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第14部分(第3/4 页)

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后退的方向之间还是有一个大的差异。想像一杯水从桌子上滑落到地板上被打碎。如果你将其录像,你可以容易地辨别出它是向前进还是向后退。如果将其倒回来,你会看到碎片忽然集中到一起离开地板,并跳回到桌子上形成一个完整的杯子。你可断定录像是在倒放,因为这种行为在日常生活中从未见过。如果这样的事发生,陶瓷业将无生意可做。

为何我们从未看到碎杯子集合起来,离开地面并跳回到桌子上,通常的解释是这违背了热力学第二定律所表述的在任何闭合系统中无序度或熵总是随时间而增加。换言之,它是穆菲定律的一种形式:事情总是趋向于越变越糟:桌面上一个完整的杯子是一个高度有序的状态,而地板上破碎的杯子是一个无序的状态。人们很容易从早先桌子上的杯子变成后来地面上的碎杯子,而不是相反。

无序度或熵随着时间增加是一个所谓的时间箭头的例子。时间箭头将过去和将来区别开来,使时间有了方向。至少有三种不同的时间箭头:第一个,是热力学时间箭头,即是在这个时间方向上无序度或熵增加;然后是心理学时间箭头,这就是我们感觉时间流逝的方向,在这个方向上我们可以记忆过去而不是未来;最后,是宇宙学时间箭头,在这个方向上宇宙在膨胀,而不是收缩。

我将在这一章 论断,宇宙的无边界条件和弱人择原理一起能解释为何所有的三个箭头指向同一方向。此外,为何必须存在一个定义得很好的时间箭头。我将论证心理学箭头是由热力学箭头所决定,并且这两种箭头必须总是指向相同的方向。如果人们假定宇宙的无边界条件,我们将看到必然会有定义得很好的热力学和宇宙学时间箭头。但对于宇宙的整个历史来说,它们并不总是指向同一方向。然而,我将指出,只有当它们指向一致时,对于能够发问为何无序度在宇宙膨胀的时间方向上增加的智力生命的发展,才有合适的条件。

首先,我要讨论热力学时间箭头。总存在着比有序状态更多得多的无序状态的这一事实,是使热力学第二定律存在的原因。譬如,考虑一盒拼板玩具,存在一个并且只有一个使这些小纸片拼成一幅完整图画的排列。另一方面,存在巨大数量的排列,这时小纸片是无序的,不能拼成一幅画。

假设一个系统从这少数的有序状态之中的一个出发。随着时间流逝,这个系统将按照科学定律演化,而且它的状态将改变。到后来,因为存在着更多的无序状态,它处于无序状态的可能性比处于有序状态的可能性更大。这样,如果一个系统服从一个高度有序的初始条件,无序度会随着时间的增加而增大。

假定拼板玩具盒的纸片从能排成一幅图画的有序组合开始,如果你摇动这盒子,这些纸片将会采用其他组合,这可能是一个不能形成一幅合适图画的无序的组合,就是因为存在如此之多得多的无序的组合。有一些纸片团仍可能形成部份图画,但是你越摇动盒子,这些团就越可能被分开,这些纸片将处于完全混乱的状态,在这种状态下它们不能形成任何种类的图画。这样,如果纸片从一个高度有序的状态的初始条件出发,纸片的无序度将可能随时间而增加。

然而,假定上帝决定不管宇宙从何状态开始,它都必须结束于一个高度有序的状态,则在早期这宇宙有可能处于无序的状态。这意味着无序度将随时间而减小。你将会看到破碎的杯子集合起来并跳回到桌子上。然而,任何观察杯子的人都生活在无序度随时间减小的宇宙中,我将论断这样的人会有一个倒溯的心理学时间箭头。这就是说,他们会记住将来的事件,而不是过去的事件。当杯子被打碎时,他们会记住它在桌子上的情形;但是当它是在桌子上时,他们不会记住它在地面上的情景。

由于我们不知道大脑工作的细节,所以讨论人类的记忆是相当困难的。然而,我们确实知道计算机的记忆器是如何工作的。所以,我将讨论计算机的心理学时间箭头。我认为,假定计算机和人类有相同的箭头是合理的。如果不是这样,人们可能因为拥有一台记住明年价格的计算机而使股票交易所垮台。

大体来说,计算机的记忆器是一个包含可存在于两种状态中的任一种状态的元件的设备,算盘是一个简单的例子。其最简单的形式是由许多铁条组成;每一根铁条上有一念珠,此念珠可呆在两个位置之中的一个。在计算机记忆器进行存储之前,其记忆器处于无序态,念珠等几率地处于两个可能的状态中。(算盘珠杂乱无章地散布在算盘的铁条上)。在记忆器和所要记忆的系统相互作用后,根据系统的状态,它肯定处于这种或那种

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