時間是一種虛無的東西,它無所遁形,卻滲透了生活的點點滴滴。太陽從東邊升起,西邊落下,這是一天過去了。人們從嬰兒變成垂朽老人,這是生命隨著時光而流逝。以前的人以為時間是一種人為規定的計量尺度,為的是便於人類理解世界。總以為一天的二十四個小時,對於每個人都是公平的。但殊不知時間在宇宙中的流速處處都不一樣,時間可以被壓縮,拉長,甚至於在接近黑洞視界的地方,時間能夠完全靜止。那麼,既然時間這麼神奇,那它是否可以逆轉方向,讓時光倒流呢?
為什麼時間具有方向性我們感覺並發現自己總是從過去移向未來,比如我們會隨著時間的流逝而慢慢老去,一個打碎的杯子,一棟倒塌的房屋也不可能再復原。我們被迫從過去走向未來,這是因為,有個科學上被稱為“時間箭頭”的東西,決定了時間的變化,而一旦時間發生了變化,就沒有回頭的可能性。時間箭頭是由物理學第二定律決定的。要想理解這個定律,我們就得瞭解它的核心概念“熵”。
熵表示的是對一件事物混亂程度的度量。熵越低,則這個事物就越有序,熵越高,則表示事物越混亂。這個概念很重要,因為我們要知道,宇宙總是從有序變得無序,過去的宇宙高度有序,它只有一個點,這時宇宙的熵是最低的。但是,隨著宇宙大爆炸的發生,宇宙的有序度開始變得越來越低,熵在不斷增加。因此,時間箭頭的方向就是熵增加的方向。
似乎沒有什麼能夠打破熱力學第二定律,但1965年諾貝爾獎得主美國物理學家理查德-費曼,卻對改變時間方向性這一構想產生了強烈的興趣。
反物質是在時間中逆行的物質他在分析狄拉克關於電子方面的數學方程時,發現了一些奇怪的東西。如果將狄拉克電子方程中時間參量的方向反轉,並且同時將電荷反轉的話,方程仍舊能夠維持不變。這就意味著,一個在時間中後退的電子與一個在時間中前進的反電子是一樣,那麼我們所發現的反物質,有可能就是在時間中後退的物質。換句話說,反物質不過是在時間中逆行,即從未來向過去前進的正物質而已。反物質和正物質的相撞並產生對消,實質上是正物質在時間軸上的突然掉頭,回到過去的同時變成了反物質。這一結果解釋了為何所有的粒子都有與其相對應的反粒子配偶,而當他們相遇時,就會互相湮滅並釋放出能量。
費曼與他的導師還推斷了一個更加令人震撼的理論,我們的宇宙,就只是一個電子。因為從宇宙大爆炸的那一刻起,宇宙就誕生於一個電子大小的奇點。全宇宙所有的物質與空間,我其實都是這一個電子在不同時空的分身而已。自大爆炸發生以後,這個電子就在時間軸上正向前進,直到宇宙的末日,又掉頭回去,在時間裡逆行,逆行到了宇宙誕生之初,然後又再次正向前進,無窮無盡地循環下去。由於這個電子在時間軸上循環了無數次,所以它擁有著與宇宙粒子總數一樣的分身,從而構成了宇宙中的萬事萬物。包括我們在這個三維世界中看到的一切,無數的星系與星體,地球上的生命乃至你自身,都只是這個電子而已。