为什么时间不会倒流(1)
中央电视台曾播放过一个关于时间倒流的公益广告，这个公益广告是由一首诗改编而成的：瀑布的水逆流而上，蒲公英种子从远处飘回，聚成伞的模样，太阳从西边升起，落向东方。运动员回到起跑线上，轰鸣的火车退回家乡……很明显，这个公益广告中的现象在现实中是不会发生的。那么，为什么不会发生呢？究竟是什么物理规律不允许时间倒流呢？
从力学与能量看时间倒流
我们先从力学规律看看时间问题。从力学规律看，时间倒流并非不可能，因为力学现象是可逆的。假设一个物体在做匀速直线运动，颠倒时间的方向，物体仍然做匀速直线运动，只不过方向相反而已。这完全在物理定律的允许之内。这是匀速直线运动的情况，如果物体受力，情况又会是什么样呢？这里以瀑布为例分析。在重力的作用下，瀑布的水加速下落。颠倒时间的方向，就会发现水向上运动，但速度越来越小，因此加速度的方向仍然向下，由此可知，重力的方向仍然向下。如果仅从力学的角度考虑，这也没有什么问题。从这里可以知道，如果时间的方向颠倒，那么速度的方向就会颠倒，而加速度和力的方向不变，但无论如何都不违反力学规律。因此，力学规律不是决定时间方向的物理规律。
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力学规律并不决定时间的方向，那么，什么物理规律决定了时间的方向？是能量守恒定律吗？在这里，我们以烟花的爆炸为例，看看能量守恒定律是不是决定时间方向的物理规律。烟花内筒爆炸时，火药的化学能转化为热能、光能和动能(包括声能)，将热能、光能和动能加在一起，总量和爆炸前火药中储存的化学能是相等的。如果颠倒时间的方向，就会发现热能、光能和动能转化成了化学能。在这个过程中，能量仍然是守恒的。也就是说，能量守恒定律不阻止时间倒流。由此可见，能量守恒定律也不是决定时间方向的物理规律。
从熵的角度看世界
力学规律和能量守恒定律都被排除了，那么，究竟是什么物理规律决定了时间的方向呢？
首先，让我们分析一下蒲公英的种子。一开始，蒲公英的种子呈伞状排布，这是一个高度有序的状态，当蒲公英的种子被风吹散之后，就变得无序了。由此可见，物质的排列总是越来越无序。
, 百拇医药
我们再来分析一下饭菜的香味。饭菜的香味来自分子，一开始，分子全部都在锅里面，但在加热之后，分子向外扩散，变得更加无序，从这个例子也能得知无序度在增加。
從能量的转化中，我们也能得到相同的结论。以烟花为例，烟花爆炸时，内部的化学能转化为动能(包括声能)、光能和热能，动能和光能最终也转化为热能。化学能是储存在分子内部高度有序的能量，而热能是分子的无序运动。由此可见，当化学能转化为热能之后，无序度增加了。
根据墨菲定律：当一面涂着果酱、一面干净的面包片落到地上时，先着地的一定是涂着果酱的那一面，即“事情向来没有最坏，只有更坏”。这实际上就是指物质的状态总是趋向无序，物质的无序度随时间单调递增，但“有序”和“无序”究竟是什么呢？这需要引入“宏观态”和“微观态”的概念。
我们以气体的扩散分析。假设有一个非常小的容器，内部只有4个气体分子，我们暂且称其为A、B、C和D。容器的中心有一个隔板，上面有一个阀门。一开始，4个分子都处于隔板的一侧，这就是一个宏观态。宏观态是分子的数量分布，而微观态就是分子具体的位置。如A、B、C、D都在隔板的一侧。如果4个分子都在隔板一侧，则对应的微观态只有一个。打开阀门后，分子扩散至整个容器。这时，就是另一个宏观态：隔板两侧各有两个分子。这个宏观态对应的分子排列有6种，也就是对应6个微观态。当气体从隔板一侧扩散至整个容器时，无序度会增加。由此可知，一个宏观态对应的微观态越多，无序度就越大。可以说，所有有序的微观态都是相似的，而无序的微观态各不相同。
, 百拇医药
在等温的物态变化过程中(例如晶体的熔化、液体的沸腾以及对应的逆过程)，物质要吸收(或放出)热量，这样就可以得到一个变量，即热量的变化量除以温度，这就是“熵”，而对于质量一定的某种物质来说，不同物态对应的分子排列方式是不同的，因此，对应的微观态的数目也是不同的。固态物质的分子整齐排列，只能在平衡点附近振动，不能自由移动；液态物质的分子可以移动位置，但仍然受到分子间作用力的约束，而气态物质的分子则不受约束。由此可知，液态对应的微观态多于固态，气态对应的微观态又多于液态。根据这一点，就可以推测到熵和无序度是有关的。它们的关系是：在一个宏观态中，熵正比于微观态数目的对数，即：S=klnΩ(S是熵，Ω是微观态的数目，k为常数)。如果以J/K(焦耳每开尔文，开尔文是温度单位，等于摄氏度加273.15)作为熵的单位，那么，常数k的值就是1.38×10-23。通过这种定义，熵就不仅限于用来分析等温的物态变化过程了。实际上，熵也可以用来分析任何物质状态。从无序度不断增加的现象，可以推测到熵随时间单调递增。
熵为什么会增加
, 百拇医药
物质的状态总是趋向于无序。通过引入“熵”这个物理量，无序的程度得以量化，就得到了一条物理定律，这就是熵增原理。时间之所以具有方向性，就是因为熵增原理。
不过，这里还有一个问题，那就是：熵为什么会增加呢？
实际上，只要分析一下彩票，就可以找出熵增加的原因。假如彩票摇奖机内部有12个球，摇奖时出两个球。买彩票时，在12个号码中选两个号码。如果两个号码和出球的号码完全一致，则中一等奖，如果1个号码和出的某个球一致，则中二等奖。从热力学角度看，一等奖、二等奖、不中奖这三种状态中，每一种都是一个宏观态，但它们对应的微观态的数目是不同的。在一次开奖中，摇奖机出的两个球只有一种排列方式。因此，中一等奖的彩票号码排列方式只有一种，也就是说，一等奖对应一个微观态。二等奖对应的微观态不止一种，因为二等奖要求只有一个号码与开奖号码一致，另一个号码不一致，对应的微观态只有20个，因此，二等奖的熵大于一等奖。不中奖的彩票对应45个微观态，熵最高。, http://www.100md.com(韩京辰)
从力学与能量看时间倒流
我们先从力学规律看看时间问题。从力学规律看，时间倒流并非不可能，因为力学现象是可逆的。假设一个物体在做匀速直线运动，颠倒时间的方向，物体仍然做匀速直线运动，只不过方向相反而已。这完全在物理定律的允许之内。这是匀速直线运动的情况，如果物体受力，情况又会是什么样呢？这里以瀑布为例分析。在重力的作用下，瀑布的水加速下落。颠倒时间的方向，就会发现水向上运动，但速度越来越小，因此加速度的方向仍然向下，由此可知，重力的方向仍然向下。如果仅从力学的角度考虑，这也没有什么问题。从这里可以知道，如果时间的方向颠倒，那么速度的方向就会颠倒，而加速度和力的方向不变，但无论如何都不违反力学规律。因此，力学规律不是决定时间方向的物理规律。
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力学规律并不决定时间的方向，那么，什么物理规律决定了时间的方向？是能量守恒定律吗？在这里，我们以烟花的爆炸为例，看看能量守恒定律是不是决定时间方向的物理规律。烟花内筒爆炸时，火药的化学能转化为热能、光能和动能(包括声能)，将热能、光能和动能加在一起，总量和爆炸前火药中储存的化学能是相等的。如果颠倒时间的方向，就会发现热能、光能和动能转化成了化学能。在这个过程中，能量仍然是守恒的。也就是说，能量守恒定律不阻止时间倒流。由此可见，能量守恒定律也不是决定时间方向的物理规律。
从熵的角度看世界
力学规律和能量守恒定律都被排除了，那么，究竟是什么物理规律决定了时间的方向呢？
首先，让我们分析一下蒲公英的种子。一开始，蒲公英的种子呈伞状排布，这是一个高度有序的状态，当蒲公英的种子被风吹散之后，就变得无序了。由此可见，物质的排列总是越来越无序。
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我们再来分析一下饭菜的香味。饭菜的香味来自分子，一开始，分子全部都在锅里面，但在加热之后，分子向外扩散，变得更加无序，从这个例子也能得知无序度在增加。
從能量的转化中，我们也能得到相同的结论。以烟花为例，烟花爆炸时，内部的化学能转化为动能(包括声能)、光能和热能，动能和光能最终也转化为热能。化学能是储存在分子内部高度有序的能量，而热能是分子的无序运动。由此可见，当化学能转化为热能之后，无序度增加了。
根据墨菲定律：当一面涂着果酱、一面干净的面包片落到地上时，先着地的一定是涂着果酱的那一面，即“事情向来没有最坏，只有更坏”。这实际上就是指物质的状态总是趋向无序，物质的无序度随时间单调递增，但“有序”和“无序”究竟是什么呢？这需要引入“宏观态”和“微观态”的概念。
我们以气体的扩散分析。假设有一个非常小的容器，内部只有4个气体分子，我们暂且称其为A、B、C和D。容器的中心有一个隔板，上面有一个阀门。一开始，4个分子都处于隔板的一侧，这就是一个宏观态。宏观态是分子的数量分布，而微观态就是分子具体的位置。如A、B、C、D都在隔板的一侧。如果4个分子都在隔板一侧，则对应的微观态只有一个。打开阀门后，分子扩散至整个容器。这时，就是另一个宏观态：隔板两侧各有两个分子。这个宏观态对应的分子排列有6种，也就是对应6个微观态。当气体从隔板一侧扩散至整个容器时，无序度会增加。由此可知，一个宏观态对应的微观态越多，无序度就越大。可以说，所有有序的微观态都是相似的，而无序的微观态各不相同。
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熵为什么会增加
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物质的状态总是趋向于无序。通过引入“熵”这个物理量，无序的程度得以量化，就得到了一条物理定律，这就是熵增原理。时间之所以具有方向性，就是因为熵增原理。
不过，这里还有一个问题，那就是：熵为什么会增加呢？
实际上，只要分析一下彩票，就可以找出熵增加的原因。假如彩票摇奖机内部有12个球，摇奖时出两个球。买彩票时，在12个号码中选两个号码。如果两个号码和出球的号码完全一致，则中一等奖，如果1个号码和出的某个球一致，则中二等奖。从热力学角度看，一等奖、二等奖、不中奖这三种状态中，每一种都是一个宏观态，但它们对应的微观态的数目是不同的。在一次开奖中，摇奖机出的两个球只有一种排列方式。因此，中一等奖的彩票号码排列方式只有一种，也就是说，一等奖对应一个微观态。二等奖对应的微观态不止一种，因为二等奖要求只有一个号码与开奖号码一致，另一个号码不一致，对应的微观态只有20个，因此，二等奖的熵大于一等奖。不中奖的彩票对应45个微观态，熵最高。, http://www.100md.com(韩京辰)