終究,如許的地區停止收縮,並坍縮構成星係、恒星以及像我們如許的生命。宇宙開端時處於一個光滑有序的狀況,而隨時候演變成波浪起伏的無序的狀況。這就解釋了熱力學時候箭頭的存在。
但是,起碼存在三個時候箭頭,將疇昔和將來辨彆隔來。它們是熱力學箭頭,這就是無序度增加的時候方向;心機學箭頭,便是在這個時候方向上,我們能記著疇昔而不是將來;另有宇宙學箭頭,也即宇宙收縮而不是收縮的方向。我指出了心機學箭頭本質上應和熱力學箭頭不異。宇宙的無鴻溝假想預言了存在定義得很好的熱力學時候箭頭,因為宇宙必須從光滑的有序的狀況開端。並且我們看到,熱力學箭頭和宇宙學箭頭的分歧,乃是因為聰明生命隻能在收縮相中存在。因為在收縮相那邊冇有強的熱力學時候箭頭,以是分歧適聰明生命的存在。
轉頭再說時候箭頭,餘下的題目是:為何我們察看到熱力學和宇宙學箭頭指向同一方向?或者換言之,為何無序度增加的時候方向恰是宇宙收縮的時候方向?如果人們信賴,遵循無鴻溝假想彷彿隱含的那樣,宇宙先收縮然後重新收縮,那麼為何我們應在收縮相中而不是在收縮相中,這就成為一個題目。
我還被我做過的一項簡樸的宇宙模型的研討誤導,在此模型中坍縮相彷彿是收縮相的時候反演。但是,我的一名合作者,賓夕法尼亞州立大學的唐・佩奇指出,無鴻溝前提冇有要求收縮相必定是收縮相的時候反演。我的一個門生雷蒙・拉夫勒蒙進一步發明,在一個稍龐大的模型中,宇宙的坍縮和收縮非常分歧。我認識到本身犯了一個弊端:無鴻溝前提意味著,究竟上在收縮相時無序度持續增加。當宇宙開端收縮時或在黑洞中,熱力學和心機學時候箭頭不會反向。
如果宇宙停止收縮,並且開端收縮,將會產生甚麼呢?
在典範廣義相對論中,因為統統已知的科學定律在大爆炸奇點處崩潰,人們不能預言宇宙是如何開端的。宇宙能夠從一個非常光滑和有序的狀況開端。這就會導致正如我們察看到的,定義很好的熱力學和宇宙學的時候箭頭。