从李淼兄的博客中，经常能学到不少东西。前几天看了淼兄博客里推荐的时间箭头左右派之争。（http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=12233)



这里的左派(Cosmic Variance)，是一个集体博客，作者有好几位是我认识的天体物理学家,不过我以前没读过他们的博客，而右派是一位搞超弦的木头(Motl) 同志。读完木头同志的博客，我有一种顿悟的感觉。

谈起这个时间箭头，我在上大学本科念统计物理时，读到过介绍此问题的文章，当时就觉得非常糊涂：宏观不可逆性的起源在统计物理里已经讲得很清楚的，为什么还有个时间箭头问题呢？而且又怎么会和什么电磁学、宇宙学、量子力学、量子引力乃至心理学和意识等等扯上关系呢？ 不过，我当时还没有学习量子力学和宇宙学，这个科普文章也读不太懂，因此只好告诉自己知识太少了。从此，我对这个问题充满了好奇。

１９９１年，在西班牙专门召开过一次讨论时间不对称问题的会议，剑桥大学出版社出了一本会议论文集，叫做Physical Origins of Time Asymmetry。在哥大读博士期间，我和卢昌海同学经常喜欢去逛纽约１7街专门卖科技书的Book Scientific 书店（可惜的是，后来这家书店倒闭了，估计是与Amazon 等网上书店崛起有关），有一次去买回了这本书。读了这本书里的一些文章后（当然，我远远没能读完全书），倒是长了不少知识，比如复杂性理论的算法熵（algorithmic entropy)的概念就是读这本书知道的，但是对于所谓时间箭头问题仍然很糊涂。其实，这本书里很多文章讲的并不是时间箭头问题。而其中讲这个问题的，有的说时间箭头问题可以用统计物理解释 （这和我的理解比较一致），但也有的说的比较“高深”，牵扯到很多东西，让我很困惑。

霍金的发言特别有趣。他说他当研究生的时候，导师Sciama （此人以擅长教出比自己牛很多的学生出名）让他研究时间方向问题。他查到维也纳小组的哲学家赖辛巴赫(Reichenbach)有一本书叫时间的方向(Direction of Time)，1956年出版，于是很想借来读一读。不过，当时剑桥图书馆只有一本（这本书后来Dover 出版社出了10.95美元一本的廉价版，很容易买到，我也有一本），被一位作家Priestly 借去，用于帮助创作一个关于时间的戏剧 Time and Conways（不知道喜欢戏剧的朋友是否听说过，我是从来没有）。霍金同学于是到图书馆填了一份召回单，硬是让作家同志把书还了。但是，后面发生的事不用说也能猜得到：哲学家的书很晦涩，却并没有什么特别有用的见解，霍金同学非常失望。

Sciama 老师于是又让霍金同学查看一些近期的文献——那是在60年代。原来，有位叫Hogarth的老兄论证了一番，如果使用直接相互作用电磁理论（就是惠勒和费曼早年发展的那种理论），那么在稳恒态宇宙里，电磁波应该取推迟势，在大爆炸宇宙里，电磁波应该取超前势。这样，时间箭头问题就和宇宙学联系起来了。霍依尔(Hoyle) 和霍金的印度同学纳里卡尔(Narlikar)于是把这作为支持稳恒态宇宙的论据。当然，今天我们知道稳恒态宇宙模型是不对的，那么这个论证也有问题。问题在哪呢？1963 年，在康奈尔大学召开了一次时间箭头会议。这次会议的论文集里有一个Mr. X 的评论。这个Mr. X 觉得这次会议水平太差了，因此要求在会议文集里不公开自己的名字以免有辱自己的名声，不过人人都知道Mr. X 就是费曼。他认为，电磁学箭头的来源就是普通的统计物理解释。霍金同学后来完全同意Mr. X 的观点，但是当时他没有想明白到底怎么回事。总之，这个题目作为博士论文是太困难了，最后霍金同学转攻黑洞和奇点定理。

1985 年，霍金同志再一次回到这个问题上来，他那时提出了宇宙的无边界起源假说。经过一番复杂的推理和计算，霍金同志认为，宇宙膨胀的时候熵是增加的，而宇宙收缩的时候熵是递减的。这显然是荒谬的结论（即使在收缩的宇宙里，也很难想像熟饭能变回生米），霍金后来也认识到这一点，但当时他还发表了一篇这样的论文。由于霍金的名声很大，因此很多人看了此文后就相信宇宙收缩时熵可以减少。虽然后来霍金改变了看法，但并不是所有人都知道，所以现在有时还可以看到这样的说法。据霍金说，他之所以犯这个错误，是因为当时他和吴忠超（霍金唯一的中国弟子）计算了惠勒－德威特方程的解，根据这个解的性质他们似乎可以作出这样的推论，后来才发现他们给方程设定的边界条件有问题。不过，霍金的这部分论证他在这篇文章里讲的并不太详细，我也没再去查原始文献，因此我也没有完全理解。

总之，读了一些文章后，我发现大多数人最后的主张，并没有超出传统的统计物理里根据几率和粗粒平均给出的解释。可是，每个人又给出一种印象，似乎还有什么没解决的问题。可是这个没解决的问题究竟是什么呢？我仍然有种非常糊涂的感觉。

读了木头同志的博客，他直接了当地说，这个问题早在玻尔兹曼的年代就解决了，这里并没有任何不清楚的地方，也不值得再研究下去了，顿时觉得恍然大悟：正所谓本来无一物，何处染尘埃啊！

《皇帝的新装》是所有童话中最深刻的一个。每个人读了这个童话，都觉得很好笑，然而在现实中，敢于相信自己、叫破皇帝的赤身裸体，并不是一件容易的事。


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