20世纪70年代中期，通过对自身组织现象的仔细考察和长期研究，普利戈津提出了耗散结构理论。按照该理论，可逆性是时间具体有对称性的基础，不可逆性是时间进化和退化的本质，一个非平衡系统（系统的温度等状态参量随时间变化，或系统与外界存在诸如热流粒子等宏观流动）的演化过程，可用数学中的分支点理论的描绘。一个非平衡系统（无论是生物或非生物系统）经过分叉点A、B演化到C时，对C态的解释必然暗含着对A态与B态的了解。C态的秩序和结构比A态与B态的既有可能更高级精密（进化）也可能更低级简单（退化）。普利戈津就这样定量统一地解释了时间的进化性和退化性。
大爆炸模型（伽莫夫等，20世纪40年代）和爆胀模型（古斯等，20世纪80年代）揭示了时间在宇宙尺度上的对称性破缺：约二百亿年前，宇宙还是一个质量密度无限大的“奇点”，一次巨大的爆炸，并经过二百亿年的近光速膨胀，形成了现在的宇宙，且还在膨胀。在基本粒子领域，美国科学家克罗宁和菲奇发现了时间对称性自发破缺的现象（1964年）：C介子在衰变过程中，对于空间反射和电荷共轭变换不守恒，从而说明了时间反演对称性自发破缺。
爱因斯坦曾认为，时间不过是人的主观“幻觉”而已。他说：“对我们这些信念坚定的物理学家来说，过去、现在与未来之间的差别只是一种幻觉，虽然是一种长久不变的幻觉。”这种观点未免过于偏颇。
时间是具有客观性（事物或发展或退化或不变是客观的）。但不可否认，时间确与人（的主观性）有联系。弄清楚时间的最终本质是科学家的一大愿望，也是我们的一大愿望。
“虫洞”能让人类瞬间穿越宇宙吗
几十年前，爱因斯坦提出了“虫洞”理论。那么，“虫洞”是什么呢？简单地说，“虫洞”是宇宙中的隧道，它能扭曲空间，可以让原本相隔亿万公里的地方近在咫尺。
早在20世纪50年代，已有科学家对“虫洞”作过研究，由于当时历史条件所限，一些物理学家认为，理论上也许可以使用“虫洞”，但“虫洞”的引力过大，会毁灭所有进入的东西，因此不可能用在宇宙航行上。
随着科学技术的发展，新的研究发现，“虫洞”的超强力场可以通过“负质量”来中和，达到稳定“虫洞”能量场的作用。科学家认为，相对于产生能量的“正物质”，“反物质”也拥有“负质量”，可以吸去周围所有能量。像“虫洞”一样，“负质量”也曾被认为只存在于理论之中。
不过，目前世界上的许多实验室已经成功地证明了“负质量”能存在于现实世界，并且通过航天器在太空中捕捉到了微量的“负质量”。据美国华盛顿大学物理系研究人员的计算，“负质量”可以用来控制“虫洞”。他们指出，“负质量”能扩大原本细小的“虫洞”，使它们足以让太空飞船穿过。他们的研究结果引起了各国航天部门的极大兴趣，许多国家已考虑拨款资助“虫洞”研究，希望“虫洞”能实际用在太空航行上。
现在，人类被“困”在地球上，要航行到最近的一个星系，动辄需要数百年时间，是目前人类不可能办到的。但是，未来的太空航行如使用“虫洞”，那么一瞬间就能到达宇宙中遥远的地方。因此，宇航学家认为，“虫洞”的研究虽然刚刚起步，但是它潜在的回报，不容忽视。科学家认为，如果研究成功，人类可能需要重新估计自己在宇宙中的角色和位置。
科学家指出，如果把“负质量”传送到“虫洞”中，把“虫洞”打开，并强化它的结构，使其稳定，就可以使太空飞船通过。如果那样，离人类尽情遨游太空的日子就不远了。
解读黑洞之谜
美国宇航局斯皮策太空望远镜的观测结果表明，在宇宙中某一狭窄区域范围内，首次同时发现了多达21处却一直深度隐藏着的宇宙“类星体”黑洞群。
我们知道在现实中的宇宙黑洞，由于其巨大的引力作用，连光线都被紧密吸引束缚，因而无法被人们直接观测发现。为确定黑洞天体存在的证据，天文学家通过研究发现，在黑洞周围的物质具有其特定行为：在黑洞周围的宇宙空间中，气体物质具有超高的温度，并且在被黑洞强大引力场吸引剧烈加速后，这些物质在彻底消失之前均会被提升到接近光速。而当气体物质被黑洞彻底吞噬后，整个过程都会释放出大量的X射线。通常正是这些逃逸出来的X射线，显示出此处有黑洞确实存在的迹象。这便是以往人们发现黑洞的最直接证据。
而另一方面，在一些格外活跃的超大型宇宙黑洞周围，由于其对周边物质剧烈的吸引和吞噬行为，还会在黑洞星体外围产生一层厚重的宇宙气体和尘埃云层，这便进一步增大了对黑洞体附近区域的观测难度，阻碍了天文学家对这些超大黑洞存在的发现工作。天文学上将这些极度活跃的黑洞定义为“类星体”。普通情况下，一个类星体平均一年总共吞噬的物质质量，相当于1000个中等恒星质量的总和。一般情况下，这些类星体距离太阳系都非常遥远，当我们观测到他们时已经是亿万年以后的现在，这说明此类黑洞的活动出现在宇宙诞生初期。科学家推定，这种黑洞正是在成长壮大中的宇宙星系前身，所以将其命名为“类星体”。
到目前为止，只有为数不多的几个“类星体”黑洞被发现，在浩瀚的宇宙深处，是否还有数量众多的其他类星体存在，仍有待人们进一步去发现，而天文学家在该领域的研究工作则完全依靠对宇宙内部X射线的全面观测研究来予以证实。
英国牛津大学的圣辛格教授说，“从以往对宇宙X射线的观察研究中，本希望能找到宇宙中大量隐藏类星体存在的证据，但结果确都不尽如人意。”
根据美国宇航局NASA的斯皮策太空望远镜的观察结果，天文学家成功穿透了遮蔽类星体黑洞的外围宇宙尘埃云层，捕捉到了其中一直暗藏不露的内部黑洞体。由于斯皮策太空望远镜能够有效收集能穿透宇宙尘埃层的红外光线，使得研究人员顺利地在一个非常狭窄的宇宙空间区域内，同时发现了数量多达21个早已存在却又“隐藏不露”的类星体黑洞群。
来自美国加州理工大学斯皮策科学中心的研究小组成员马克雷斯表示，“如果我们抛开此次发现的21个宇宙类星体黑洞，放眼宇宙中的其他任何区域，我们完全可以大胆预测，必将有数量众多隐藏着的黑洞将会被陆续发现。这意味着，一如我们原先推测的那样，在不为人知的宇宙深处，一定有数量众多、质量超大的黑洞巨无霸，正借助着星际尘埃的隐蔽，在暗地里不断发展壮大着。”
中国科学院上海天文台沈志强介绍说，天文学中很多研究看似和生活毫无干系，但是却能帮助人类更好地了解外部世界。黑洞是研究宇宙起源的关键问题之一。爱因斯坦的广义相对论是黑洞理论的依据，而霍金又将量子论引入其中，提出了“黑洞不黑”“黑洞既吞又吐”的重要理论。曾有天文学家表示，利用这一原理制造一个天体物理学意义上的超级武器，也有人提出过黑洞计算机的设想。充分的证据使人们相信，在浩瀚的宇宙中，的确充满着各种各样未被发现的巨大引力源泉———“类星体”黑洞群体。
这一重大发现第一次从正面证实了多年来天文学领域有关宇宙中有数目众多的隐身黑洞广泛存在的推测，具有重大的意义和价值。
扑朔迷离的反物质世界
一些科学发现，常常使人们目瞪口呆，难以置信。而正是这些难以置信的发现，推动了人们对客观世界的认识和科学的进步。反物质的发现就是这样。
20世纪30年代，美国科学家安德森发现了一种特殊的粒子，它的质量和带电量同电子一样，只是它带的是正电，而电子带的是负电。因此，人们称它为正电子。正电子是电子的反粒子。
正电子的发现引起了科学界的震惊和轰动。它是偶然的还是具有普遍性如果具有普遍性，那么其他粒子是不是都具有反粒子于是，科学家们在探索微观世界的研究中又增加了一个寻找的目标。
20世纪中叶，在美国的实验室中反质子被找到了。后来，又发现了反中子。60年代，基本粒子中的反粒子差不多全被人们找到了。一个反物质的世界渐渐被科学家像考古般地“挖掘”了出来。
反物质的发现，使人们自然地联想起了本世纪的许多不解之谜。最著名的是被称为“世纪巨谜”的通古斯大爆炸。1908年6月30日凌晨，俄国西伯利亚通古斯地区的泰加森林里，突然发生了一场剧烈的大爆炸。随着一道白光闪过和一声天崩地裂般的巨响，一片沉睡的原始森林顷刻化为灰烬。大火吞没了数百公里之内的城镇和生命，融化了冰层和冻土，引起山洪暴发、江河泛滥，仿佛“世界末日”到了。据估计，这次爆炸的威力相当于上百颗氢弹一齐爆炸！
通古斯爆炸震惊了全世界，“通古斯”也一夜之间名扬全球。由于西伯利亚的严寒和交通不便，直到1921年才由前苏联的一个研究小组第一次前去考察。以后世界上其他国家相继派团考察，但至今通古斯大爆炸之谜依然众说纷纭，莫衷一是。其中一种说法便认为是反物质引起的“湮灭”现象。因为这种能级的爆炸除非是流星或陨石坠落，否则无法解释，而那里却没有任何陨石碎块。
20世纪70年代末，美国的一颗卫星拍摄了发生在西非沿海一带的酷似强烈爆炸的照片，经分析，它的强度相当于一次核爆炸。当时，只有美、苏、英等少数几个国家拥有核武器，谁会到如此遥远的地方进行核试验呢？美国政府几经调查，否定了核爆炸的可能性，认为是卫星和陨石撞击使仪器发错了信号，但第二年，这颗卫星又在同一海域记录到了与上次相同的现象，令政界和科学界大惑不解。对坚持通古斯大爆炸是反物质“湮灭”现象的科学家来说，又多了一个论据。
20世纪80年代中期，日本一架班机飞抵美国阿拉斯加时，副机长突然发现飞机的前方有一团巨大的“蘑菇云”，而且急速向四周扩散，天空一片灰蓝……与此同时，荷兰的一架班机和这条航线上的其他两架飞机也见到了这种现象。降落后，获悉消息的美国当局立即对这四架飞机及机上人员进行放射性污染测试，结果，没有发现任何放射性污染的痕迹。目击者十分肯定地说这是核爆炸产生的烟雾，因而留下了又一个20世纪的“爆炸之谜”。
反物质的研究者认为，宇宙中存在着我们看不见摸不着的“反物质世界”，它的基本属性同我们周围的世界正好相反。反物质的原子核是由反质子和反中子构成的“负核”，外有正电子环绕。反物质一旦同我们世界的“正物质”接触，便会在瞬间发生爆炸，物质和反物质变为光子或介子，释放巨大能量，产生“湮灭”现象。
“反物质说”虽然只是科学上的一种假说，还有待证实，但反粒子等“负性物质”是确实存在的，而且现在又发现了反氘、反氢、反氦等等一系列反物质。
相信随着科学技术的不断发展和科学研究的不断深入，人们对反物质作用的认识一定会越来越深刻，反物质世界必将为人类作出贡献。
引力的秘密
如果有人说，物体彼此间是互相吸引着的，我们可能不会十分相信。因为在日常生活里我们没有见过类似的事情。
那么，为什么万有引力定律不在我们周围环境里经常表现出来呢？为什么我们看不到桌子、西瓜、人体互相吸引着呢？其中的原因就是，对小物体来说，引力太小了。
让我们举一个明显的例子。有两个人相隔2米站着。这时候他们是互相吸引着的，可是这中间的引力小极了：对中等体重的人说来，这个力量还不到1／100毫克。这就是说，两个人彼此吸引的力量，等于一个十万分之一克的砝码压在天平盘上的力。这样小的重力，只有科学实验室里的最灵敏的天平才能察觉出！这样小的力当然不能使我们移动——我们的脚与地板之间的摩擦力阻止着我们移动。为了使我们譬如说在木制的地板上移动（脚跟木制地板之间的摩擦力等于体重的30％），至少得用20千克的力。跟这个力相比较，l／100毫克的引力简直小得可笑。因为1毫克是1克的1／1000，1克又是1千克的1／1000，所以1／100毫克只等于那个能够使我们移动的力的五亿分之一！这样说来，在平常的条件下，我们一点也察觉不出地面上各种物体之间有相互吸引的作用，就没有什么奇怪了。
假使没有了摩擦，事情就不同了。这时候甚至连最弱的引力也会使物体相互接近。不过在1／100毫克的引力下，两个人接近的速度应该是非常小的。可以算出，在没有摩擦的情况下，相隔2米站着的两个人，在第一小时会彼此相向移动3厘米；在第二小时，他们会再接近9厘米，第三小时再接近15厘米。他们的运动越来越快，但是要这两个人紧紧地靠拢，至少要经过5小时。
地面上各种物体之间的引力，在摩擦力并不造成阻碍作用的情况下，也就是说在物体平衡的情况下，是可以发觉出来的。挂在线上的重物，是处在地球引力的作用下的，所以那条线会指向下面。但是在这个重物的附近，如果有个很大的物体在把重物吸向自己方面，那么，这条线就会略微偏离竖直的方向，而指向地球引力和另外那个物体的很小的引力所合成的合力的方向。在大山附近，铅锤会偏离竖直线，这种现象是在1775年第一次观测到的：那时候在同一座大山的两侧，测定铅锤的方向与指向星空的极的方向之间的夹角，发现两侧的角度不一样。后来，又用了有特殊装置的天平对地面上各种物体之间的引力做了更加完善的实验，才精确地测定了万有引力。
在质量不大的物体之间，引力是非常小的。质量加大的时候，引力是跟质量的乘积成正比的。不过有许多人常常夸大这个力。曾说那常常在海船之间看见的相互引力，也是万有引力的结果！不难算出，万有引力在这里是一点关系也没有的：两只各重25000吨的大轮船，在相距100米的时候，相互吸引的力不过400克。不用说，这样小的力是不能使这两只轮船在水里作哪怕是很小的一些位置移动的。
对质量不大的物体说来是非常小的引力，在庞大的天体之间却变得很大了。因此甚至是那离开我们极远的行星——海王星，它几乎是在太阳系的边上慢慢地绕转着的，也能使我们地球受到1800万吨的引力！虽然太阳离我们远得不可思议，可是也只是由于太阳的引力，才使地球能够维护在自己的轨道上。
假如太阳的引力由于某种原因消失了，那我们的地球就要沿着轨道的一条切线飞入无边无际的宇宙空间去，永远不再回头了。引力其实无处不在，我们无法想象没有引力的生活是什么样子的。
揭开“怪屋子”之谜