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诺兰《信条》里的时间逆转在理论上可能吗?是否符合科学?

当宇宙学时间箭头发生逆转,热力学时间箭头会否同时逆转现在还不知道。但既然存在这种可能,我们就可以认为电影中时间逆转的设定是合理的,毕竟热力学箭头跟时间不可逆的因果关系谁也不清楚。

鬼才导演克里斯托弗·诺兰的科幻大片《信条》(TENET)上映了,这位拍了十部电影有九部豆瓣评分在8分以上,三部在9分以上的号称没有拍过烂片的鬼才,迎来了他的第十一部电影大片。

从豆瓣评分你就能看到观众对他的认可和喜爱,从以下截图记录的评分可以看到,平均分高达8.7,这是别的导演无法企及的高度。(评分是动态的,各时期可能略有变动)

诺兰《信条》里的时间逆转在理论上可能吗?是否符合科学?

诺兰电影除了它的高评分,最让人乐道的就是它的烧脑程度了,特别是他的科幻片,号称第一遍永远看不懂系列……我刚看了第一遍……不打算去电影院看第二遍,所以我很诚实地承认我没看懂……

有读者可能已经拍案而起:“没看懂你哔哔个啥玩意?”,我瑟瑟发抖地表示:我就一个写科普的,又不是写影评的,不需要剧情解读……

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所以下面我们进入今天的正题:电影里的时间逆转理论上可能吗?符不符合科学?

时间会逆转吗?

著名的科幻小说《三体》的作者刘慈欣曾经写过个科幻短篇《坍缩》,里面讲到科学家发现宇宙停止了膨胀并即将转向收缩,而当时最顶级的物理学家丁仪指出,当膨胀开始逆转为收缩时,时间箭头也会逆转,宇宙中的星系会瞬间开始蓝移,掉在地上的玻璃杯会飞回手中,人会返老还童慢慢变小并钻回妈妈腹中……这脑洞略大,我当时就觉得特别扯。

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但其实这并非大刘的首创,英国已故著名物理学家史蒂芬·霍金就曾坚信在宇宙重新坍缩的时候,时间的方向会逆转。

时间箭头

在我们日常的经验里,时间是有方向的,现在的我们永远回不到昨天,也永远不会从明天回来,这种对时间方向的经验认知被称为心理学时间箭头。

但很显然,心理学时间箭头是源于我们的日常经验,但日常经验往往是不可靠的,现代科学依据给我们太多这种教训了,所以我们不能拿心理学时间箭头来限制时间逆转的可能。

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而在物理上,科学家同样发现了不同的时间箭头,其中一个就是与我们心理学时间箭头极其相关的热力学时间箭头,即熵增定律。它指出一个没有能量输入的封闭系统会倾向于从有序变为无序,过程不可逆。科学家给系统的无序度设定了一个专属名词——熵。电影里的时间逆转过程就是一个逆熵过程,也就是熵减的过程,电影里把时间逆转的子弹和武器就叫做逆熵武器。

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虽然在目前已知科学里,热力学时间箭头也是不可逆的,但谁也不知道它是原因还是结果。也就是说我们不知道是熵增定律导致时间不可逆,还是由于没有出现时间逆转从而导致熵增定律的出现。

科学上还有一个重要的时间箭头,就是前面提到霍金所说的由宇宙的膨胀和收缩导致的宇宙学时间箭头。跟心理学时间箭头和热力学时间箭头不同,宇宙学时间箭头是明确知道可以逆转的,假如我们的宇宙有一天从膨胀转变为收缩,那么宇宙学时间箭头就会逆转!

可以逆转的时间箭头——宇宙学时间箭头

但有一件事情还不太明确的就是:假如宇宙学时间箭头逆转,心理学时间箭头和热力学时间箭头会随之逆转吗?我在前面已经提过,霍金曾经认为会。他在《时间简史》第9章——时间箭头里提到,他曾经认为当宇宙从膨胀转变为收缩以后,热力学第二定律会同时从熵增转变成熵减,宇宙会在收缩过程中变得越来越有序,最终恢复到宇宙大爆炸时最有序的状态。只有这样,宇宙才能在膨胀和收缩中循环往复无始无终,这样就可以避免关于宇宙创生这种近乎神学的问题。

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不过后来霍金找到了更好的解决方案,就是他的无边界宇宙模型,直接把我们日常认知的时间去掉,取而代之的是虚时间。不过现在我并不想讨论霍金的终极脑洞,我们还是继续我们的时间箭头。

当宇宙学时间箭头发生逆转,究竟热力学时间箭头会不会同时逆转?现在还不知道,不过一般认为是不会的。但既然存在这样一种可能,我们就可以认为电影中关于时间逆转的设定是合理的,毕竟对于热力学时间箭头跟时间不可逆的因果关系谁也不知道。

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电影里的时间逆转合理吗?

如果时间逆转是合理的,那在同一个时空下同时出现顺熵和逆熵合理吗?当我在电影院思考这个问题的时候我觉得超级不合理,顺时和逆时在同一个时空同时出现肯定是要出问题的。但当我现在要写这篇文章的时候再推理了一遍,好像又没有什么逻辑错误……

电影里关于时间逆转过程用了一个逆熵的概念,主角在电影里面用枪和子弹给我们展现了一个逆熵的过程。在我们正常的时间里面,人扣动扳机,击针击打底火,底火引燃火药,推动弹头出膛击中目标。

而在电影中的逆熵子弹则反过来,在你刚要扣动扳机的时候弹头会从被击中的目标里飞出,飞回枪膛,并把火药爆发产生的烟雾吸回并堵进子弹,然后子弹撞击击针,击针使扳机弹回原位,这时你的手指扣动扳机……

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那么问题来了,在正常时间里,子弹从枪膛射出,击中物体,而在逆转的时间里,子弹从被击中的物体回到枪膛,如果两个时间在同一个空间里交错,那么被击中的物体是顺熵还是逆熵?在电影里反映出来似乎是被普通子弹击中就是顺熵,被逆熵子弹击中就是逆熵,被击物体同时存在两种熵?

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这就是两种时间交错的结果,这两种时间的方向是相反的,也就是在正常时间的人看来,你在逆熵的人的子弹出膛前中枪了子弹弹头是逆着方向从你的背后被击中的物体中飞出,穿过你原本完好的身体飞回逆熵枪的枪膛里。可能这就是逆熵子弹威力比普通子弹大的原因吧。我发现这在逻辑上好像没毛病,你同样会受伤,而且会受更重的伤……

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(提示:下面存在剧透,还没看的慎看!)

最后的BUG?

但是,电影中有个情节我觉得有问题,就是在被飞机撞毁的保险库内男主角跟未来的自己干了一架……前面不是说不能跟逆时的自己接触的吗?都扭打在一起了……不小心打死了怎么办……

关于时间逆转的讨论到此结束,如果喜欢文章,欢迎点击关注。

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