量子宇宙中的时间之箭：论统计力学概率的地位

在一个具有强时间之箭的量子宇宙中，标准做法是假设初始波函数始于某一特定宏观态——即由过去假设（Past Hypothesis）所选取的特殊低熵宏观态。此外还有一条关于统计力学概率的附加假设，依此初始波函数是该宏观态中的“典型”选择（统计假设）。二者共同支撑热力学第二定律的概率版本：典型初始波函数的熵将增加。因此，此类宇宙中存在两个随机性来源：玻恩定则的量子力学概率与统计假设中的统计力学概率。我提出一种理解量子宇宙中时间之箭的新方式。它基于我称之为量子力学热力学理论的观点。据此视角，宇宙初始量子态存在自然选择，其并非由波函数给出，而是由密度矩阵给出。宇宙初始密度矩阵恰为（归一化）投影算符作用于过去假设子空间（宇宙希尔伯特空间）。因此，给定初始子空间，我们获得初始密度矩阵的唯一选择。我称此性质为初始量子态的“条件唯一性”。条件唯一性提供了一种消除基础物理理论中统计力学概率的新的通用策略，借此可将两个随机性来源化简为仅余量子力学来源。我还探讨了“绝对唯一”初始量子态的想法，其或可实现 Penrose（1989）关于强确定性宇宙的观念。