时间的不对称性有两个方面可以让我们产生时间在流动的错觉。
第一个是过去和未来之间的热力学差异。正如物理学家在过去的几十年所认识到的那样，熵的概念与系统的信息含量是紧密相关的。由于这个原因，记忆的形成是单向过程——新的记忆增添信息并增加了大脑的熵值。我们也许把这一单向性理解为时间的流逝。
第二种可能是我们对时间流逝的理解与量子力学有某种关系。与空间颇为不同，时间以一种独特的方式进入到量子理论中，这在量子力学建立初期就被人们注意到了。时间的独特角色是量子力学和广义相对论难以融合的一个原因。根据海森堡不确定性原理，自然原本就是非决定论的，它意味着未来是开放的（同样也意味着过去是开放的）。这种非决定性在原子尺度表现得最为明显，描述一个物理系统的可观测量从一个时刻到下一个时刻通常是未定的。
例如，一个轰击原子的电子可能的散射方向有很多个，通常无论如何都不可能提前预言结果是什么。量子的非决定论意味着对于一个特定的量子态，有很多（可能无限）可供选择的未来。量子力学可以给出每一种观测结果的概率，尽管无法断言哪一种潜在的未来是注定的现实。
但是，当人类观测者进行测量时，得到的是唯一的结果；比如，观测者会发现反弹的电子沿着某个方向运动。在测量时，一个特定的现实从数量巨大的一系列可能性中显现出来。在观测者看来，可能性转化为真实性，开放的未来变成了确定的过去——这正是我们所说的时间之流。
许多潜在的未来是怎样变成唯一的现实的？物理学家对此并没有达成一致的意见。许多物理学家认为这和观测者的意识有关，其基础在于观测行为让自然做出了决定。一些研究者，比如牛津大学的罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）主张意识——包括时间流动的感觉——可能与发生在大脑中的量子过程有关。
尽管研究者没有在大脑中找到类似视觉皮层那样的“时间器官”，但未来的研究有可能确定那些负责感受时间流逝的脑过程。我们可以想象，用某种药物抑制时间流逝这种主观印象。一些人也声称可以通过冥想自然地达到这样的精神状态。
那么假如科学家可以找到一种解释，证明时间的流逝只是一种错觉，那将如何呢？也许我们不会再为未来焦虑或为过去悲伤。忧虑死亡变得像担心出生一样无关痛痒。“期待”和“怀旧”可能会从人类的词汇中消失。最重要的，与人类活动如影随行的紧迫感可能会寿终正寝。“过去”、“现在”和“未来”的概念，可能都会成了过去。
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