什么是时间？天体物理学家解释时间之箭

虽然我们想当然地认为时间有一个给定的方向，但物理学家们却不这么认为：大多数自然定律都是“时间可逆”的，这意味着如果时间被定义为倒退，它们也同样有效。那么为什么时间总是向前走呢？它会一直这样下去吗？

任何普遍的时间概念最终都必须以宇宙自身的进化为基础。当你仰望宇宙时，你看到的是过去发生的事件，因为光需要时间才能到达我们这里。事实上，即使是最简单的观测也能帮助我们理解宇宙时间，例如夜空是黑暗的。如果宇宙有无限的过去和无限的范围，夜空将是完全明亮的。

很长一段时间以来，包括爱因斯坦在内的科学家们都认为宇宙是静止的、无限的。自那以后的观测表明，它实际上正在加速膨胀。这意味着它一定起源于一个更紧凑的状态，我们称之为大爆炸，这意味着时间确实有一个开始。事实上，如果我们寻找足够古老的光，我们甚至可以看到大爆炸的残余辐射：宇宙微波背景。

爱因斯坦的狭义相对论表明时间是相对的：相对于我，你移动得越快，相对于我对时间的感知，你的时间就会过得越慢。因此，在我们这个由不断膨胀的星系、旋转的恒星和旋转的行星组成的宇宙中，时间的体验是不同的，过去、现在和未来都是相对的。

因为宇宙在每个地方平均都是一样的，在每个方向上平均看起来都是一样的，所以确实存在一个宇宙时间。要测量它，我们所要做的就是测量宇宙微波背景的特性。宇宙学家用这个来确定宇宙的年龄：宇宙有137.99亿年的历史。

我们知道时间很可能是从大爆炸开始的，但还有一个挥之不去的问题，时间到底是什么？