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无论你身处哪个星系，时间都只会往一个方向流逝。为什么？

30年前，史蒂芬•霍金试着通过理解大爆炸来阐释时间。今天，肖恩•卡罗尔说，我们要有更大的雄心。他在本书中展示了时间之箭的存在为何应归因于大爆炸之前的环境，以及我们的宇宙只是大家族的一份子，在这个家族中，很多宇宙所经历的时间都与我们相向而行。

《永恒到此刻》所涉猎的话题，从熵到量子力学、时间旅行、信息论，再到生命的意义。读者所要面对的，就是理解我们为何存在。

前言

第一部

时间、经验和宇宙

第一章

过去就是当下的记忆

第二章

熵：一手遮天

第三章

时间的开始和结束

第二部

爱因斯坦宇宙中的时间

第四章

时间因人而异

第五章

时间能伸能屈

第六章

在时间中打转

第三部

熵与时间之箭

第七章

时间反向运行

第八章

熵与无序

第九章

信息与生命

第十章

梦魇重现

第十一章

量子时间

第四部

从厨房到多重宇宙

第十二章

黑洞：时间的终结

第十三章

宇宙的生命

第十四章

暴胀与多重宇宙

第十五章

明天那边的过去

第十六章

尾声

肖恩•卡罗尔是加州理工学院的理论物理学家，著有《大图景》《寻找希格斯粒子》等颇有影响的科普书。在哈佛大学获得博士学位之后，他继续在物理学、宇宙学和引力方面进行研究，是美国国家科学院院士、美国艺术与科学院院士。他参与创建了群组博客“宇宙多样性”（Cosmic Varian ce）。他和作家妻子珍妮弗•韦莱特（Jennifer Ouellette）一起住在洛杉矶。

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"A good many times I have been present at gatherings of people who, by the standards of the traditional culture, are thought highly educated and who have with considerable gusto been expressing their incredulity at the illiteracy of scientists. Once or twice I have been provoked and have asked the company how many of them could describe the Second Law of Thermodynamics, the law of entropy. The response was cold: it was also negative. Yet I was asking something which is about the scientific equivalent of: "Have you read a work of Shakespeare's?" – C.P. Snow

这些简单的结论反映了现实如何起作用的深层特征。无论何时，我们对这套设备的所作所为都不会改变实验结果——改变其地点、旋转，使之以恒定速度运动——这种现象反映了自然规律中的对称性。对称性原理在物理学中十分强大，因为这个原理对自然规律能采用什么样的形式做出了严格限定，也決定了能获得什么样的实验结果。

我们发现的这些对称性自然是有名字的。在空间中改变位置叫作“平移”，在空间中改变朝向叫作“旋转”，在空间中改变速度则叫作“推进”。在狭义相对论中，旋转和推进的集合叫作“洛伦兹变换”，而加上平移的一整套操作就叫作“庞加莱变换”。

你的另一半以及回到你儿时故乡的旅程，都得等一等了——科学在召唤！李政道和杨振宁获得了1957年的诺贝尔物理学奖；吴健雄本该也在获奖者之列，却未能与有荣焉。

对暗能量我们所知甚少，但我们确实知道两件很重要的事情：暗能量在空间上几乎是常数（不同地方的能量值都一样），在时间上能量密度也几乎是常数（不同时间在每立方厘米空间中的能量值都一样）。因此，暗能量最简单的可能模型会有如下特征：能量密度为绝对常量，不随时间和空间而变化。实际上这个想法一点儿也不新鲜，可以一直追溯到爱因斯坦：他称其为“宇宙学常数”，不过今天我们经常称之为“真空能量”。（有些人可能会想让你相信，真空能量和宇宙学常数之间还是有区别的——别让他们给骗了。唯一的区别就是你把它放在等式的哪一边，而无论放在哪边都完全没有区别。）

真空能量的实际值比理论值小得多，这是个很严肃的问题：“宇宙学常数问题”。不过这里还有另一个问题：“巧合问题”。请记住，尽管宇宙在膨胀，物质在逐渐稀释，真空能量却保持着恒定的密度（每立方厘米的能量总值始终一样）。今天这两个密度的差别不是那么大：物质组成了宇宙能量的25%左右，真空能量则组成了剩下的75%。但物质密度会随着宇宙膨胀下降，而真空能量保持不变，因此两者的比例正在发生明显变化。例如在复合时期，物质能量密度是真空能量的10亿倍。因此，今天两者有点儿旗鼓相当的架势，在宇宙历史上是独一无二的，看起来似乎真的是个非同寻常的巧合。也没有人知道为什么会这样。

身为人类，我们能感觉到时间流逝。这是因为在我们自身的新陈代谢中，就有周期性进程在发生一呼吸、心跳、电脉冲、消化、中枢神经系统的节律，等等。

这里我们的兴趣所在不是制造时钟有多复杂精妙，而是时间的意义。我们生活的世界包含了所有类别的周期性进程，这些进程与别的某些特定周期性进程相比较，会以可预知的次数重复。这也是我们测量间隔的方法：利用这样一种进程的重复次数。

书籍介绍

无论你身处哪个星系，时间都只会往一个方向流逝。为什么？

30年前，史蒂芬•霍金试着通过理解大爆炸来阐释时间。今天，肖恩•卡罗尔说，我们要有更大的雄心。他在本书中展示了时间之箭的存在为何应归因于大爆炸之前的环境，以及我们的宇宙只是大家族的一份子，在这个家族中，很多宇宙所经历的时间都与我们相向而行。

《永恒到此刻》所涉猎的话题，从熵到量子力学、时间旅行、信息论，再到生命的意义。读者所要面对的，就是理解我们为何存在。