想象一下时间倒流会发生的场景——人们会变得更年轻，而不是变老；经过漫长的生命逐渐恢复活力，他们忘记他们所知道的一切；他们会在父母眼中闪闪发光。这就是科幻作家菲利普·迪克 (Philip K Dick ) 在小说中所描述的时间倒流， 但令人惊讶的是，时间的方向也是宇宙学家正在努力解决的问题。

虽然我们理所当然地认为时间有一个给定的方向，但物理学家却没有说对于大多数自然法则“时间是可逆的”，这意味着如果时间被定义为倒退，它们也会同样有效。那么为什么时间总是向前发展呢？它会一直这样吗？

宇宙时间线

任何普遍的时间概念最终都必须基于宇宙本身的演化。当你仰望夜空时，你看到的是过去发生的事件，因为它需要光的时间才能到达我们这里。事实上，即使是最简单的观察也可以帮助我们理解宇宙时间：例如夜空是黑暗的。如果宇宙有无限的过去和无限的范围，那么夜空将是完全明亮的，因为宇宙中充满了一直存在的无数恒星的光。

长期以来，包括爱因斯坦在内的科学家都认为宇宙是静止的、无限的。 此后的观察表明 ，宇宙实际上正在扩张，而且速度还在加快。这意味着它一定起源于我们称之为大爆炸的更紧凑的状态，这意味着时间确实有一个开始。事实上，如果我们寻找足够古老的光，我们甚至可以看到大爆炸的遗迹辐射——宇宙微波背景。意识到这是确定宇宙年龄的第一步。

宇宙微波背景辐射图

但有一个难题，即爱因斯坦的狭义相对论表明时间是相对的：你相对于我移动得越快，相对于我对时间的感知，你的时间流逝就越慢。因此，在我们这个由不断膨胀的星系、旋转的恒星和旋转的行星组成的宇宙中，时间体验是各不相同：一切的过去、现在和未来都是相对的。

事实证明，因为宇宙平均处处相同，平均在每个方向看起来都相同，所以确实存在“宇宙时间”。要测量它，我们所要做的就是测量宇宙微波背景的特性。宇宙学家用它来确定宇宙的年龄；即宇宙的年龄是137.99亿年。

所以我们知道时间很可能是从宇宙大爆炸开始的。但仍然存在一个挥之不去的问题：时间究竟是什么 ？

要解开这个问题，我们必须看看空间和时间的基本属性。在空间的维度中，你可以前进也可以后退；通勤者每天都会遇到这种情况。但时间不同，它有方向，你永远向前，从不倒退。那么为什么时间维度是不可逆的呢？这是物理学中尚未解决的主要问题之一。

要解释为什么时间本身是不可逆的，我们需要在自然界中找到同样不可逆的过程。物理学和生活中为数不多的此类概念之一就是，随着时间的流逝，事物往往会变得不那么“整洁”。我们使用一种称为熵的物理属性来描述这一点 ，它决定了某物的有序程度。

想象一盒气体，其中所有粒子最初都放在一个角落（有序状态）。随着时间的推移，它们自然会试图填满整个盒子（无序状态）——而让粒子回到有序状态需要能量是不可逆转的。这就像打鸡蛋做煎蛋卷，一旦它散开并填满煎锅，它就再也不会变回蛋形了。宇宙也是如此：随着它的演化，整体熵将增加。

事实证明，熵是解释时间之箭的一种很好的方式。虽然看起来宇宙正在变得更有秩序而不是更混乱。但从早期阶段相对均匀分布的热气体的狂野海洋到恒星、行星、人类和关于时间的物品都是有可能正在增加在混乱的，这是因为与大质量相关的引力可能正在将物质拉入看似有序的状态，所以我们认为必然发生的无序增加以某种方式隐藏在引力场中。因此，即使我们看不到，混乱也可能在增加。

但是考虑到大自然倾向于无序，为什么宇宙一开始就处于这样一种有序的状态呢？这仍然被认为是一个谜。一些研究人员认为，大爆炸甚至可能不是开始，实际上可能存在时间在不同方向运行的“平行宇宙”。

时间有开始，但是否会结束要取决于导致时间加速膨胀的暗能量的性质。这种膨胀的速度最终可能会撕裂宇宙，从而迫使它以大撕裂结束；或者，暗能量也可能衰变，以逆转大爆炸并在大收缩中结束宇宙；再或者宇宙可能将会永远膨胀。

但是，这些未来场景中的任何一个都会结束时间吗？根据量子力学的奇怪规则，微小的随机粒子可以瞬间从真空中弹出——这在粒子物理实验中经常看到。一些人认为，暗能量可能会导致这种“量子波动” ，从而引发新的大爆炸，结束我们的时间线并开始新的时间线。虽然这是极度推测且极不可能的，但我们所知道的是，只有当我们了解暗能量时，我们才能知道宇宙的命运。

那么最有可能的结果是什么？也许只有时间会给出答案。