科学家离解开时间的奥秘又近了一步

我们生活的每一秒，都在穿越时空。人们对“时间的流动”的感知是从过去到现在再到未来，像箭头一样朝一个方向移动。纽约市立大学理论科学研究中心倡议的科学家表示，这种现象是由粒子和细胞之间的微观相互作用引起的，但它实际上是如何发生的仍不清楚。现在，一项新的研究正在帮助解开这个谜团并解释我们如何看待时间。

研究人员指出，“时间之箭”是来自热力学第二定律的一个概念。该原理指出，物理系统的微观排列从有序变为无序，随时间增加随机性。

随着无序的增加，系统越来越难以恢复到有序的状态——这使得时间之箭更加强大。简而言之，宇宙趋向于混沌状态的自然趋势是人类感知时间以恒定方向流动的根本原因。

“我们团队的两个问题是，如果我们观察一个特定的系统，我们能否量化它的时间箭头的强度，以及我们是否可以从微观尺度上弄清楚它是如何出现的，细胞和神经元与系统的关系是整个互动？”第一作者、ITS 项目的博士后研究员 Christopher Lynn 在媒体发布会上解释道。 “我们的研究结果为了解我们在日常生活中经历的时间之箭如何从这些更微观的细节中出现提供了第一步。”

你眼中的神经元有助于解释我们对时间的感知

研究人员通过观察单个系统的特定部分以及其中发生的微观相互作用来研究时间之箭。具体来说，研究小组检查了眼睛视网膜内工作的神经元。在解构单个时刻时，研究作者发现他们可以将时间箭头分解成不同的部分——这些部分是由单独、成对、三胞胎或更复杂的配置工作的部分产生的。

分解箭头后，研究人员分析了现有的关于蝾螈视网膜神经元如何响应不同视频的实验。在一个视频中，一个物体在屏幕上随机移动。另一方面，蝾螈观察复杂的自然景观。

在观看这两部电影时，研究发现时间之箭来自神经元对之间的简单交互——而不是更大和更复杂的组。有趣的是，在观看更复杂的自然场景时，视网膜显示出更强的时间箭头，而不仅仅是一个移动的物体。

根据林恩的说法，这提出了一个问题，即我们对时间的内部感知如何与现实世界保持一致。

“这些结果可能对神经科学研究人员特别感兴趣，”林恩总结道。 “例如，他们可以得出关于时间箭头在非典型神经元大脑中的功能是否不同的答案。”