时间谜题-概率的不可逆 (3-2)

普利高津的“耗散结构”理论揭示了时间的方向似乎来自于非平衡热力学系统的不可逆性，指出了时间方向是一种热力学时间箭头。在非平衡系统中，与外界有着物质与能量的交换的情况下，系统内有许多变化着的因素，它们相互联系、相互制约，当各要素存在复杂的非线性相干效应时就可能产生自组织现象，普利高津把这种条件下生成的自组织有序态定义为耗散结构。通过研究发现，一个典型的耗散结构的形成与维持至少需要具备三个基本条件：一是系统必须是开放系统。孤立系统和封闭系统都不可能产生耗散结构；二是系统必须处于远离平衡的非线性区。在平衡区或近平衡区都不可能从一种有序走向另一更为高级的有序；三是系统中必须有某些非线性动力学过程，如正负反馈机制等，正是这种非线性相互作用使得系统内各要素之间产生协同动作和相干效应，从而使得系统从杂乱无章变为井然有序。也就是说，系统的发展过程完全可以经过突变，通过能量的耗散与系统内非线性动力学机制来形成和维持与平衡结构完全不同的时空有序结构，这就是耗散结构理论的精髓之所在。一个耗散系统必须不断地从外界引入负熵，以抵消对象体内正熵的增加，从而确保对象不断地走向更高层次的稳定有序结构。普利高津认为相对论具有局限性，因为它是建立在可积的闵可夫斯基空间的基础上的，因而该理论是时间对称的，但使用量子理论，可以推广到使用不可积系统证明时间的天然不可逆性，正是这种不可逆性决定了时间的方向。普利高津认为我们的世界是一个由概率定律支配的不断建构的世界，生命和物质沿时间方向不断演化，使我们从一个“存在”的世界走向一个“生成”的世界。

这就给了一个将心理学时间箭头与热力学时间箭头统一在一起的解释，我们对时间方向的心理学时间箭头，正是由我们头脑中的热力学时间箭头所决定的，即我们必须在熵增加的顺序上才能将事物记住。而熵随时间的增加其实是因为我们的大脑只能在熵增加的方向上测量时间，这句话实际上表明了时间是由概率的不可逆导致的熵增。对应于物理世界，就是热力学第二定律及因果律。对于人的意识来说，就是一种主观感受，因为意识可以依据这种不对称性区分过去和未来。我们讨论时间的方向实质上是在讨论一个孤立的概率系统，这个系统涵盖从简单有序到复杂无序的整个变化过程，人类意识是这个变化链条中的一环，它通过破碎周围有序的结构吸取更多的能量，试图建立一个更加稳定有序的世界，这个过程就像一个孩子推倒周围的积木，而只选出其中的一部分重新搭建一座摩天大楼，整个过程本身是一个不可逆的过程，而反映在人的意识中则表现为时间的流逝。一个更为普遍的例子是玻璃杯被打碎的过程，破碎的杯子比完整的杯子更无序，杯子整体的有序结构被肢解，变成了杯子碎片各部分之间更多的关联，即两块相邻碎片的边缘可以准确吻合。在系统原始有序的结构中，部分之间具有某种连续性，“从有序到无序之间的转化”使得部分之间的连续性断裂，在断裂的过程中整体的连续性转变成了离散的部分间的相关性。从某种意义上说，复杂系统的结构转换都对应于拓扑学系统的性质，熵增也意味着系统结构的连续性向离散性的转变。

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