“Emoclew dna olleh，”哥倫比亞大學弦理論家布萊恩·格林在去年十月於紐約科學院開幕的會議上說道。 “如果你將其理解為時間倒流的‘你好和歡迎’，”他澄清道，“你可能不需要來這裡。”
沒有人離開。 世界上許多頂尖的理論物理學家和宇宙學家聚集在會議上，探討時間如何運作的奧秘。 新的望遠鏡觀測和關於量子引力的新穎思想使他們相信，現在是重新審視時間的時候了。 “我們透過用其他難題取代關於時間的經典問題來回答了這些問題，”麻省理工學院的宇宙學家馬克斯·泰格馬克說。
從表面上看，時間似乎很簡單，就像一條單行道：雞蛋不會自動恢復原狀，笑紋不會消失（反正沒有肉毒桿菌），而且你的祖父母永遠不會比你年輕。 但是，宇宙的基本定律似乎是時間對稱的，這意味著它們不受時間方向的影響。 從物理學的角度來看，過去、現在和未來同時存在。
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一個多世紀以來，物理學家提出了許多關於這種明顯矛盾的解釋，從心理學上的（時間的流逝是一種錯覺）到物理學上的（量子力學的某些未知屬性調和了這種矛盾）。 沒有一個被證明是令人滿意的。 1927年，天體物理學家亞瑟·愛丁頓爵士創造了“時間之箭”一詞來形容這種現象，並將其與熵聯絡起來：隨著宇宙變得更老，它變得更加無序，遵循熱力學第二定律。
但是科學家無法解釋為什麼秩序存在於過去而無序存在於未來。 解決方案似乎難以捉摸，以至於有時它被認為是分散了對更“受人尊敬”的研究的注意力。 物理學家理查德·費曼甚至拒絕在1963年的一次會議上將關於時間之箭的評論歸於他，堅持要被認定為“X先生”。
“問題在於科學和哲學的邊界之間，很多人在這個領域感到不舒服，”北卡羅來納大學教堂山分校的物理學家、會議聯合組織者勞拉·梅爾西尼-霍頓說。 “在過去的20年裡，很難取得進展，因為沒有什麼新的東西可說。”
這一切都在改變，這要歸功於探測天空的更強大的儀器。 宇宙微波背景輻射是大爆炸的殘餘，它表明在宇宙誕生後38萬年，宇宙中充滿了熱氣體，所有氣體均勻分佈且高度有序。 最終，早期宇宙經歷了暴脹，並開始合併成我們今天所知的無序的恆星和原子宇宙。
然而，仍然令人困惑的是，為什麼早期宇宙如此有序——物理學家認為這種情況非常不可能——以及是什麼導致它如此迅速地膨脹。 “一旦深入到細節，時間之箭問題就是，為什麼早期宇宙是那樣的？” 加州理工學院的宇宙學家肖恩·卡羅爾說。 此外，宇宙現在正經歷另一個膨脹時期，由於神秘的暗能量，星系正以越來越快的速度飛散。 “宇宙似乎將永遠膨脹並變得越來越冷，這一事實使[不同的條件]更加引人注目，”卡羅爾補充道。
梅爾西尼-霍頓和她的同事將該領域的一些最優秀的人才聚集在一起參加會議，正如她所說，“我們不能再把這個問題掩蓋起來，並希望它會被其他東西解決。” 著名的物理學家，如格林、泰格馬克、安大略省珀裡米特理論物理研究所的李·斯莫林、亞利桑那州立大學的保羅·戴維斯和加州大學戴維斯分校的安德烈亞斯·阿爾布雷希特，都援引弦理論、黑洞方程以及我們生活在許多平行宇宙之一的想法作為可能的解釋。
多元宇宙概念成為早期宇宙奇怪的整潔性最受青睞——或至少經常被談論——的理論之一。 “如果你接受這可能只是眾多可能宇宙之一的想法，那麼這會使其更合理，”梅爾西尼-霍頓說。 那些開始時更混亂的宇宙可能沒有幸存下來或進化到支援智慧生命。 因此，單向時間——以及我們的整個存在，就此而言——可能只是一個偶然事件。
幾位與會者表示，理解時間對於幫助他們回答其他基本問題至關重要，包括奇點中心會發生什麼，以及宇宙暴脹是否有一天會逆轉，導致宇宙坍縮。 而且，不斷增長的宇宙學資料使物理學家能夠對時間和早期宇宙的本質做出預測，這些預測可能很快透過新的觀測得到檢驗。 “我們現在可以看到比以前更多的東西，這意味著我們可以更大膽一些，”梅爾西尼-霍頓說。 現在是時候了。