北京
阅读时长：5分钟 | 先说结论，免得标题把人带偏了。科学家并没有发现一个可以让人回到昨天的地方，所谓“时间倒流”，更准确的说，是一个关于时间箭头的物理问题：在某些极端引力环境的数学模型里，描述引力熵变化方向的量，竟然和我们熟悉的热力学时间方向相反。
这话听起来绕，换成日常一点的说法就是：平时我们判断时间往前走，很大程度上依赖一个经验——东西会从有序变得更混乱。热咖啡会冷掉，玻璃杯会摔碎，房间不收拾就会乱。你没见过一地碎玻璃自己跳回桌上，拼成完整杯，也没见过牙膏自己乖乖缩回管里。
这就是热力学第二定律给我们的直觉：孤立系统的熵倾向于增加。熵这个词有点抽象，但先把它粗略理解成混乱程度也够用了。
麻烦在于，宇宙里有一种力量并不喜欢熵增，它就是引力。
普通热运动喜欢把东西搅散，引力却喜欢把东西往一起拽。星云会收缩，恒星会诞生，星系会聚集，黑洞会把物质吞进去。你看，换到宇宙尺度上，越来越乱未必总是像厨房变脏那样表现出来。有时候，引力制造的结构反而越来越紧、越来越集中。
这次研究的有趣之处，就在这里。
研究团队把目光放到一种极端天体上：正在坍缩的不稳定中子星。他们不是去望远镜里直接看“时间倒流”，这事目前也看不了，而是建立了一个相对论模型，研究坍缩过程中若干描述时空曲率与结构的标量如何变化。
结果呢？
随着坍缩推进，这些与引力时间箭头相关的量呈现出持续下降的趋势。按照研究者的解释，这意味着：在这个模型里，引力时间箭头与热力学时间箭头指向相反。
它不是说中子星内部有一台宇宙级倒放机，更不是说那里真的存在可以让人返老还童的时间隧道。它说的是，在某种数学定义下，引力熵的方向和我们日常熟悉的熵增方向发生了冲突。
中子星是一个好惹的地方。
它通常是大质量恒星死亡后留下的核心。恒星晚年燃料耗尽，核心撑不住自身重力，外层爆成超新星，剩下的核心被压缩到极其恐怖的密度。一个典型中子星的直径可能只有二三十公里，差不多一座城市大小，但质量却能接近甚至超过太阳。
这是什么概念？
如果你真能从中子星上挖一勺物质拿回地球，那一勺东西可能重到难以想象。别说拿勺子舀了，勺子还没靠近，大概已经没有勺子这个概念了。
更麻烦的是它的引力。中子星表面附近的重力场极端强大，时空被压弯到人类日常经验完全失效的程度。它常常还会高速自转，如果磁场和辐射束扫过地球，我们就会看到规律的脉冲信号，这类中子星也被叫作脉冲星。蟹状星云中心的蟹状脉冲星，就是一个经典例子：一颗恒星爆炸后的残骸，像宇宙里的灯塔一样旋转、闪烁。
所以，把“时间箭头”问题放进中子星坍缩里，某种意义上很合理。要找引力和熵之间最容易打架的地方，普通房间不行，太阳表面也不够。你得去这种几乎把物质压到极限的地方。
不过，问题又来了：为什么引力会让时间箭头变得这么别扭？
我们平时说熵增加，常常想的是气体扩散、热量传递、东西打碎。它们有一个共同特点：物质和能量从集中状态走向更分散、更不可逆的状态。可引力系统很反直觉。引力会让物质集中，集中之后又可能释放能量，释放能量之后反而让坍缩更深入。星系、恒星、黑洞，很多宇宙结构都是这样来的。
也就是说，热力学熵和引力熵不是同一种直觉。
热力学那边像是把一盒整齐的拼图倒在地上。引力这边却像是把漫天灰尘越捏越紧，最后捏成一颗星，甚至一个黑洞。
一个要散，一个要聚。
这项研究说的，正是这种在极端坍缩模型里表现出来的矛盾：当普通热力学箭头仍然指向辐射外流、耗散增强的方向时，引力相关的函数却给出相反的指示。研究者还特别指出，这并不意味着已经彻底解决了时间箭头问题，反而说明某些引力熵定义在局部坍缩场景下可能会遇到麻烦。
这可能提示，相关引力熵方案不能简单地在所有局部天体场景中使用；或者至少说，我们还没完全弄清楚引力、熵、时空曲率和时间方向之间的关系。
直白点讲，这不是给“穿越小说”提供了理论依据，而是物理学家发现了一个目前无法解答的新领域。
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