想像一下時間倒流。 人們會變得更年輕，而不是變老，在漫長的一生中逐漸恢復活力——忘記他們所知道的一切——他們最終會成為父母眼中的閃光。 那是代表的時間科幻作家菲利普·K·迪克的小說但令人驚訝的是，時間的方向也是宇宙學家正在努力解決的問題。
雖然我們理所當然地認為時間有一個給定的方向，但物理學家卻不然：大多數自然定律都是“時間可逆的”，這意味著如果時間被定義為向後運行，它們也會同樣有效。 那為什麼時間總是向前推進呢？ 它會一直如此嗎？
時間有一個開始嗎？
任何普遍的時間概念最終都必須基於宇宙本身的演化。 當你仰望宇宙時，你會看到過去發生的事件－需要光的時間才能到達我們這裡。
事實上，即使是最簡單的觀察也可以幫助我們理解宇宙時間：例如，夜空很暗。 如果宇宙有無限的過去並且無限大，那麼夜空將是完全明亮的——充滿了來自宇宙中一直存在的無數恆星的光。
長期以來，包括阿爾伯特·愛因斯坦在內的科學家都認為宇宙是靜態的、無限的。此後的觀察表明事實上它正在擴張，而且速度還在加速。 這意味著它一定起源於一個更緊湊的狀態，我們稱之為，暗示時間確實有個開始。
如果我們尋找足夠古老的光，我們甚至可以看到大爆炸的遺跡輻射——宇宙微波背景。 認識到這一點是確定宇宙年齡的第一步（見下文）。
宇宙的時間線。 設計 Alex Mittelmann，Coldcreation/wikimedia
但有一個障礙，愛因斯坦的狹義相對論顯示：時間是…相對的：你相對於我移動得越快，相對於我對時間的感知，你的時間就會過得越慢。 因此，在我們這個由不斷膨脹的星系、旋轉的恆星和旋轉的行星組成的宇宙中，時間的體驗各不相同：一切的過去、現在和未來都是相對的。
那我們是否有一個通用時間 全部 同意？
事實證明，由於宇宙在任何地方平均都是相同的，並且在每個方向上平均看起來都是相同的，因此確實存在“宇宙時間”。 為了測量它，我們所要做的就是測量。 宇宙學家用它來決定宇宙的年齡。 它的宇宙時代。 事實證明，宇宙已有137.99億年的歷史。
時間之箭
所以我們知道時間很可能是在大爆炸期間開始的。 但還有一個棘手的問題仍然存在：到底是什麼？是時間？
要解答這個問題，我們必須看看空間和時間的基本屬性。 在空間維度中，可以前進、後退； 通勤者每天都會經歷這種情況。 但時間不同，它有方向，你永遠向前，永遠不會倒退。 那為什麼時間維度是不可逆的呢？ 這是物理學中尚未解決的主要問題之一。
為了解釋為什麼時間本身是不可逆的，我們需要找到自然界中同樣不可逆轉的過程。 物理學（以及生活！）中為數不多的此類概念之一是，隨著時間的推移，事物往往會變得不那麼「整潔」。 我們使用一個來描述這一點稱為熵的物理性質它編碼了某物的有序程度。
想像一盒氣體，其中所有粒子最初都放置在一個角落（有序狀態）。 隨著時間的推移，它們自然會尋求填充整個盒子（無序狀態）——而將粒子恢復到有序狀態需要能量。 這是不可逆轉的。 這就像打蛋做煎蛋捲一樣——一旦它散開並充滿煎鍋，它就永遠不會回到雞蛋形狀。 宇宙也是如此：隨著它的演化，整體熵會增加。
不幸的是，這不會自行清理。 亞歷克斯·迪諾維瑟/維基媒體
事實證明，熵是解釋時間箭頭的一個很好的方法。 雖然宇宙似乎正在變得更加有序，而不是變得更加有序——從早期階段相對均勻分佈的熱氣體的狂野海洋，到恆星、行星、人類和有關時間的文章——但它仍然有可能在增加。
這是因為與大質量相關的引力可能會將物質拉入看似有序的狀態——我們認為無序性的增加一定以某種方式隱藏在重力場中。 因此，儘管我們沒有看到，但混亂可能正在增加。
但鑑於大自然傾向於無序，為什麼宇宙一開始就處於如此有序的狀態？ 這仍然被認為是一個謎。 一些研究人員認為，大爆炸甚至可能不是開始，實際上可能是“平行宇宙，時間沿不同方向運行。
時間會結束嗎？
時間有一個開始，但是否有結束取決於時間的性質暗能量這導致它加速擴張。 這種膨脹的速度最終可能會撕裂宇宙，迫使它以大撕裂結束。 或者可能會衰變，逆轉大爆炸並以大擠壓結束宇宙； 或者宇宙可能會永遠膨脹。
但這些未來場景中的任何一個都會結束時間嗎？ 嗯，根據量子力學的奇怪規則，微小的隨機粒子可以瞬間從真空中彈出——這在粒子物理實驗中經常可見。 有些人認為暗能量可能導致這種“量子波動”引發新的大爆炸，結束我們的時間軸並開始新的時間線。
雖然這是極其推測性的並且極不可能，但我們所知道的是，只有當我們了解暗能量我們會知道宇宙的命運嗎？
那麼最有可能的結果是什麼呢？ 只有時間會給出答案。
