相反的時間箭頭？

bobodragon2001

　　據 Clarkson 大學的 Lawrence S. Schulman 在 Physical Review Letter 所提出的理論 (L. S. Schulman, Phys. Rev. Lett. 83, 5419 (1999))，在我們的宇宙中 可能有些區域的時間方向與我們相反。
　　此處的時間相反與量子微擾 (quantum fluctuations)或黑洞的時空捲曲效應無關，而是指遵守一般物理定律的普通物質。一般的物理定律對於時間而言是對稱的，也就是說將時間反過來依然符合物理定律。可是我們的世界卻是只有一個唯一的時間方向，這個時間方向是由熱力學第二定律所給出。依據熱力學第二定律，巨觀系統會朝著增加亂度與減少資訊的方向演化。像是地上碎掉的玻璃杯不會自動組合起來跳回桌上。這個趨勢是統計上的，對於微觀尺度則不適用。換句話說，玻璃杯是由無數原子組成的， 而碎片組合起來跳回桌上是一個非常特殊的狀態，與其他無數可能的狀態比起來小到不可能發生。
　　這樣的解釋產生了兩個問題：一、為什麼時間箭頭會朝向現在的這個方向，而不是反方向。二、為什麼所有的物質的時間方向都是如此。第一個問題， Schulman 認為是因為熱力學的時間 方向是宇宙膨脹的單向性的結果。這個理論是康乃爾大學的 Thomas Gold 在幾年前所提出的。第二個問題，則是 Schulman 在這篇論文中所討論的。在 Schulman 的模型中， 宇宙不是只有一個時間的邊界條件(大霹靂)，而是兩個。 第二個邊界條件是宇宙收縮的終點「big cruch」。在這個模型中， 兩個時間的方向可能會互相接觸，而彼此都有自己的因果。 但是任一個時間方向的世界觀察另一個不同方向的世界則會發現對方越長越年輕，或是看到黑洞把已經吸收的物質吐出來還給伴星。 Schulman 認為這種時間相反的物質有所有的黑暗物質 (dark metter) 的特性，因此可以說是黑暗物質的候選人。
　　Schulman承認目前的觀測數據排除了宇宙大收縮的可能，但是他也強調目前我們對於熱力學的時間箭頭所知甚少，也許反向的時間會由我們所不知道的原因而形成。