时间有向，你不能让已经破碎的鸡蛋重圆。假设有这么一天，你在家里感到无聊，把几个鸡蛋顶在头上表演杂耍，但你的表演不太成功，鸡蛋打碎糊了你一脸。你将不得不去洗下脸再冲个澡，然后换上一身新衣服。干嘛不把鸡蛋恢复回去，那样不是更快吗？打碎一个鸡蛋只需要几秒钟的时间，那为什么不把整个过程倒过来做一遍？你只要把蛋黄和蛋清都丢回去，然后把蛋壳重新合上不就好了？
听上去觉得很荒唐，但实际上在自然界中并不存在基本的法则阻止我们让打碎的鸡蛋重新复原。物理学家们认为在我们的日常生活中发生的任何事件都可以在任何时间反向发生。那为何我们却不能让破蛋重圆，或者让擦伤的膝盖倒回到没有擦伤的状态？未来究竟为何会与过去不同？这个问题听上去并不复杂，但要想回答它，我们必须回到宇宙诞生的时刻，进入原子的世界，前往物理学研究的最前沿去寻找答案。
正如许多与物理学有关的小故事一样，这个故事同样要从伊萨克·牛顿说起。在1666年，由于一场黑死病的爆发让牛顿不得不暂时从剑桥大学休学，并与他的母亲一起搬到了林肯郡的乡下居住。在那里，牛顿逐渐发展出了关于运动的三大定律，其中包括每一种作用力都存在一个与之大小相等但方向相反的反作用力。他还设想了引力如何发生作用的一种解释。
牛顿定律在描述现实世界方面异常成功，但存在一个奇怪的问题：在它的体系下，如果把时间倒转过来也一样成立。这意味着根据牛顿的理论，如果鸡蛋可以被打破，那么理论上它也可以重圆。
但实际经验告诉我们这显然是错误的。自牛顿以来，几乎所有的物理学理论都存在着同样的问题——物理学定律似乎根本就不在乎时间是向前流淌还是倒流回去。根据我们的日常经验，时间是有前进方向的，它永远指向未来。美国加州理工学院物理学家西恩·卡罗尔表示：“你可能会搞混东边和西边的方向，但你一定不会搞混昨天和明天。”
时间为什么会有方向？第一位认真思考这一问题的人是一名生活在19世纪晚期的奥地利物理学家路德维希·玻尔兹曼。在他生活的年代，许多在今天的我们视为真理的观点在当时仍然充满争议。玻尔兹曼坚信原子是真实存在的，并尝试基于此来解释生活中的各种现象。他认为热的本质是原子的随机运动，并且热力学的所有内容都可以以此为基础得到解释。
玻尔兹曼首先尝试解释熵的概念。根据热力学定律，世界上的任何物体都有与之相联系的熵，任何变化都会导致熵值增加。熵值的增加与物理学中的其他事情不同：它只会朝着一个方向发展，也就是熵的增加。玻尔兹曼的理论认为，熵的本质是对原子排布方式的数量，以及它们所携带能量的度量。熵之所以会增加，是因为原子变得更加混乱了。根据玻尔兹曼的观点，未来之所以看上去与过去不一样，仅仅是因为相比过去，未来的熵增加了。
玻尔兹曼的理论中出现了一个悖论：如果你说朝未来发展，熵值将会增加，那么我也可以说，随着倒回过去，熵值将会增加。玻尔兹曼提出了“过去假设”，即在遥远的过去的某一时刻，宇宙曾经处于低熵状态。如果这一假设成立，那么过去和未来看上去将会很不一样，因为过去的状态熵值要比未来的状态低得多。
然而，玻尔兹曼未能解决这个问题。1906年，他在一次家庭度假期间选择了结束自己的生命。玻尔兹曼的自杀具有悲剧色彩，因为在他死后不久，物理学界开始接受他关于原子的理论观点。
在20世纪，随着对宇宙的认识的改变，科学家们发现宇宙是有开端的，这似乎支持了“过去假设”理论。宇宙的膨胀意味着在过去的某一时刻，宇宙曾经聚集在一起。物理学家们逐渐达成一致意见，宇宙是从一个极度高温致密的“点”开始的，这一过程被称为“大爆炸”。
然而，关于宇宙初始状态的低熵状态的解释仍然是一个未解之谜。物理学家们主要依赖于量子力学和广义相对论这两种基本理论，但这两者无法相互融合。要想描述大爆炸时期的宇宙，必须将这两种理论统一起来，构建起一套新的“万物理论”。
目前，弦论被视为最有希望的“万物理论”候选者之一，但它并未在过去与未来之间勾勒出明显的界限。尽管如此，科学家们仍在努力寻找答案，希望通过大型强子对撞机等实验来揭示宇宙的奥秘。最终，我们或许能够弄明白那个该死的碎鸡蛋究竟为什么不能再圆回去了。