量子纠缠是时间之箭的根源

明曲

量子纠缠是时间之箭的根源

    一杯热水，放在茶几上，过一段时间，就会变凉，跟房间里的温度一样。

    这是我们司空见惯的常识。

    然而，看似平常的现象，往往隐藏着深刻的奥秘。就像“夜为什么是黑的”背后隐藏着“宇宙有限”的奥秘。

    热的东西总是会变冷，成年人几乎不会去追问为什么。我们认为那是自然而然的事情，满足于热传递趋于平衡的答案。

    是的，这是中学课本中的热力学平衡原理。

    一杯热水为什么会慢慢冷却到室温？

    那是因为热水的状态和室温状态之间建立起了纠缠。

    杯子中的水分子，与空气分子相互碰撞，分子内部的亚原子粒子就会产生纠缠。纠缠让杯子中的水，与房间中的空气分子有了一个共同的性质——相同的温度。亚原子粒子之间的纠缠，会不断扩散，最终形成一个共同的纠缠态——拥有相同运动状态（相同的温度）。

    只要和环境发生量子纠缠，物体就可以经过一定的时间达到热力学平衡，或者说达到能量均匀分布的状态。

    大多数物理系统都能通过纠缠迅速到达热平衡状态，具体时间与系统的质量成正比。

    纠缠在亚原子尺度上主宰着粒子的相互作用。

    世界的普遍联系性，具体表现在亚原子粒子之间的纠缠态。

    纠缠扩散的过程，使得事物之间的关联变得越发紧密。时间之箭的本质，是关联渐增之箭。

    时间之箭不可逆转，就像一杯冷掉的水不会自发重新热起来。

    一杯水会逐渐变冷，一颗恒星耗尽能量之后也会逐渐变冷，整个宇宙也会逐渐变冷。

    宇宙万物由热变冷的过程，不会逆转，就像一支永不复返的“时间之箭”。

    从热寂熵增的角度看，纠缠是时间之箭的起源。

    一杯热水冷却到室温，房间最终也会和它的外部环境趋于平衡，外部环境也逐渐与整个宇宙趋于平衡。能量的逐渐耗散会导致宇宙整体的熵（无序程度）不断增加。熵增的本质就是整个宇宙中的关联不断增加。宇宙最终会在漫长的热寂过程中走向消亡。

转自：https://mp.weixin.qq.com/s/dp8Rp38ZqNLSMMyjToUU4Q