัยโบราณ ความคิดเกี่ยวกับความเชื่อมโยงระหว่างเวลากับเรื่องเกี่ยวกับการพึ่งพาเวลากับอิทธิพลของวัตถุค่อยๆ เข้าครอบงำจิตใจของนักวิจัย ข้อสรุปหลักประการหนึ่งของสมมติฐานของฉันที่ว่าไม่มีเวลาเลยนอกเหนือปฏิสัมพันธ์ทางวัตถุคือข้อสรุปเชิงตรรกะของเส้นทางยาวตามด้วยเพลโต ลูเครติอุส ไลบนิซ บอชโควิช และอื่นๆ แน่นอน ไอน์สไตน์และปริโกจีน โคตรน้อยกว่า: V. Kopylov, Yu. Belostotsky, F. Kanarev, V. Markov และคนอื่น ๆ และแน่นอนว่าแต่ละคนภูมิใจนำเสนอ (และถือ) ส่วนแบ่งภาระและความคิดของตัวเองในสิ่งที่เขาภูมิใจ กำลังดำเนินการ

บางทีในวันนี้ ในการทำความเข้าใจที่มาและแก่นแท้ของเวลา เรา (กล่าวคือ ทุกคนที่ยึดมั่นในตำแหน่งเชิงสัมพันธ์อย่างชัดเจนและสม่ำเสมอ) มาถึงจุดที่เราสามารถพูดได้ว่า: “หยุดมองหาแมวดำในห้องมืดเมื่อมันไม่ใช่ ที่นั่น."

มนุษยชาติค้นหาสถานที่ที่ไม่ถูกต้องมานานเกินไป และนี่อาจเป็นเหตุผลหลักที่ทำให้เข้าใจผิดเกี่ยวกับแก่นแท้ของเวลาเป็นเวลานาน

ข้อสรุปหลักสำหรับบทที่สอง:

1. พลังงานภายในของระบบวัสดุใด ๆ ภายใต้เงื่อนไขของสนามโน้มถ่วงที่อ่อนแอและคงที่เป็นปัจจัยหลักที่สร้างเวลาที่เหมาะสมของระบบ

2. เวลาที่เหมาะสมของแต่ละระบบวัสดุของจักรวาลคือการวัดความหนาแน่นของพลังงานภายในและอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงในระบบนี้ และขึ้นอยู่กับความเร็วของการเคลื่อนที่เทียบกับกรอบอ้างอิงที่เลือก

ความหมายทางกายภาพของเวลาอยู่ในความจริงที่ว่าเวลาเป็นสถานะพลังงานของสสาร การปรากฎและการสะท้อนของเวลาในสนามโน้มถ่วง ลำดับสาเหตุของการเคลื่อนที่ของสสารกำหนดทิศทางที่เรียกว่าของเวลา และจังหวะของเวลาจะถูกกำหนดโดยการแสดงพลังงานของสสารในกระบวนการปฏิสัมพันธ์ในสนามโน้มถ่วง