决定论放手了_宇宙时间奥秘
在我们对时间箭头的搜寻中，我们先找一下牛顿，采用第二章所述的他对微观世界的描述。当然，这样做对寻找我们的对象，不是有利的。牛顿定律说，信息如果充足，就可以决定任何系统的过去和未来。好比说，在一个罐子里不住碰撞的成亿成万的分子，如果它们在某个时刻的位置和速度完全知道，就可以预言、倒算它们在整个时间上的行为。庞
加莱进一步又证明了，这些分子将要在漫长的时期中，不断重复它们的运动。在罐中分子乱动的运动之中，时间之箭丢失了。从拍摄这分子运动的影片，即使运动可以看得见，谁也无法说气体是否达到了平衡。可是世界并非如此简单：牛顿力学的缺陷可以用来帮助我们揭示时间在微观层次中的方向。
在早期，当牛顿一给出他的运动方程，人们都以为预测苹果或行星的运动，不过只是应用数学中的练习。要知道月球如何绕地运行，只要把适当的数据放进牛顿的微分方程——月球在某个时刻的位置和速度，经过一番计算结果就自动掉出来。此后二百年，聪明的数学家和理论物理学家就一直把精力花在把这方程应用到越来越复杂的场合，然后寻找这方程的严格解。
碰来碰去的台球，沿着无摩擦力钟摆滑下的老鼠，要用牛顿方程来发现它们的过去未来，就得找出所谓的运动积分。这数学程序成功与否，当时人们以为全看是否能为台球或老鼠写出数学表达式。人们以为所有机械式描述都是可积分的，也就是说，都是能（从运动积分）得到严格解的。从来没有人停下来想一想，或许不可能严格地解这些方程。直到庞加莱出场。
庞加莱眼睛近视，心不在焉，举止笨拙。他同时代的人和他开玩笑，说他是两只手同样灵巧的人，因为实际上他右手跟他左手同样不灵活。的确，他在学校的成绩以绘画得零分而有名。可是，他的数学本领远远补偿了这些短处。 1872 年他学校老师利尔德（Elliotl Liard）写道：“我南塞班上有个数学怪物，叫亨利·庞加莱。”
次年，这怪物发表了他第一篇论文，登在《数学新年报》上，当时他十九岁。到他 1913 年去世的时候，他一共写了三十多本书，五百篇专业论文。他大概是数学史上最后的多面手大师，在学城索朋教学时，从一个科目跳到另个科目。对光学、电、弹性、热力学、量子论、相对论、宇宙学，庞加莱都作了贡献。他的一个同事说他是个“征服者”，不是个“殖民者”，因为随便他研究什么，他总引入新的思想。庞加莱也是科学普及大师。在他《科学的价值》一书中，他说：“如果大自然不美，那它就不值得认识，而大自然如果不值得认识，生命也就不值得了。”他被荣选为法国研究所文学部成员。
1889 年，庞加莱惊震了科学界。因为他证明了，连只有三个成员的系统，例如太阳、地球和月球组成的系统，分析它们的运动，都会发现是个根本不可积分的系统。这是用术语的说法，其实就是指数学分析无法给出一个精确解。多过三个成员，更不用说一个气体中成亿成兆的分子，要描述它们的运动，更是困难。这是牛顿水晶球的第一个裂缝。这限制有力地提醒我们，简并派想把一切尽可能地化简是危险的。如果把注意力全部集中在过度简化、能被数学征服的模型，便会有忽略真实世
界整个丰富内涵的危险；特别是，剥去一层层以为是模糊的现象而揭露内中的“基本”性质，这作法会使我们失掉时间真正的精华。
追求单纯是科学家一再堕入的陷阱。牛顿写道：“大自然喜爱单纯，不爱过多因素的繁华。”可是对想象中最简单的情况，庞加莱把牛顿的数学已弄得无能为力。庞加莱写道：“一个世纪以前，有人在光天化日之下宣布了大自然喜爱单纯，可是此后不止一次，我们发现大自然并非如此。”在另一学科中，热力学的伟大先驱吉布斯坚持道：“对任何一门学问，理论研究的目的之一在于寻找一个观点，从那里整个学科看上去最为简单。”如果把吉布斯发展的平衡态热力学和他所忽略的、本质上更复杂的、跟实际关系大得多的非平衡热力学对比一下，我们就可以看出，吉布斯要求的“简单”是有缺点的。在所有情况之下，我们应该牢记剑桥哲学家兼数学家惠特海德的训戒，“追求单纯，怀疑单纯”。
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