时间反演对称

时间反演对称或时间反演对称性是物理定律在时间反演变换下的理论对称性，

T : t ↦ − t 。 {\displaystyle T:t\mapsto -t.}

由于热力学第二定律指出熵随着时间流向未来而增加，一般来说，宏观宇宙在时间反转下并不表现出对称性。 换句话说，时间被认为是非对称的或不对称的，除了特殊的平衡状态，当热力学第二定律预测时间对称性成立时。 然而，预计即使在平衡状态下，量子非侵入性测量也会违反时间对称性，这与其经典对应物相反，尽管这尚未得到实验证实。

时间不对称通常是由以下三类之一引起的：

• 内在的动态物理定律（例如，对于弱力）
• 由于宇宙的初始条件（例如，热力学第二定律）
• 由于测量（例如，用于非侵入性测量）

日常经验表明，时间反演对称对于散装材料的行为是不成立的。 在这些宏观定律中，最值得注意的是热力学第二定律。 许多其他现象，例如具有摩擦力的物体的相对运动，或流体的粘性运动，都归结为这种现象，因为潜在的机制是可用能量（例如动能）耗散成热量。

许多物理学家已经考虑过这种时间不对称耗散是否真的不可避免的问题，通常是在麦克斯韦妖的背景下。  它只让慢分子进入一半，只让快分子进入另一半。 通过最终使房间的一侧比以前更冷而另一侧更热，这似乎降低了房间的熵，并逆转了时间的箭头。 对此进行了许多分析； 都表明，当房间和恶魔的熵合在一起时，这个总熵确实增加了。 对这个问题的现代分析已经考虑到克劳德·E·香农 (Claude E. Shannon) 的熵与信息之间的关系。 现代计算中许多有趣的结果都与这个问题密切相关——可逆计算、量子计算和计算的物理极限就是例子。 这些看似形而上学的问题在今天正以这些方式慢慢转化为物理科学的假设。

目前的共识取决于玻尔兹曼-香农对相空间体积的对数与香农信息的负值的识别，并因此取决于熵。 在这个概念中，宏观系统的固定初始状态对应于相对较低的熵，因为身体分子的坐标受到约束。 随着系统在存在耗散的情况下演化，分子坐标可以移动到更大体积的相空间，变得更加不确定，从而导致熵增加。

不可逆性的一个解决方案是说我们观察到的熵不断增加只是因为我们宇宙的初始状态。 宇宙的其他可能状态（例如，处于热寂平衡的宇宙）实际上不会导致熵增加。 按照这种观点，我们宇宙明显的 T 不对称性是宇宙学中的一个问题：为什么宇宙从低熵开始？ 这种观点得到了宇宙学观测（例如宇宙微波背景的各向同性）的支持，将这个问题与宇宙的初始条件问题联系起来。

引力定律在经典力学中似乎是时间反演不变的； 但是，不需要特定的解决方案。

一个物体可以从外部穿过黑洞的事件视界，然后迅速落到我们对物理学的理解崩溃的中心区域。 由于在黑洞内，前向光锥指向中心而后向光锥指向外，因此甚至不可能以通常的方式定义时间反转。 任何东西都可以逃离黑洞的xxx途径就是霍金辐射。

黑洞的时间反转将是一个被称为白洞的假想物体。 从外面看，它们看起来很相似。 黑洞有起点而且无法逃脱，而白洞有终点无法进入。 白洞的前向光锥指向外； 其向后的光锥指向中心。

黑洞的事件视界可以被认为是一个以局部光速向外移动的表面，并且正好处于逃逸和回落之间的边缘。 白洞的事件视界是一个以局部光速 a 向内移动的表面。