时间之箭知几许?

 一、时间之箭 时间是有方向性的,总是从过去向未来流动,这就是时间之箭。早在两千四百多年前,孔夫子就说过:“逝者如斯,不舍昼夜”（时间的流逝就象这河水一样,日夜不停啊！）唐代著名诗人李白也曾满怀感慨地吟唱:“黄河之水天上来,奔流到海不复回！” 但自然科学中研究时间之箭,却较晚--始于19世纪中叶。在那以前,科学仅仅研究没有时间箭头的对象。控制论的奠基人维纳（N.Weiner）说:“天文历书顺读与倒读都是一样的,未来总是以某种形式重复着过去,除了初始位置和方向外,顺转和逆转的两个太阳仪之间的运动没有任何差别。因此,假如把一部行星运动的电影片的放映速度加快,使得我们可以感觉到行星的运动,同时倒过来放映,那么它还是符合牛顿力学的一种行星运动状态”。     

时间之箭

 时间--人们非常熟悉的字眼.可是,时间究竟是什么呢?直到本世纪初,人们还相信时间是绝对的.即每一事件都能以唯一的数字形式标上所谓“时间”,所有准确的钟在两事件的时间间隔上都相同.然而,无论观察者怎样运动,光速对任何观察者来说都是相同的.这一发现,导致了相对论理论的产生-在相对论理论中就不得不放弃时间的绝对性和唯一性的观点.每一观察者都有自己所测的时间,这时间是由他自己所带的钟作记录的.不同的观察者的钟所显示的时间并不一定一致.因此.时间就变成了个人的概念,是相对于测量它的观察者而言的.     

漫谈熵

熵是物理中的一个既重要又微妙的概念。文章从物理学引入熵谈起,依次讨论熵与热力学第二定律、熵的统计力学定义、熵增与基础物理理论的矛盾,以及时间箭头与玻尔兹曼大脑,最后介绍著名的黑洞熵。     

《相对论、宇宙与时空》连载(13)——时间的性质(上)

广义相对论研究触及了关于时间的许多问题.然而,时间是什么?这个看似人人皆知的问题,回答起来却万分困难.公元4世纪,早期基督教思想家圣奥古斯丁在他的<忏悔录>中写下了一句至理名言:时间是什么?无人问我,我很清楚,一旦问起,我便茫然.[1]现代自然科学认为,时间和空间都是物质延展性的表现.     

时间的起点何处寻

1872年,奥地利物理学家玻尔兹曼(L.Boltz-mann)根据热力学第二定律提出时间的流逝一定和熵或无序的增加相对应.但他的这一"时间之箭"的说法却给科学家们出了一道难题,即宇宙必定是从高度有序的低熵状态开始的[1].显然,这样的状态在宇宙刚诞生时是极不可能出现的.     

对负熵、信息熵和熵原理等概念之厘清

 20世纪中叶以来,生命科学和信息科学都获得了长足的发展,与之相关的负熵、信息熵等新概念也应运而生。这些新概念目前也开始受到物理学工作者的青睐。但是,人们在接受这些新概念时,却往往会产生一些混淆和误解。比如,有人“将信息的熵称为负熵”,这就把“信息熵”(不确定性)误解为“负熵”(即信息,是消除不确定性)。另外,在理解负熵原理时,若不小心,也容易把过程量(信息)与态函数(信息熵)相混淆。因此,有必要对这些相关概念和规律稍予厘清。     

还牛顿第二定律的本来面目

 牛顿第二定律是牛顿三定律的精髓,它描述了物体所受力与运动状态改变之间的定量关系。历史上在牛顿第二定律的建立过程及适应范围方面,存在很多误解和争议,损害了牛顿的光辉形象。牛顿第二定律建立过程的历史回顾在牛顿具体提出运动第二定律之前,伽利略已提出这种思想的萌芽,他在批判亚里士多德的力与速度的依赖关系基础上,提出了力与加速度之间的依赖关系,但是他没有也不可能在当时条件下发现作用力与加速度之间的定量关系,并将其发展成科学的基本定律。牛顿接受并发展了伽利略的这种观点。在1684年,他明确提出动质量概念之前,只能定性地探索运动第二定律的内容。