时间之箭的引力起源

对于各个时代无处不在且指向同一方向的多种时间之箭，唯一被广泛接受的解释是“过去假设”：宇宙具有一个非常特殊的低熵初始态。我们提出了另一种猜想的第一个证据：时间之箭存在于支配宇宙的引力定律的所有解中，并因其真实自由度空间（形状空间，shape space）的不对称性而产生。我们在牛顿 N 体问题中证明了关于复杂度和信息之箭的猜想。除了一个测度为零的集合外，其所有非负能量解都在一个唯一定义的点处分为两半。在每一半中，一个明确定义的复杂度度量会波动，但从该点起在上升的边界之间不可逆地增长。随着复杂度的增长，存储动力学信息的结构得以创建。对这种划分的识别是我们方法的关键创新。每个解都可以被视为拥有一个单一的过去和从中涌现的两个不同的未来。任何内部观测者必然处于解的一半中，且只能感知到一个过去和一个未来。由时间对称定律导致观测上不可逆行为的“悖论”得到了完全解决。广义相对论与 N 体问题拥有足够的建筑学结构，使我们能够证明在真空 Bianchi IX 模型中存在类似的复杂度之箭。在缺乏带有物质的非平凡解的情况下，我们无法证明动力学信息之箭会在广义相对论中产生，尽管它们在我们的宇宙中确实存在。最后，我们指出了其他时间之箭可能产生的方式。