由于白天接受的信息太多，深夜里我的脑子完全被真空涨落、虚粒子、空间、时间等等各种概念，各种关系所占满，以至于无法让思考停下来。就在我以为自己已经失眠了的时候，可能是大脑太过疲劳的缘故，一阵阵倦意袭上心头，很快便睡着了。

这一夜，我睡得特别沉，一个梦也没做，天明时分醒来时精神百倍，起床穿衣十分利索，这也是我头一次早上比米西雅先醒。

今天的数学课程是继续复习几种典型常微分方程的基本解法，并不是很难。听完米西雅的分析和总结，自己研究了十几道题，就已经对所有从常见的物理问题中建立起来的常微分方程解得很熟练了——真庆幸米西雅去年对微积分的基本概念讲得那么清晰透彻，又教给我一种看似麻烦实则最准确合理的导数表示方法，否则现在面对微分方程的时候绝对会脑子里一团乱麻，根本别想这么轻松地解它们。当然，我一直期待着把昨天讲物理时留下的问题接着解决，米西雅显然是知道的，于是数学课结束后不等我说出来，她就一边和我给菜地浇水，一边开始分析时间为什么不能逆转。

“你知道，空间的任何一点变化，哪怕是最微观的变化，也表示了时间的流逝。但是你根据宏观世界中存在着许多可逆运动这一经验，觉得空间的变化应该是可逆的，所以时间也应该是可逆的，是不是？”她先复述了一遍昨天的问题。

我也在同时跟着她回忆了一遍自己昨天的想法。

“你最后还是觉得，虽然让整个宇宙中所有的基本粒子现在这一时刻的状态全部精确无误地回到以前某一时刻的状态是做不到的，但理论上并没有完全禁止这种可能性，所以时间逆转并不是绝对的不可能，只是几率非常非常小而已，是这样吗？”

我点点头。

“然而，大自然有一种与生俱来的天性，会让微观粒子和宏观物质的运动和变化趋势出现明显的方向性，使得时间逆转的几率在极其小的基础上再一次地无限地接近零，彻底成为一个不可能事件。”米西雅慢悠悠地说。

我又一次深深地感觉到了自己的孤陋寡闻——大自然竟然还有这样的天性？它是怎么让从微观粒子到宏观物质的万物都朝着同样的方向运动和变化的呢？

“在你以前生活的那个世界的古代哲学文献里有这么一句话：‘天之道，损有余以补不足’，说的就是大自然的这种天性。可惜由于这句话高度的抽象概括，没人真的明白它究竟在描述什么，如果我举个例子，你应该就会比较容易理解一些。”米西雅一边继续慢悠悠地说，一边用第三只眼睛投影出一滴红墨水落入一杯清水中的情景，“请仔细观察这个过程，然后仔细地描述它。”

我生怕漏掉每个细节，让米西雅把这段视频慢放了三遍才小心地回答：“当红墨水刚进入清水中时，它所在的位置的红色和它滴入清水之前一样浓，然后红色立刻开始向四面八方扩散，一边扩散一边变淡，最后整杯清水变成了浓度到处都相同的淡红色。”

“为什么红墨水在清水中会扩散？因为墨水的色素微粒始终在不断地运动，当它们进入一个更大的空间区域时，就会迫不及待地占据整个空间区域，让自己在空间中的分布变得更均匀。让自己的空间分布变均匀，这就是大自然中所有物质粒子都服从的运动规律，无一例外。而且不仅物质粒子如此，各种能量也是如此。比如物体中分子和原子的动能——热量会通过传递和辐射，最终在空间中完全均匀地分布。如果一个所含热量密度较大的高温物体接触一个所含热量密度较小的低温物体，热量将自动流向低温物体，最终二者将达到相同的温度，具有同样的热量密度；如果一个物体内某处热量密度大，温度高，其他地方热量密度小，温度低，那么聚集在那里的热量就会自动扩散到物体内部低温的地方去，使得整个物体中的热量均匀分布，到处温度都一样。总之，无论是物质还是能量，都会自发地通过运动让自己均匀地分布在能够到达的全部空间区域中，整个过程完全不需要消耗任何能量来驱使。因为对物质来说，最均匀的分布意味着具有最低的势能；对能量来说，最均匀的分布意味着不再做功。这些现象表明，大自然似乎是个喜欢均匀和平衡的平均主义者，显然，那个世界的古人也注意到了这一点，于是总结出‘天之道，损有余以补不足’。到了现代，这种大自然的特性又被称为‘熵增原理’。”

“我觉得叫‘熵增原理’还不如说‘天之道，损有余以补不足’好理解呢！不过，这个规律跟时间的方向有什么关系呢？”

米西雅放下水桶，说：“让全宇宙的每一个基本粒子都分毫不差地回到以前某个时刻的状态就已经够困难了，而任何一种粒子只要不用外力强迫它，都只会向着空间分布越来越均匀的状态运动，根本不愿意回到任何稍有不均的状态。这样，就连全体基本粒子碰巧重复已经出现过的某个状态的机会都被排除了，每一个粒子走过的路线绝不再走，到过的位置绝不再去，有过的能量值也绝不再有，所以由这些基本粒子构成的万物的状态变化自然也就成了不可重复的单向变化，时间的方向就这样产生了。还有什么不明白的地方？”

“啊，原来是这样！对不起，我忘了时间就是空间元素的运动和变化，时间的单向性需要这些运动和变化中具有某种不可逆的特征，‘熵增原理’正好就保证了这种特征的存在。不过我听你说，用外力强迫一个粒子回到分布不均匀的状态好像是可以的，那么，在理论上能不能把所有粒子都用外力推回它们原来的状态而让时间倒回过去呢？”

米西雅又一次噗地一声笑了出来：“你打算用什么把每一个粒子都推回它们原来的状态呢？好吧，不管你用什么方法和工具来做这件事，需要消耗能量是肯定的。问题是你消耗的能量还是来自这个宇宙，一旦你消耗能量来做你想做的任何事，你就让整个宇宙总的能量分布又变得更加均匀了，而所有的能量都可以由物质的运动状态来表示，所以你在把一部分粒子推回它们原来状态的同时，你又是在让宇宙中其余的粒子更快地向着更均匀的状态运动。而时间是由整个空间的状态变化所决定的，当你试图让空间的局部元素逆时而行的时候，整个空间中的全体元素总的分布情况其实还是在变得越来越均匀，所以时间还是在向前流逝。你想把宇宙中所有的粒子都用外力推回它们原来的状态，在理论上就行不通，除非你做这件事利用的是另一个宇宙的能量。”

我正想进一步提出自己的想法，米西雅却接着说：“即便可以把另一个宇宙的能量拿来用，逆转这个宇宙的时间还是非常困难。首先，你需要分毫不差地完整记录这个宇宙中某一时刻所有基本粒子的状态，以后你才好复原这个时刻，这至少需要整个宇宙的空间自然单位总数那么多的存储单元，你还记得一个空间自然单位只有1.6162×10^-35米这么小吗？然后，你需要同时对这个宇宙中的每一个空间自然单位进行操作，这将消耗至少相当于这个宇宙诞生时的总能量那么多的能量！另一个宇宙能不能提供这么多的能量是个未知数，因此不排除你为了让这个宇宙的时间倒流，结果毁掉了另一个宇宙——你看，这样做是不是太缺德了？更大的麻烦是，你根本就不可能分毫不差地获取一个基本粒子的完整状态，因为它太微小所以太敏感，你的任何测量都会彻底改变它原有的状态，我们前面讲过的不确定关系也不允许你这样做。你更不可能分毫不差地把一个基本粒子推回它以前的状态去，因为你连它原有的状态是什么样子都不知道。所以，你还能怎么操作呢？”

听完米西雅这段论证，我再也想不出任何让时间倒流的办法，但我对于时间无法逆转这一点还是心有不甘。米西雅不仅没有批评我的胡思乱想，反而很高兴：“阿默，今天你有了一个显著的进步！以前都是我向你提问，带着你思考；现在，你已经开始自己提出问题，自己主动思考了！在以后的修行中，请一直保持这种状态，坚持把每一个牛角尖都钻透！”

菜地早已浇完了，我们把水桶和葫芦做的水瓢拿回屋里，又把房间里外仔细打扫了一遍。做完这些家务事，我跟着米西雅来到湖边那片每天上课的草地上，继续探索时空的奥秘。

“还在想怎么逆转时间么？以后你会有很多机会研究这个问题的。”米西雅微笑着在我旁边坐下来，“但是如果现在继续思考它，你就会忘记自己本来想要解决的那个问题了：真空的时空是怎么形成宏观可见的物质的？”

我跳起来拍了拍脑袋，如果不是米西雅这一提醒，我几乎就要把昨天遇到的这个自己一直想不出任何头绪的难题给忘了！我们研究的这个课题对我来说真是非常的错综复杂。

“你已经知道，时空就是形成万物的基本材料，物质和能量本身就是不均匀的时空，而如果物质和能量完全均匀了，它们在宏观上就消失了，变成了真空的时空。昨天你已经考虑到了空间和时间在构成物质上是否存在区别，那么今天我们要解决的就是这个问题。”

“那么请你快讲吧！”我迫不及待想要解决这道难题。

“你已经了解了空间和时间的定义，知道了时间就是整个空间所发生的任何变化，接下来就让我们想一想，如果时间不均匀，你会看到什么现象呢？”

“这……”我又一次陷入了冥思苦想，“你讲过，任何一个粒子的任何运动都表示了时间在流逝，那么……那么……如果时间不均匀了，该不会…就是……粒子的运动不均匀？哦不对，应该是……粒子的状态变化不均匀？”

“严格按照我们讨论过的时间定义，你的回答完全正确！其实，我们所熟悉的各种运动都属于物质的状态变化，而物质的状态变化就是广义的运动。如果时间是均匀的，则空间的状态变化是匀速进行的，也就是说空间中的万物都是匀速运动、均匀变化的；如果时间不均匀，显然空间的状态变化是非匀速的，空间中的万物都在作非匀速运动、非均匀变化。这点你能够理解吧？”

“嗯，然后呢？”

“然后，请你想一想，一个物体在什么条件下的运动是匀速的？或者说它的状态变化是匀速进行的？”

我想了几分钟，回忆起了自己在以前的物理课上学过的牛顿第一定律，回答道：“当一个物体不受外力，或者所受的外力总合力为零的时候，它会保持静止或匀速运动。”

“总的来说回答得不错，可惜这个答案还比较缺乏普遍性。”

“缺乏普遍性？你是指……？”

“我刚刚讲过，各种运动都属于状态变化，状态变化是广义的运动。”

“哦，那……就是说……如果不受外力，物质的状态变化就是匀速的？”

“差不多了，准确地说，是当物质不与外界有任何能量交换的时候，物质的状态变化是匀速进行的；或者说，当物质的状态变化匀速进行时，它与外界没有任何能量交换。这里的能量交换既包括物质受到来自外界的能量作用，也包括物质向外界释放能量，总之，就是物质的能量发生了相对性的变化。因为如果一个物体受到外力作用而加速运动，这个物体的动能就增加，动能的增量显然来自外力对它做的功，意味着外界有能量流向这个物体；反之，如果一个物体在外力的作用下运动减速，它的动能就减少，动能的损失量自然也等于外力对它做的功，意味着这个物体原有的能量中有部分流向外界；而一个不受外力的物体运动状态不变，它的动能不增不减，意味着它既没有从外界获得能量，也没有向外界释放能量，称为与外界没有能量交换。这就是你在那个世界学到的所谓牛顿第一定律的普遍形式，它真正的名字，叫做零作用定律！”

真是大开眼界，原来牛顿第一定律竟然应该表示成这样！不过这跟时空如何构成物质有什么关系呢？

“你马上就会明白了。物质的能量变化是物质的状态变化速度不均匀的原因，现在，有这样一个空间区域，里面的所有物质的状态变化都是非匀速的，这是不是表明这里的所有物质都在和外界交换能量？”

“是的。”

“然后，你还可以看出，这个空间区域里的时间是不均匀的，而且要发现这一点，必须要有前一种现象存在才行，对不对？”

“对。”

“好了，我们可以根据你前面在学习数学时了解到的等价关系的传递性，认为一个空间区域中全体元素的能量变化就是引起这个空间区域内时间不均匀的原因。因为几乎所有物理关系都存在对称性，我们也可以反过来说，如果一个空间区域内的时间不均匀，那么这个空间区域的全体元素的能量必然在变化。因此，一个空间区域内的时间不均匀与这个空间区域的全体元素的能量在变化二者是一对一的等价关系。在这里，我们也可以模仿爱因斯坦在建立广义相对论时的做法——假设一个物体处于静止在引力场中的容器内和处于无引力的空间中向上加速运动的容器内是等价的，试着假设一个空间区域内的全体元素的能量变化与这个空间区域内的时间不均匀也是等价的，然后，我们很容易根据这个假设的定义，发现这个空间区域内元素的能量变化量就等于这个空间区域内的时间不均匀度。当然，一定要注意的一点是，这个假设建立在一个局部的空间区域内，只对这个局部的空间区域而言才是成立的。因为时间是整个空间发生的任何变化，宇宙中任何东西的任何一点变动都是时间的流逝，而能量的变化量显然只能是某一个物体或某一个空间区域内的若干物体及宏观连续物质所具有的能量的变化量，不可能让整个宇宙万物的能量都发生同样的变化。那么，我们所说的时间不均匀，也就只能是指某一个物体或某一个空间区域内的若干物体及宏观连续物质的时间不均匀，是局部空间内的时间不均匀，是不是这样？”

“请等等！”听到这里，我赶紧要求米西雅停下来，让我理清思路，米西雅立刻暂停讲课，耐心地等我把她的话想明白，直到我觉得可以继续听了，才又接着往下讲。

“能量也完全满足我们前面讲过的存在的相对性，完全均匀分布的能量对我们来说等于没有能量，因为只有空间中的能量分布密度有差异，能量才能流动和转移，能量只有通过流动和转移，才能做功，才能影响物质的状态变化，才是可以利用的能量。你知道，能量是守恒的，但只要能量被用来做了我们想做的事，它的空间分布就变得更均匀了，我们可以利用的能量就更少了，时间的方向性也由此而产生。因此，我们平常所说的能量其实并不是能量本身，而是指能量密度的相对差异。这点你有没有问题？”

“没问题，这个我听得懂。”

“显然，根据能量具有存在的相对性，一个空间区域中的能量密度相对差异有多大，这个空间区域的全体元素的能量变化量就有多大，也就是说，这个空间区域内所具有的有效能量大小等于这个空间区域的全体元素的能量变化量。这时，我们已经得到了两个等价关系：一个是某个空间区域内的局部时间不均匀度 = 这个空间区域内的全体元素的能量变化量；另一个是某个空间区域内的有效能量值 = 这个空间区域内的全体元素的能量变化量。如果再利用一次等价关系的传递性，就可以提出一个很重要的猜想：一个空间区域内的有效能量就是这个空间区域内的局部时间的不均匀度，说得更简单一点，可以说能量就是不均匀的时间！”

看着米西雅用爪子在面前的空气中写出的这个等式：能量 = 时间的不均匀度，我惊呆了，头脑半天都处于停滞状态。米西雅轻轻拍了拍我，等我回过神来，又继续说道：“这个假设之所以重要，是因为它建立了一条让时间和能量联系起来的途径，如果它是正确的，那么我们前面提出的那个问题——究竟怎么由真空的时空形成可见的物质和能量就已经解决了一半。不过，这还仅仅是个假设，我们完全是从空间和时间的定义出发，根据已经证明的基本物理定律和一些逻辑方法推导出来的，其中有两个步骤都利用了假设，于是得出的结论当然也就只是假设了。接下来必须要做的事情，就是证明它。我们可以根据这个假设推出一些说法，看看它们与我们看到的客观事实是否有矛盾，也可以检查它们与已经得到充分验证的定理和公理是否有矛盾。如果找不出任何矛盾，而且这个假设与已有的所有理论都是互洽的，它就得到了初步的证明。”

“那么，让我们马上开始证明吧！”虽然我还不能把提出这个假设的每一个步骤都完全吃透，但也明白了它的重要性，所以迫不及待想要证明它。

“要想直接证明这个假设，所需要的数学知识实在太深奥太复杂了，恐怕你还完全听不懂呢！”米西雅泼了我一盆冷水，然后语气又突然一转：“不过幸运的是，还有另一条路可以让你以现有的能力攀上顶峰。这条路就是，我们先猜猜物质和能量与时空的关系这个问题的另一半答案——物质与空间的关系，然后再和我们刚才猜出的能量与时间的关系结合起来进行证明，这样就会容易得多。”