热力学第二定律主要是阐释为什么时间直朝着一个方向移动 , 这个方向也就是我们所说的“向前” 。该定律预测,在宇宙中,时间移动的方向与宇宙无序程度增加的方向是一致的 。不过 , 这个理论的原因并不充分 。只有将热力学第二定律和人择原理相结合 , 得出的结论才能令人信服 。以下言论摘自我之前写下的一篇文章,文章解释了时间朝着一个方向移动的原因:
“假如,我们能够明白为生命奉上一朵鲜花或是一颗果实时运气有多么重要,那么在谈论我们自身时,为什么不试试相信幸运之神呢?
如果花开的那天,风再猛烈些或是土壤再坚硬些,花儿就没办法存活下来 。同样 , 如果宇宙发生了改变,人类也将不会发出“为什么时间只流向一个方向”这样的疑问 。我们认为宇宙就该如此 。因为即使宇宙有所不同,当下的我们也无法观测得到!这就是所谓的人择原理 。我知道这似乎有点愤世嫉俗的意味,理解起来也不容易,但是在找到与该结论相悖的证据之前 , 这个说法无疑就是是真实的 。
由于我们生活在适宜智慧生物生存的膨胀期,所以我们测量时间的方向与无序度增加的方向一致 。而受条件限制,生物在收缩阶段是无法测量时间的 。”
由于宇宙仍处于有利于智慧生物繁育的膨胀期,因此时间似乎也随在着宇宙熵值的增加而增加 。我们之所以感受到宇宙只有四个维度,是因为只有四个维度才能保证智慧生物得以顺利孕育并持续生长 。
如果宇宙是二维空间,生物体将无法各自自由活动,生物间的位置一定会出现高低之分 。食物在体内的消化吸收或是血液在体内的循环流通等复杂过程也无法在二维的身体里实现 。我们作为智慧生物,自然也不会去询问,为什么宇宙拥有四个维度 。
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镜头下的二维世界
(图源:Edwin Abbott Abbott / 维基百科共享资源)
事实上,当地球不再绕太阳旋转,生物本身--即使是最简单的目--也会消失殆尽 。当两物体的间距增加一倍时,引力在四维空间里会降低至四分之一,在五维空间里降低至五分之一,六维空间里降低至六分之一,依此类推 。宇宙的维度如果高于四维,地球将无法沿着稳定的轨道绕太阳旋转,而会在低温中走向灭亡 。
引力压缩和气体膨胀是太阳的成因 。或许在维度更高的宇宙,这两项活动与四维空间里发生的会有所差异 。再结合引力定律可以得出一个结论:太阳本身可能会提前坍塌成一个黑洞 。物理学家还发现,在维度更高的空间里,甚至连原子都无法聚集形成复杂的分子,而复杂的生命体正是由这些分子构成的 。
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地球上的生命:丛林 游猎 大象 人 水域 河流 绿地
没有太阳,生命将不复存在(图源:Subham Dey)
斯蒂芬·霍金在《时间简史》中对奇特的宇宙维数作出推测时引用了人择原理 。人择原理似乎毋庸置疑 , 但至少我们现在明白了霍金的说法其实并没有像在以太网专用业务上发表的文章那样对人择原理背后的原因作出解释 。这一主张还有待考证 。
如果事实的确如此 , 我们便解开了人类史上长久以来的漫长谜团名单上的一个谜团 。这一猜测若得以证实,对于物理学家而言同样是一种巨大的鼓舞,因为它表明我们在统一四个基本力的并最终了解到宇宙的诞生、成长过程以及未来走向上都前进了一大步 。
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