《你知道吗--现代科学中的100个问题》72、既然宇宙在不断衰亡,那它开始时是怎样兴起的?
关于这个问题,我们所能给出的最可靠的答案是:谁也不知道。就我们所知道的情况而论,我们只能够说,一切变化都朝着熵增大的方向、朝着无序程度增大的方向、朝着无规性升高的方向、朝着衰老的方向进行。然而,宇宙曾经一度占有一个很高的地位,才能使它在几亿亿年里一直这样衰亡下来。但是,它是怎样达到那样高的地位的呢?
我能够想出三个可能的答案,这三个答案都仅仅是猜测而已。
(1)宇宙中所产生的各种各样的事物,我们并不全都知道。我们所观察到的变化,确实全部是朝着熵增大的方向进行的。不过,也许在宇宙的某些地方,可能有一些变化在我们还无法进行研究的条件下,是朝着熵减小的方向进行的。在这种情况下,宇宙作为一个整体,就有可能一直维持下去了。这就是说,我们所能观察到的、似乎在衰亡的,只是宇宙的一小部分,而在其他地方却在发生着可以抵消这种衰亡的上升运动。
(2)假定宇宙在任何地方都没有发生熵减小的情况,因而它一直衰亡下去。在熵达到最大值时,宇宙中的所有能量全部均匀分布,因而时间就既不会向未来,也不会向过去推进,但是,所有能量都仍然存在,而宇宙中的所有原子全都占有这些能量的一部分,所以它们会进行无规运动。
这样一来,通过这种完全无规则的运动,可能有一定数量的能量偶尔集中在宇宙的某一部分,也就是说,通过无规运动,又一次产生了一定的秩序。不过,一旦发生了这种情况,那一部分宇宙就会再一次开始衰亡。
很可能,熵达到最大值是巨大的无限宇宙的正常状况,要经过很久很久的时间(这是指我们通常的时间尺度)才发生一次能量集中,并且每一次又只有很小一部分宇宙获得某种秩序,而我们现在就恰好处在这样一小部分宇宙中。
(3)也许,宇宙中的熵似乎在不断增大的唯一原因,只不过是由于目前宇宙碰巧在膨胀着。在这种条件下,比较可能实现的只能是无序排列,而不是有序排列。
有些天文学家认为宇宙不会永远膨胀下去。最初的一次爆炸使得它四分五裂,但是,宇宙各个部分之间通过万有引力互相吸引,可能会逐渐降低它的膨胀速率,可能让它的膨胀停止下来,然后还可能缓慢地迫使它重新开始收缩。而在收缩着的宇宙中,很可能是比较有序的排列会变得比无序排列更容易实现。这就是说,那时的自然变化将朝着有序程度比较高的方向进行,因而熵就会不断减小。
如果情况真的是这样,那么,当宇宙膨胀时,它就会不断衰老,而当它收缩时,它就会再一次复兴,并且,它可以没完没了地一次又一次这样反复进行下去。
如果我们考虑到“黑洞”的话,就甚至还可以把第一个猜测与第三个猜测结合起来。黑洞是质量极其集中、引力极其强大的区域,因此,每一种东西都会落入黑洞中去,没有任何东西——甚至包括光在内——能够从黑洞中跑出来。它们是收缩宇宙的一个极小的样板;也许,在这些黑洞里,热力学第二定律被颠倒过来了。因而尽管宇宙的大多数区域是在衰亡,但在黑洞里却在逐渐复兴呢。