三体系统的时间只能向前，为什么不能向后呢？

叶子

因为在物理学中几乎所有相互作用都遵循我们所谓的时间反转不变性，这意味着物理定律的前进或后退行为相同 。

木木林

如果我们有充分的理由相信量子物理学定律和广义相对论都是正确的，那么三体系统也是根本不可逆的。从根本上说，宇宙确实是不可预测和混乱的。

taptapgood

因为三体系统是模拟三体母星的环境进行的呀，一方面三体母星也并没有掌握时间倒退的方法，另一方面它iso认证出来的目的也是给别的科学家了解三体星球，不需要加装这个功能

无辜眼神

众所周知，物理学中几乎所有相互作用都遵循我们所谓的时间反转不变性。这意味着物理定律的前进或后退行为相同。您可以通过多种方式查看此内容，例如：

1.向前或向后运行时钟，

2.从系统的所有初始粒子开始以其初始动量开始运行，或者从其末端以其最终动量相反的时间开始运行，

3.或者从您的最终状态开始，然后询问是否总有办法将最终状态恢复为初始状态。

对于任何一个或两个经历任何物理力或相互作用的粒子，除了弱的核相互作用（已知违反时间反转对称性）外，如果从最终状态开始，总是有一种恢复初始状态的方法，并且根据已知的物理定律对其进行演化。

但是，宏观世界似乎根本不是时间反转不变的。当然，如果您看到一个球在空中飞行，在山上或从山上飞下，地球在其轴上旋转或绕着行星运行的月球，那么您不能仅凭眼看就知道时钟是向前还是向后运行。因为物理定律在时间上是向前和向后相同的（由于这种时间反转不变性），所以要遵循相同的规则。

但是其他现象显然也有一个方向：时间之箭。将一杯水放在坚硬的地板上，观察其破碎；即使执行了四千万次的实验，也不会发生与时间相反的反应。炒鸡蛋做饭；鸡蛋永远不会“解开”和“解密”。在这些示例中，显然有一个指向宇宙的首选方向，我们称其为时间的热力学箭头。

即使在这两种情况下，只有重力和电磁相互作用都在起作用，相互作用却变得如此复杂，并发生在如此多的粒子之间（非常混乱，在经典之上），以至于最终的最终状态极不可能发生返回初始状态，无论您如何复杂地逆转反应。

这就像在中间带分隔器的房间里，一侧很热而另一侧很冷，卸下分隔器，然后观察气体分子飞来飞去。在没有其他输入的情况下，房间的两半将混合并达到平衡，达到相同的温度。不管您对这些粒子采取什么措施，包括反转其全部动量，它们都永远不会再达到半热半冷的状态。

这种不可逆性对于大型的许多粒子系统是众所周知的，并且是热力学和统计力学科学的重要组成部分。这就是为什么我们如此频繁地使用熵的一部分，并且我们对这些过程的理解有助于我们理解热力学的第二定律：在封闭的系统中，熵只会增加或保持不变，而不会减少。

但这只是从统计意义上理解的。只有在具有大量彼此相互作用的粒子的系统中，这种类型的混乱才会典型地出现，从而驱动时间不可逆和熵增加的双重现象。当然，支配多粒子系统的相同规则也必须支配几粒子系统，因此应该存在完全没有多粒子的系统中的混沌，不可逆性和熵增加的示例。

在2020年4 月的《皇家周文学会月刊》中，发表了一篇新论文，标题为Gargantuan混沌引力三体系统及其对普朗克长度的不可逆性。（此处提供完整的预印本。）先前的研究表明，混乱是许多现实生活中的周体物理系统的固有属性，其中包括：

1.对于太阳系中的小型低质量物体，

2.只有少量恒星的系统

3.单个星团，

4.和随时间演变的星系。

如果您的系统初始状态有微小的变化，即一个对象位于稍微不同的位置或速度稍有不同的系统，那么您将获得完全不同的结果。

如果您想了解熵的增加，那么您要看的是从初始条件开始的可能结果数量的增加，而初始条件彼此之间只有很小的差异。有时，如果仅稍微改变初始条件，则会得到相同的最终状态：这是收敛解的一个示例，其中熵不会显着增加。

但是有时，您会遇到非常不同的最终状态：最终状态似乎与您刚开始时所用的内容几乎没有关系。这些是分歧的解决方案，这就是熵增加的来源。尽管具有大量粒子的物理系统可以达到此目的，但将它们物理连接到开始时的初始条件很重要。对于具有大量粒子的系统而言，这很难做到，并且在过去的几十年中一直是有争议的研究领域。

但是，近来，计算能力和蛮力算法的发展已使某些非常简单的问题可以通过数值方式解决，并可以确定以下内容：

1.哪些问题和条件收敛，哪些问题和条件分歧，

2.可以以任意精度计算所有内容（以计算时间为代价），

3.如果解决方案是时间可逆的，则可以从结束状态开始，并且可以为系统中的每个主体将初始条件恢复到许多位数的精度。

Boekholt，Portegies Zwart和Valtonen的新论文所做的是分析一个系统，该系统具有三个等质量的非旋转黑洞（即点质量），这些黑洞从静止开始但具有任意位置。以前已知此设置的某些解决方案是可逆的，而其他解决方案则被认为是不可逆的。

这项新工作确实的确使我们的理解更上一层楼。随着计算精度的提高，步长越来越小以及数值精度的提高，实际上不可逆的越来越多的解决方案实际上是可逆的。计算出任意两个对象之间的距离的精度越高（即，有效数字越多），时间可逆性就会越好。

但这有一个限制：控制我们宇宙的量子规则所设定的限制。在我们的物理现实中，您无法计算出任意精度的距离，因为在一定距离范围内（普朗克范围或大约10 ^ -35米左右），物理定律破裂了。通过考虑质量约为1百万个太阳质量的黑洞和初始间隔约为1光年的黑洞，他们发现所有配置中约有5％基本上是不可逆的。

得知对于我们宇宙中存在的现实的大质量物体来说，这是一个非常聪明的结果，计算出真正的可逆霜解决方案所需的精度要高于物理宇宙实际所允许的精度。如果我们有充分的理由相信量子物理学定律和广义相对论都是正确的，那么即使只有三个质量的纯引力系统也是根本不可逆的。

当然，众所周知，还有许多其他反应也是不可逆的：例如，两个绕轨道运行的黑洞发出重力辐射和吸气，但是没有绕轨道运转的黑洞吸收重力辐射和离气。但是，科学家们首次证明了（设物理学定律就是我们所认为的那样），只有三个质量的纯古典系统并不总是可逆的。从根本上说，宇宙确实是不可预测的且混乱的。