这部电影 "信条" 最近在国内影院上映。无数的观众被这部电影 "烧掉大脑"。事实上，影片的情节并不复杂，即恶棍们想要用毁灭武器毁灭世界，从而逆转时间，但一系列与时间和空间倒退有关的科学观念和非线性叙事却直接混淆了观众。在电影信条中，时间有两种表现形式，即正时间和反向时间。有时间的方向吗？电影中的熵约简可以逆转时间和空间，理论上是这样吗？那电影中的单电子宇宙和祖父的悖论呢？为了让大家更好地了解这部电影，"科技日报" 记者采访了天津大学科学院量子交叉研究中心主任卢洪教授，请他谈谈这些 "超然" 的物理概念。

也许 100 年后跨入未来并不难。

这一信条在图像中提出了时间的命题。电影中的角色通过旋转门创造的反向时间可以让角色在未来相遇，但通过角色的所有轨迹都是反向的，视觉上是倒转的，显示了交织在一起的反向时间和前进时间。

时间是什么？大多数人认为时间是一个很容易理解的概念，因为时间在生活中经常被使用，但是当你想到它时，你似乎什么都不知道，甚至顶级物理学家也不知道时间是什么。从这个意义上说，这是一个非常困难的问题。卢洪认为，他不清楚的原因是，时间的概念不像他手中可以研究的材料，空间也有类似的特点，但至少人们可以在某个地方停留或一次又一次地访问，这个概念更直观，但时间甚至不能做到这一点。

卢洪说，哲学中有两个时间概念：一是现实性理论，即所谓的过去和未来是不存在的，只有现在才是真正存在的。从这个意义上说，时间旅行是不可能实现的，因为没有办法穿越根本不存在的东西；另一种是永恒理论，它认为时间像空间一样永远存在，我们不能回到过去，但这并不意味着它不存在。这两种观点只是哲学上的观点，很难说哪个是对的，哪个是错的。然而，目前的时空理论，无论是狭义相对论还是广义相对论，基本上都更支持永久性理论。

因为它是永恒的，所以有可能跨越时间，因此有必要在理论或哲学上对它进行探索。这涉及时间和方向问题。从基本物理学的理论来看，时间是朝一个方向走向未来的，而过去则是另一个方向。卢洪举例说，在观看乒乓球在空中飞行的视频时，人们通常不可能分辨视频是否反转，但当看到玻璃瓶从桌子上掉下来并打破时，没有人认为这是视频倒转时的自然现象。在基本物理理论中，时间可以像视频一样倒转，但在真正复杂的系统中，人们没有经验观察到时间是可以逆转的。

卢洪说："事实上，在相对论的框架下，穿越未来的时间是可以做到的。" 例如，如果你乘坐足够快的飞机离开地球，根据相对论中运动物体的时滞效应，我们只在船上呆了一年，我们可能在地球上呆了 100 年。当你回到地球时，它就等于穿越到未来；或者用生物或医学手段冻结你自己，100 年后解冻，就等于 100 年后直接穿越地球。从技术上讲，跨越未来并不困难。技术目前可能无法做到这一点，但我相信 100 年后就有可能做到这一点。

在电影中不可能实现时间的倒转。

如果把 "信条" 概括成一句话，那么决定人类最终命运的根本不是一场核战争，而是一场时间之战。影片情节中引入的第一条规则是 "熵减少"。当 "熵增加" 变成 "熵减少" 时，就会出现神奇的时间逆转。

从物理上讲，‘熵’是用来代表一个系统的自由度和无序度的。" 卢洪举例说，操场上有 100 人排队，这意味着系统的自由度很低，每个人只能站在一个特定的位置，但如果这些人能随意走动，系统的自由度就会越来越大，团队肯定会变得越来越混乱，这就是熵从低自由度发展到高自由度，变得越来越混乱的过程。

封闭系统中的熵必须随时间而增加，这是物理学的基本定律。如果在一个开放的局部系统之外有一个更大的系统，熵就可以降低。这就是人们生存的原因。生活就是维持身体的秩序、心脏的跳动、大脑的思维。之所以能维持这种秩序，是因为我们处在一个开放的环境中，通过补充负熵，使我们的身体变得更有秩序。

在封闭系统中，熵越来越大，时间的方向是熵增加的方向，它把时间与熵增加或熵降低的概念联系起来。" 例如卢洪说，一个瓶子掉下来，碎了，变成了一块玻璃。这显然是一个增加熵的过程，但如果它被逆转，它就变成了熵约简。物理学告诉我们，封闭系统中的熵是不能减少的。实现它的唯一途径只能是时间反转。因此，任何封闭系统中的逆熵都可以等效于系统的时间回流。

但这部电影的情节在现实中是不可能的，因为宏观世界不能形成一个不与外界交流的封闭系统。在电影中，主人公是在积极的时间方向上，通过旋转的门来逆转时间熵减少的空间。所以车向后开，子弹向后飞，所有的动作都相反。卢洪质疑道："如果一个人处于这种情况下，人体的新陈代谢是按照积极的时间进行的，但人的外部世界却处于相反的时间。" 人们还在变老，但衣服外面的世界却越来越年轻。这样，两种空间就会有一个接口分裂，但整个人是一个多向子系统，如何分割呢？这种地块设计不能建立在宏观系统中。

然而，这部电影 "信条" 也是创新的，不像普通的穿越戏剧。普通的穿越要么穿越回到过去，要么穿越未来。"电影的通过是进步的，过去和未来是同时结合在一起的，这是一个有趣的游戏观点，但实际上不太可能发生。" 卢洪说。

单电子宇宙与祖父悖论

单电子宇宙的概念最早是由物理学家约翰惠勒提出的。惠勒认为宇宙中可能只有一个电子，电子可以在时间和空间上随意地来回移动，电子向正时间方向移动，即普通电子，而沿时间相反方向运动的电子是正电子，也称为反电子。

卢洪介绍说，惠勒提出的单电子宇宙理论可以解释量子力学中一个奇怪的现象，即宇宙中的所有电子，除了其不同的外部性质，如位置和速度，都具有相同的质量和电荷数。它们的本质是一样的，所有的电子都是一样的。但单电子宇宙理论存在缺陷，无法解释电子和正电子数量的巨大差异。很明显，在一个单电子宇宙中，电子和正电子的数目应该是相同的，但事实上，正电子的数目是很小的。

祖父悖论是一种著名的时空旅行理论。如果你能穿越时空，回到过去，遇见你的童年祖父，你会因为各种原因而杀死你的祖父吗？如果你能杀死你的祖父，你怎么能在未来出生？如果你不能在未来出生，你如何回到过去，杀死你的祖父？

广义相对论中，由于时间和空间的弯曲，理论上可以存在一些封闭时间曲线，但在封闭时间曲线中，不存在违反因果关系的现象。"即使有时间和太空梭，它也必须满足因果关系的对称自洽。" 卢洪说。

祖父悖论的另一个解释是：穿梭时空到另一个平行宇宙，在平行宇宙中杀死祖父，这与他原来的宇宙毫无关系，因此祖父可以被杀死。作为回应，卢洪说，如果时空旅行是从一个宇宙到另一个（平行的）宇宙。从这个意义上说，时间线并不是封闭的，理论上是可能的。

卢洪说，第一个理论是基于广义相对论的推论，而平行宇宙理论只是一个纯粹的猜测，直到它被实验或想象的实验所证实。