试论时间方向的层次性

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1、试论时间方向的层次性StudyontheHierarchyofDirectionofTime论文作者董春雨论文关键词熵/热力学第二定律/时间方向/层次性,论文来源自然辩证法研究,论文单位京,点击次数198,论文页数6～10页2008年2008月论文网http://www.lw23.com/paper_4185061/　　中图分类号：N031　文献标志码：A　文章编号：1000-8934(2008)05-0006-05　　1　时间方向的理论解释及其问题　　时间是人类最早关注的哲学和科学问题之一，其中尤以时间的方向问题令人迷惑，千百年来，人们对它的理解莫衷一是。就时间方向的表现而言，众所

2、周知，人们现在将其大致分为如下四类现象：热力学时间——主要指各类热力学系统在特定条件下自发趋于平衡态的不可逆性；生物学时间——所有生物个体由生到死的不可逆性；宇宙学时间——天文观察所证实的现有宇宙膨胀的单向性；心理学时间——人们只能感觉、记忆过去发生的事件，而未来原则上只是一个由过去的情形推断出来的可能的世界。　　如何理解上述现象在时间维度上过去与未来的不对称性？第一个为科学界普遍接受的理论解释是热力学第二定律——它是那样的与众不同：其他所有的物理学定律在时间上都是可逆的，惟有它表明了系统演化的确定方向即时间之矢。正因为如此，有人将其称为宇宙学第一定律。第二定律在科学界的独特地位还在

3、于，尽管时间的方向性可以划分为上述四类，但从历史上看，有人一直在努力将不同的时间现象统一还原为微观层次的热力学时间，把一切方向都归结到宇宙大爆炸之初那个特殊的条件[1]。而且在当今有关系统演化的自组织理论等成为一种近乎包容一切的理论框架时，像生物和宇宙的演化等被从热力学角度予以解释，也是顺理成章的事情。可见，热力学第二定律，对于人们理解时间的方向性，具有举足轻重的作用。　　但是，第二定律对时间方向的解释也有许多地方不能令人满意。首先从理论层面上看，洛施密特(J.Loschmidt,1821-1895)早在1876年就提出了所试论时间方向的层次性StudyontheHierarchyo

4、fDirectionofTime论文作者董春雨论文关键词熵/热力学第二定律/时间方向/层次性,论文来源自然辩证法研究,论文单位京,点击次数198,论文页数6～10页2008年2008月论文网http://www.lw23.com/paper_4185061/　　中图分类号：N031　文献标志码：A　文章编号：1000-8934(2008)05-0006-05　　1　时间方向的理论解释及其问题　　时间是人类最早关注的哲学和科学问题之一，其中尤以时间的方向问题令人迷惑，千百年来，人们对它的理解莫衷一是。就时间方向的表现而言，众所周知，人们现在将其大致分为如下四类现象：热力学时间——主要指

5、各类热力学系统在特定条件下自发趋于平衡态的不可逆性；生物学时间——所有生物个体由生到死的不可逆性；宇宙学时间——天文观察所证实的现有宇宙膨胀的单向性；心理学时间——人们只能感觉、记忆过去发生的事件，而未来原则上只是一个由过去的情形推断出来的可能的世界。　　如何理解上述现象在时间维度上过去与未来的不对称性？第一个为科学界普遍接受的理论解释是热力学第二定律——它是那样的与众不同：其他所有的物理学定律在时间上都是可逆的，惟有它表明了系统演化的确定方向即时间之矢。正因为如此，有人将其称为宇宙学第一定律。第二定律在科学界的独特地位还在于，尽管时间的方向性可以划分为上述四类，但从历史上看，有人一

6、直在努力将不同的时间现象统一还原为微观层次的热力学时间，把一切方向都归结到宇宙大爆炸之初那个特殊的条件[1]。而且在当今有关系统演化的自组织理论等成为一种近乎包容一切的理论框架时，像生物和宇宙的演化等被从热力学角度予以解释，也是顺理成章的事情。可见，热力学第二定律，对于人们理解时间的方向性，具有举足轻重的作用。　　但是，第二定律对时间方向的解释也有许多地方不能令人满意。首先从理论层面上看，洛施密特(J.Loschmidt,1821-1895)早在1876年就提出了所谓“可逆佯谬”：假如所有现象最终都可归结为原子之间的相互作用，而且支配这种相互作用的力学规律在时间上满足反演对称性，那么

7、由热力学第二定律所表明的宏观不可逆性究竟源自何处？从还原的角度讲，这是不可思议的。　　其次，从现象上看，人们从来没有看见一具死尸从地上爬起来将生前的顺序倒过来再活一遍，或者灰烬会自发地再转化为木头。这些事实与第二定律的概率表述所给予人们的小概率承诺完全相悖。许多人对此都提出过严厉的批评[2]。　　第三，第二定律本身的局限性还在于，它并不能解释、包容一切不可逆现象。例如，按照人们通常的理解，时间的方向、因果的方向与熵增的方向以及人们的心理方向都是一致的，即原