当宇宙停止膨胀，并开始收缩时，会发生些什么?热力学时间指向会不会逆转，无序会不会随时间减少?对那些从膨胀到收缩阶段幸存下来的人们，这会引导出各种各样科幻式的可能性。他们会不会看见，破碎的杯子自动从地上聚起来，并跳回到桌子上？他们能不能记住明天的价格，在股票市场上大发横财。担心宇宙重新坍缩时会发生什么。这似乎有些学究气，因为至少在 100亿年内字亩不会开始收缩。但是，有更快的办法来揭示出什么会发生。跳进黑洞。(我不建议任何人去试)。形成黑洞的星体坍缩很像整个宇宙坍缩的后期。因此，如果在宇宙的收缩阶段无序减少，那么我们可以期望，在黑洞里无序也会减少。掉进黑洞的宇航员或许能够在轮盘赌博中赢钱：在下赌注前就记住小球落在哪儿。然而，很不幸，在他被极强引力场弄成肉酱之前，他不会有多长时间来玩，他也不可能告诉我们热力学指向的逆转，甚至不可能把他赢得的钱存到银行里，因为他陷在黑洞的视界后面。
最初，我相信当宇宙重新坍缩时，无序会减少。我当时认为宇宙重新变小时，它必定回到光滑和有序的状态。这意味着。宇宙的收缩阶段就像膨胀阶段的时间反演一样。生活在收缩阶段的人们将会倒着活：先死后生，并随宇宙的收缩活得越来越年轻。
这个想法很诱人，因为它意味着膨胀和收缩之间的一种令人惬意的对称性。然而，你不能独自地采用它，而不顾其它有关宇宙的理论。问题是：这是否隐含在无边界条件中，或者，这是否与无边界条件相矛盾。如我所说，我最初认为，无边界条件确实意味着无序会在收缩阶段减少。这基于在一个简单的宇宙模型上的工作，在这模型中坍缩看起来像膨胀阶段的时间反演。然而，我的同事 Don Page指出，无边界条件并不要求收缩阶段一定是膨胀阶段的时间反演。更进一步，我的学生 Raymond Laflamme 发现，在稍为复杂些的模型中，宇宙的坍缩与膨胀很不一样。我意识到我犯了个错误：事实上，无边界条件意味着无序会在收缩阶段继续增加。当宇宙开始收缩时，或者在黑洞中，热力学和心理时间指向不会逆转。
当你发现自己犯了这样的错误时，你会怎么办?有些人如 Eddington，从不承认他们错了。他们继续寻找新的、常常相互矛盾的论据来支持他们的观点。其他一些人则声称从未真正支持过不正确的观点，或者即使承认了，那也只是为了显示其不一致。我可以举出许多这样的例子，但我不！因为这会使得我太不受欢迎。在我看来，如果你书面地承认错了，似乎要好得多，也少些混乱，爱因斯坦是个好榜样。他说，"宇宙常数"，这是当他试图建立静态宇宙模型时引进的，是"我一生中最大的错误"。
问题仍然是，为什么热力学与宇宙学指向指着相同的方向。为什么无序沿着与宇宙随之膨胀的时间相同的时间方向增加。
如果你相信，宇宙将膨胀，然后再收缩，问题就变成，为什么我们生活在膨胀阶段而不是收缩阶段。可以根据"弱人择原理"回答这个问题。收缩阶段的条件不适合有智慧人类的存在——这样的人类能够问：为什么无序沿这样的时间方向增加，沿此相同的时间方向宇宙在膨胀?宇宙早期的暴胀意味着，宇宙在很长的时间内不会重新坍缩。到那时，所有的星都烧尽了，其中的重于可能己衰变成了轻粒子和辐射。宇宙将处于几乎完全无序的状态，或热平衡。此时，再没有强的热力学时间指向了。然而，对人类活动来说，定义明确的热力学时间指向是必需的。人类需要消费食物，即有序的能量形式，然后转换食物成为热这种无序的能量形式。因此，智慧生命不可能在宇宙的收缩阶段存在，而只能存在于膨胀阶段。这便解释了，为什么我们看到热力学和宇宙学时间指向相同。并不是宇宙的膨胀导致了热力学和心理时间指向，而是无边界条件导致了热力学时间指向的存在。这热力学指向是定义得很明确的，在人类存在的时空区域里，它与宇宙学时间指向一致。
总结
物理学定律不区分时间的向前和向后。然而，至少有三种指示时间方向井区分过去和未来的"时间指向"。它们是：热力学指向，沿此时间方向无序增加;心理指向，沿此时间方向我们记得过去但不记得未来;宇宙学指向，沿此时间方向宇宙膨胀而非收缩。我已表明，心理指向由热力学指向决定，两者总是指着相同的方向。宇宙的无边界假设意味着，存在定义明确的热力学时间指向，因为宇宙始于光滑和有序的状态。我们看到热力学指向与宇宙学指向一致?其原因是，智慧生命只可能存在于膨胀阶段。收缩阶段不适合人类生存，因为它没有强的热力学时间指向。
如果你记得我说的每个词，你的大脑将记录约 15万比特的信息。因此，你大脑的有序将增加约 15万单位。然而，在你听我讲演时，你转换了约 30万焦耳的食物形态的有序能量成为热形态的无序能量，通过对流和出汗，你把这些热量散发到空气中。这将增加宇宙的无序约 3 X 1024单位，这约是因你记住我的讲演而增加的有序的 20,000,000,000,000,000,000倍。因此，我想，在我们退化到完全无序的状态之前，我最好现在就结束这个讲演。
(敬克兴 根据 Stephen W. Hawking 于 1988年4月7日在伯克利加州大学的讲演稿译〉
原文发表在《物理》杂志1990年第7期405—408页
（原题为《时间的方向 || Stephen W. Hawking》）
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