Todavía no entendemos por qué el tiempo es justo por delante

Cada momento que pasa nos lleva desde el pasado hasta el presente para el futuro, y no hay vuelta atrás: el tiempo fluye siempre en la misma dirección. Que no se detiene y no ir hacia atrás; la flecha del tiempo apunta siempre hacia adelante para nosotros. Pero si nos fijamos en las leyes de la física - de Newton a Einstein, a partir de Maxwell a Bohr, Dirac a Feynman - nos parecen simétricas con respecto al tiempo. En otras palabras, las ecuaciones que gobiernan la realidad, no toman en consideración, en qué dirección es el momento. Soluciones que describen el comportamiento de cualquier sistema y con sujeción a las leyes de la física son igualmente buenos para la época, que se remonta a la época y que se adelanta. Pero nosotros, por alguna razón, sólo conocemos una dirección de movimiento de tiempo: hacia adelante. ¿De dónde viene esta flecha del tiempo?

Todavía no entendemos por qué el tiempo es justo por delante

Mucha gente piensa que puede haber una conexión entre el momento de auge y la cantidad de entropía. Aunque la mayoría de la gente suele decir con entropía "un desastre", es una descripción muy perezoso, a la misma y no es muy precisa. Entropy - una medida de la cantidad de energía térmica (calor) se puede transformar en trabajo útil, mecánico. Si usted tiene una gran cantidad de energía que podrían trabajar, que tiene un sistema con baja entropía, y si la energía es pequeña, la entropía del sistema va a ser grande. La segunda ley de la termodinámica establece que la entropía de un sistema cerrado sólo puede aumentar o permanecer en el mismo nivel con el tiempo; nunca disminuirá. En otras palabras, con el tiempo, la entropía del universo entero a crecer. Esta es la única ley de la física que prefiere una dirección determinada de tiempo. ¿Significa esto que estamos viviendo un tiempo ya que es sólo por la segunda ley de la termodinámica? Lo fundamental es una profunda conexión entre el momento de auge y la entropía. Algunos físicos creen que sí, y que sin duda puede ser posible. Tal vez la dirección flecha del tiempo directamente ligada a la entropía.

Todavía no entendemos por qué el tiempo es justo por delante

En algunos casos, la entropía describe perfectamente la flecha del tiempo, por ejemplo, por qué el café y la leche se mezclan, pero no "revuelo" de nuevo; por qué el hielo se derrite en la bebida caliente, pero no se produce en el frío; ¿Por qué el huevo roto en una sartén nunca van de vuelta a la cruda e ininterrumpida. En todos estos casos el estado original de baja entropía (con más accesible, capaz de energía de trabajo) entra en un estado de alta entropía (y la más baja energía disponible) con el tiempo. Hay muchos ejemplos de esta naturaleza, incluyendo una habitación llena de las moléculas en un lado una gran cantidad de moléculas frías y lentas, por el otro una gran cantidad de calor y rápido. Dar tiempo - y la habitación será completamente lleno de partículas mezcladas que será imposible dividir en dos campos opuestos. entropía aumenta. El caos reina.

Sin embargo, tal vez no tan irreversible. Hay una advertencia, que ni ven muchas personas, el aprendizaje sobre la segunda ley de la termodinámica y aumento de entropía: esto sólo se aplica a la entropía de un sistema cerrado, o un sistema que no está afectada por nada fuera, y la entropía no disminuye y no se añadió. Por primera vez la idea trató de revelar el físico James Clerk Maxwell ya en la década de 1870: es suficiente con tener una entidad externa que abre una puerta entre los dos lados de la habitación, lo que permite que las moléculas "fríos" fluyan en una dirección, y "caliente" - a otro. Esta paradoja es un pensamiento que se conoce como "el demonio de Maxwell", y que en realidad le permite reducir la entropía del sistema.

Todavía no entendemos por qué el tiempo es justo por delante Todavía no entendemos por qué el tiempo es justo por delante

Por supuesto, uno no viola la segunda ley de la termodinámica de esta manera. El truco es que el demonio va a gastar una enorme cantidad de energía para su trabajo con el fin de separar las partículas. Este sistema, que está en el poder del demonio, se abrirá; Si se enciende la entropía del demonio en el sistema general de partículas, se encuentra que la entropía total aumenta. Pero aquí está el truco: incluso si usted vive en una caja y no sabía de la existencia de los demonios - en otras palabras, si usted vive en este bolsillo del universo en el que la entropía disminuye - tiempo para que todavía se llevaría a cabo. La flecha termodinámica del tiempo no determina la dirección en la que deja tiempo para nosotros.

Así que, ¿de dónde viene el tiempo de conexión y la dirección de nuestra percepción? No sabemos. Pero sabemos lo que esta flecha termodinámica del tiempo no lo es. Nuestras medidas de la entropía del universo sólo conoce una disminución enorme en toda la historia del cosmos: el final de la inflación cósmica y la transición a la gran explosión. (E incluso eso puede ser un enorme incremento en la entropía de la transición del estado de inflado de estado, lleno de materia y radiación). Sabemos que nuestro universo se reunirá con el destino frío y vacío después de quemar todas las estrellas a romper todos los agujeros negros y la energía oscura sacudió galaxia sin relación entre sí. El estado termodinámico de máxima entropía se conoce como una "muerte térmica" del universo. Y por extraño que parezca, el estado del que surgió nuestro universo - de la inflación cósmica - tiene exactamente las mismas propiedades, pero con una tasa de expansión mucho mayor de lo que es ahora. Como la inflación es más? Como la energía del vacío del universo, la energía inherente al espacio vacío, se ha convertido en una sopa caliente de partículas y antipartículas radiación? Y si el universo pasó de un estado de muy alta entropía durante la inflación cósmica un estado de baja entropía durante el Big Bang, o la entropía durante la inflación fue aún menor debido al potencial del universo para realizar trabajo mecánico? Hasta el momento tenemos sólo teorías; señales experimentales o de observación que podrían ayudar a responder a estas preguntas, no se han encontrado.

Somos conscientes de la flecha del tiempo desde un punto de vista termodinámico, y es muy valioso y parte interesante de conocimiento. Pero si quieres saber por qué ayer - es inmutable pasado, mañana es un día, y ahora - es un momento en el que vive ahora, la termodinámica no le da una respuesta. Nadie lo hará.