教育新闻网我们的宇宙是由因果驱动的。现在发生的事情直接导致以后发生的事情。因此，宇宙中的许多事物都是可以预测的。我们可以预测日食何时发生，或者如何发射将飞船送入火星的火箭。这也相反。通过现在查看事件，我们可以向后进行了解以前发生的事情。例如，我们可以看看今天的星系运动，知道宇宙曾经处于热密状态，我们称之为大爆炸。
由于物理学上称为时间对称性的特性，这是可能的。不管时间的方向如何，物理定律都以相同的方式起作用。如果您观看绕行行星的动画，则无法知道它是向前运行还是向后运行。物理学的因果关系使原因成为结果，结果成为原因。没有时间的首选方向。
但是，您可能会说，热力学和熵呢?坐在桌子上的时候，我的咖啡总是冷却下来的，如果我把杯子放在地板上，我也无法打碎它。那不是给时间一个独特的方向吗?不完全的。
热力学本质上是统计的。熵的确会随着时间的流逝而增加，但这是因为存在比有序状态更多的无序状态。有点过分简化，但对于日常生活来说已经足够了。如果我将少量的沙子扔向空中，几乎可以肯定谷物会以某种随机的方式落在地面上。但是，它们落在一个完美的圆圈中的可能性很小。可能性很小，我们永远不会看到它发生，但这不是不可能的。混沌系统几乎是不可能预测的，但是我们可以(原则上)用足够的信息来预测它们。由于时间的对称性，我们还可以回到混沌系统的初始状态。
这称为回溯。它是从当前事件中“预测”过去事件的能力，这是基础物理学的核心。关于量子物理学，经典物理学和热力学，我们学到的一件事就是它们都可以归结为信息。任何系统的状态都包含您需要预测下一步将要发生的所有信息。这意味着信息是一个守恒的量，就像能量一样，不能被创造或破坏。
至少那是我们的想法。尚未解决的主要问题之一是信息保留是否适用于黑洞。如果我将自己的日记扔进黑洞，它将永远无法逃脱。一旦跨越事件的视野，日记将永远无法逃脱。这是否意味着我最深的秘密永远安全?这种信息悖论对量子引力有巨大的影响，但这是另一个故事。
但是，即使不调用事件视界或量子物理学，追溯也可能失败吗?由于经典物理学是确定性的，因此追溯总是应该可行的。但是一项新的研究反对这一想法。
在这项工作中，团队运行了一个在引力舞中三个大黑洞的计算机模型。每次模拟时，他们都会移动黑洞的初始位置，以查看其运动随时间变化的相似性或差异性。这种三体问题是一个混沌系统的经典例子。对于三体问题，没有确切的解决方案，因此，这是研究系统可预测性的好方法。
如您所料，改变初始条件可以得到截然不同的结果。随着时间的流逝，微小的差异会导致较大的差异。几十年来，我们已经对混沌系统了如指掌。但是研究小组发现，最小的变化会导致较大的差异。当他们将偏移量减小到一块木板的长度时，大多数模拟仍保持真正的一致性，但其中约5%仍存在很大差异。
