时间箭头

时间之箭，也叫时间之箭，是设定时间的单向性或不对称性的概念。 根据爱丁顿的说法，这个方向可以通过研究原子、分子和物体的组织来确定，并且可以绘制在四维相对论世界地图（一张实心纸）上。

微观层面的物理过程被认为完全或大部分时间对称：如果时间方向反转，描述它们的理论陈述将保持正确。 然而，在宏观层面上，情况往往并非如此：时间有明显的方向（或流动）。

时间的对称性（T 对称性）可以简单地理解为：如果时间完全对称，则真实事件的视频无论向前播放还是向后播放都会显得逼真。 例如，重力是一种时间可逆的力。 一个球被抛起、减速停止并坠落是这样一种情况，在这种情况下，录制的前后画面看起来同样逼真。 该系统是 T 对称的。 然而，球弹跳并最终停止的过程是时间不可逆的。 在前进的过程中，动能被耗散，熵增加。 熵可能是少数几个时间不可逆的过程之一。 根据熵增加的统计概念，时间箭头与自由能的减少相同。

爱丁顿说：

让我们任意画一个箭头。 如果随着箭头的前进，我们发现世界状态中的随机元素越来越多，那么箭头就是指向未来； 如果随机元素减少，箭头指向过去。 这是物理学已知的xxx区别。 如果承认我们的基本论点是随机性的引入是xxx无法撤销的事情，那么这立即就会出现。 我将使用短语“时间的箭头”来表达这种在空间中没有类似物的时间的单向属性。

爱丁顿接着给出了关于这个箭头的三点注意事项：

• 它被意识生动地识别出来。
• 我们的推理能力同样坚持这一点，它告诉我们箭头的反转会使外部世界变得荒谬。
• 除了对许多个体的组织研究之外，它在物理科学中没有出现。 （他的意思是它只能在熵中观察到，熵是一种由系统产生的统计力学现象。）

时间之箭是时间的单向或不对称。 热力学时间箭头由热力学第二定律提供，该定律指出在孤立系统中，熵趋于随时间增加。 熵可以被认为是微观混乱的量度。 因此，第二定律意味着时间相对于孤立系统中的秩序量是不对称的：随着系统随着时间的推移而前进，它在统计上变得更加无序。 这种不对称性可以根据经验来区分未来和过去，尽管测量熵并不能准确地测量时间。 此外，在开放系统中，熵会随时间减少。