界中，随着宇宙从大爆炸的低熵状态演化成未来的高熵状态，精细复杂
的结构产生了。在宇宙膨胀时，一开始均匀分布的气体不会消散，而是
首先会坍缩为恒星和行星，令局部的熵增加，在此过程中还会维持错综
复杂的生态系统和信息处理子系统。
要想象所有这一切都源自一个初始的高熵状态，并按照一些不可逆
的物理定律来演化还是挺难的，近于不可能的边缘。上述论证并非无懈
可击，但似乎我们可能得上别的地方再找找现实世界中时间之箭的解
释。
特殊起点
从现在起，我们将在物理学基本定律都是可逆的这一假设下继续探
讨。状态空间保持固定，在时间中如何演化的运动定律则能让任何状态
所包含的信息都守恒。那么，我们怎样才有希望解释可观测宇宙中的低
熵条件？
玻尔兹曼是在绝对的牛顿时间和空间背景下考虑问题的，因此对他
来说这是个相当大的难题。但广义相对论和大爆炸模型提供了一种新的
可能性，即宇宙有一个起点，包括了时间本身，而起始状态的熵非常
低。你也不准问为什么。
有时候“你也不准问为什么”这一条件会被重述如下：“假设有新的
自然法则，认定宇宙初始状态的熵非常低。”这两种表达方式说不上来
有什么不同。按我们通常对物理学定律的理解，要完整说明物理系统的
演化，有两个要素是必备的：一是一组运动定律，让系统可以在时间中
从一个状态向另一个状态演化；二是边界条件，用来确定系统在某特定
时刻所处的状态。尽管运动定律和边界条件都是必备的，两者看起来还
是非常不一样；如果把边界条件也当成是“定律”，不知道会有什么结
果。运动定律随时都在大显身手，任何时候都能将当前状态演变为下一
个状态。但边界条件只需要设置一次就好了，其实质更像是关于宇宙的
经验事实，而非附加的物理定律。“早期宇宙的熵很低”和“早期宇宙的
熵很低是一条物理学定律”这两种陈述之间并没有什么实质区别。（除
非我们假设有很多个宇宙，每个宇宙的边界条件也都一样[286]。）
尽管如此，毫无疑问仍有可能我们最多也只能说：早期宇宙的低熵
状态并不会因为对物理学运动定律有了更好的理解就得到解释，这只是
简单粗暴的事实，或者独立的自然定律（如果你更喜欢这个说法的
话）。这种方法有个例子是罗杰·彭罗斯明确提出的，就是所谓的“外尔
（Weyl）曲率假说”——一种新的自然定律，将过去的时空奇点与未来
的时空奇点明确区分开。这种假说的基本思路是，过去奇点必须均匀、
无特征，而未来奇点可以极尽混乱，复杂万分[287]。这明显违反了时间
反演对称性，而时间反演对称能保证让大爆炸的熵很低。
这类提法的真正问题是，这实际上是出于临时所需搭出来的[288]。
坚持认为过去奇点必须非常均匀，无助于理解宇宙中其他任何事情。
它“解释”时间对称性的方法是手动添加时间对称性。不过，我们也可以
认为这种说法只是用来给更根本的理解占座，要是有更高原则被揭示出
来，能在起始奇点和最终奇点之间做出根本区分，比如前者的曲率受限
而后者的曲率不受限，那我们就在时间之箭的起源问题上迈出了一大
步。但就连这种表述也认为，真能推动进步的还是埋下头来，继续探寻
更深处的奥秘。
对称的宇宙
如果物理学基本定律是可逆的，我们也不允许自己勉强加上时间不
对称的边界条件，那么剩下的可能性似乎就只是，宇宙的演化本来实际
上是时间对称的，尽管表面上正好相反。要想象这种情形如何发生并不
难，只要我们接受宇宙最终会停止膨胀重新开始坍缩的可能性就好了。
在发现暗能量之前，很多宇宙学家都觉得再坍缩宇宙从哲学上来看很有
魅力：爱因斯坦、惠勒等人都被宇宙在时间和空间上都有限的概念所吸
引。未来的大挤压会给始于大爆炸的宇宙历史带来令人欣慰的对称。
但在传统图景中，任何这样的对称性都会被第二定律剧烈破坏。关
于宇宙中熵的演化，我们所知道的一切都很容易就能通过假设熵在起点
非常低得到解释；从这个起点开始，熵自然而然就会随着时间增加。如
果宇宙会再坍缩，已知的物理定律中也没有什么能阻止熵继续增加。大
挤压会乱成一团，熵非常高，跟大爆炸全然均匀的局面形成鲜明对比
（图82）。
图82 上图为再坍缩宇宙在时间中的大小变化，下图则是熵演变的两种可能情景。从传统观点
出发，我们会预期就算宇宙在坍缩，熵也会增加，如下图左所示。而在戈尔德宇宙中，由于存
在未来边界条件，熵受到限制，只能减小
为尝试修复宇宙历史总体上的对称性，人们有时候会考虑需要额外
的物理定律：未来边界条件（也就是在过去假说之外再来个“未来假
说”），这样就能保证大挤压附近的熵也和大爆炸附近的一样低。这一
思路由托马斯·戈尔德等人提出（他更大的名头是稳恒态模型先驱），
隐含了时间之箭会在宇宙达到最大尺寸时反向的意思，也表明熵在宇宙
膨胀的时间方向上会增加总是成立的[289]。
戈尔德宇宙从未在宇宙学家中真正流行起来，原因很简单：没有充
分理由去设定任何特定类型的未来边界条件。对，这个条件是能修复总
体的时间对称性，但我们在宇宙中经历的任何事情都不要求这样的条
件，别的基本原则也没有哪一条算得上是这个条件的出处。
但是——我们也没有充分理由去设置一个过去边界条件，除了非得
引用这么个条件才能解释我们实际看到的宇宙之外[290]。正是出于这个
原因，休·普赖斯认为，宇宙学家应该严肃看待戈尔德宇宙模型——即
便不当真实世界的模型来看，至少在思想实验的层面上也很重要[291]。
我们不知道熵在大爆炸附近为什么那么低，但事实就是如此；因此，我
们不知道熵在大挤压附近为什么应该很低就不能成为抛开这种可能性的
充分理由。实际上，如果不手动引入时间不对称，那无论是什么未知的
物理原则造成了大爆炸那里的低熵状态，都有理由认为这个原则也会在
大挤压那里如法炮制。
像真正的科学家一样探讨这种种情景很有意思，我们还可以问问，
对低熵未来条件是否会有可供检验的影响。就算这种情形存在，也很容
易就能避开任何可能即将发生的结果，只需要把大挤压放在非常遥远的
未来就好了。但如果大挤压在时间上相对还算不那么遥远（比如说会发
生在一万亿年后而不是一古戈尔年后），我们兴许能见到未来熵降低的
影响[292]。
比如我们可以假设，未来的坍缩阶段有个很明亮的光源（方便起
见，我们就称之为“明星”好了）。我们怎样才能探测到它呢？我们探测
普通恒星靠的是恒星发射的光子，从恒星出发在光锥中向外辐射；我们
在辐射事件的未来接收到光子，就能宣布我们看到这颗星星了。现在我
们让时间反向运行一下[293]。我们发现光子在朝着未来这颗明星汇聚，
这颗明星不会闪烁，反而会从宇宙中把光吸走。
因此，你大概会觉得我们可以看着明星所在方向的反方向，探测朝
着它那个方向飞过去的光子，就能“见到”这颗明日之星了。但这个想法
并不对——如果我们吸收了这个光子，它就再也无法抵达那颗明星。未
来边界条件要求光子被明星吸收，而不仅仅是光子朝着它飞奔而去就
行。我们真正会看到的是，望远镜朝着明日之星的方向发出光芒[294]。
如果望远镜指着明日之星的方向，就会发光；如果指着别的方向，就还
是会保持黯淡。传统说法是：“如果望远镜指着过去某颗恒星的方向，
就会看到光，如果指着别的方向，就什么也看不到。”这才是传统说法
的时间反演。
这些想法似乎都很荒诞不经，但这只是因为我们不习惯用未来边界
条件考虑这个世界而已。“把望远镜指向还要过上万亿年才会出现的一
颗明星的方向，它怎么就能知道该往哪个方向发光呢？”这就是未来边
界条件的全部意义——从我们目前的宏观态中挑选出极小一部分微观
态，这部分微观态中就会发生这样的看起来极不可能的事件[295]。往深
了说这里面没什么好奇怪的，就跟我们真实宇宙的过去边界条件也没什
么好奇怪的一样，只不过我们对其一很熟悉，对其二则陌生得很。（顺
便提及，迄今还没有人发现明日之星的任何实验证据，或是未来低熵边
界条件的任何其他证据。如果有人做到了，你多半也该听说过。）
然而，戈尔德宇宙的例子更像是警世恒言，而不是认真解释时间之
箭的备选项。如果你认为自己对早期宇宙的熵为什么这么低有自然解
释，同时也没有明显违背时间反演对称性，那晚期宇宙为什么不会是同
一个样子呢？这个思想实验强调的是，大爆炸的低熵布局究竟有多令人
费解。
最近人们大都认为，宇宙并不会真的再坍缩。宇宙在加速膨胀，如
果暗能量是绝对恒定的真空能量（这是最简单的可能性），加速就会永
远维持下去。我们所知甚少，还不能下肯定结论，但我们的未来极有可
能跟过去截然不同。这种可能性同样将大爆炸非比寻常的情形推上前
台，成为我们渴望解决的未解之谜。
大爆炸之前
我们似乎有点儿黔驴技穷了。如果没有手动加入时间不对称（无论
是在运动定律中还是边界条件中），而且大爆炸的熵很低，我们也并不
坚持低熵未来条件——还剩下什么呢？我们似乎陷入了逻辑上的死胡
同，没有任何办法调和我们可观测宇宙中熵的演化和物理学基本定律中
的可逆性。
有一个办法：我们可以接受大爆炸的熵很低，但拒绝承认大爆炸是
宇宙的开端。
对读到过大爆炸模型有多成功的人来说，或是知道广义相对论强烈
预测存在初始奇点的人来说，这个想法听起来有点儿旁门左道。老有人
跟我们说，没有“大爆炸之前”这档子事儿——初始奇点之前时间（和空
间）本身都还不存在。也就是说，“奇点之前”这个概念压根儿就讲不
通。
