Zamanın oku neden her zaman geleceğe işaret ediyor?
Sınırları olmayan bilim
Biz bilginin taşıyıcılarıyız
Refah zamanı
Bugün Turing Xinzhi tarafından sağlanan yüksek kaliteli üç popüler bilim kitabını vereceğiz " Zaman yolculuğunun kısa tarihi ".
Bunun öfkeyle kesişen bir dönem olduğu söylenebilir. Temaları kesişen sonsuz roman, animasyon, film ve televizyon dizileri akışı, insanların sürekli ilgisini uyandırdı ve insanların sonsuz hayal gücünü uyandırdı. Ve sadece geçmişe gitmekle kalmaz, aynı zamanda başka bir yönde de başarılı veya sönük bir umut hayal ederek geleceğe atlayabiliriz. Öyleyse neden zaman yolculuğu kavramından bu kadar etkileniyoruz? Nereden geldi ve nasıl gelişti?
Bilgi çağında ("Bilginin Kısa Tarihi") başarılı bir şekilde bilgi yayıldıktan sonra, James Greck bir geçiş çağında bir kez daha zamanda yolculuk kelimesini yayacak. Bu kavramın kökenini, edebiyat ve bilimdeki evrimini ve zamanın kendisini anlamamız üzerindeki etkisini izleyerek, "Zamanda Yolculuğun Kısa Tarihi" bizi ilham verici bir "zamanda yolculuk" arayışına götürecektir. yolculuğu.
Bunu nasıl alabilirim " Zaman yolculuğunun kısa tarihi "Ne dersin? Katılmanın yolu çok basit! Aşağıdaki makaleyi dikkatlice okuduğunuz, makalenin sonunda ortaya çıkan soruları düşünün ve yorum alanına [Etkileşim: Cevabınız] formatında bir mesaj bıraktığınız sürece, ödül kazanma şansınız olacak! (PS: format gereksinimleri karşılamıyorsa geçersiz) Bu Perşembe öğlen 12'den itibaren ilk üç beğeni alanlara " Zaman yolculuğunun kısa tarihi ".
[Etkileşimli soru ve cevap örneği]
etkileşimli: Cevabınızı burada özgürce kullanabilirsiniz ~
Yazar: Ethan Siegel
Tercüme: Küçük Acemi Keşiş
Yorumcu: yangfz
Geçmişten bugüne veya şimdiden geleceğe ne olursa olsun, zamanın yalnızca bir yönde aktığını gördük. Herhangi bir anda, zamanın hızı sabit durmayacak veya geriye gitmeyecek ve "zamanın oku" her zaman geleceğe dönük olacaktır. Fakat fizik yasalarına yakından bakarsak, Newton'dan Einstein'a, Maxwell'den Bohr'a ya da Dirac'tan Feynman'a, öne sürdükleri fizik yasalarının zamana simetrik göründüğünü görürüz. Başka bir deyişle, gerçekliği tanımlamak için kullanılan denklemler, zamanın nasıl geçtiğini görmek için beklemiyor gibi görünüyor. Anladığımız kadarıyla fizik kanunlarının elde ettiği belirli bir sisteme verilen çözüm, zamanın geçmişten geleceğe mi yoksa gelecekten geçmişe mi aktığı için geçerlidir. Ama gerçek hayattaki deneyimlerimize göre, zamanın tek bir akış yolu olduğunu ve bunun da ilerlemeye devam etmek olduğunu biliyoruz. Sormadan edemeyiz, zamanın oku nereden geliyor?
Atılan basketbolun, fizik yasalarıyla belirlenen bir geçmişi ve geleceği vardır, ancak bizim için boşluk ancak ileriye gidebilir.
Kaynak: Wikimedia ortak kullanıcıları MichaelMaggs ve (düzenleyen) Richard Bartz
Çoğu insan, zamanın oku ile entropi oku arasında bir bağlantı olabileceğine inanır. Birçok insan "düzensizliği" entropi ile özdeşleştirse de, bu aslında onu tanımlamanın tembel bir yoludur ve özellikle doğru değildir. Bunun yerine, entropiyi ne kadar termal enerjinin yararlı mekanik işe dönüştürülebileceğinin bir ölçüsü olarak düşünün. İş yapacak çok enerjiniz varsa, o zaman bu düşük entropili bir sistemdir; bu kadar az enerjiniz varsa, o zaman bu yüksek entropili bir sistemdir. Termodinamiğin ikinci yasası fizikte çok önemli bir yasadır ve kapalı bir sistemin entropisinin zamanla ancak artabileceğini veya değişmeden kalabileceğini belirtir. Başka bir deyişle, zaman arttıkça tüm evrenin entropisinin artması gerekir. Bu, fizikteki tek zaman odaklı yasadır.
Clarissa Sorensen-Unruh, entropi kavramını açıklıyor.
Kaynak: C. Sorensen-Unruh, Youtube
Öyleyse, bu, böyle bir zaman deneyimine sahip olmamızın sebebinin termodinamiğin ikinci yasasına tabi olması olduğu anlamına mı geliyor? Başka bir deyişle, zamanın okuyla entropi arasında derin bir bağlantı var mı? Bazı fizikçiler böyle düşünüyor ve bu kesinlikle bir olasılık. Youtube'daki "Minutes of Physics" ve fizikçi Sean Carroll birlikte bir video çektiler, zamanın neden geri gitmediğini cevaplamaya çalışıyorlar. Beklendiği gibi, cevapları entropiye yöneliktir.
Çoğu durumda, entropinin gerçekten de zamanın neden tersine çevrilemeyeceğini açıklayabileceği doğrudur.Örneğin, süt ve kahve birbirine karıştırılırsa ayrılamaz ve çırpılmış yumurtalar artık pişmemiş olduklarında yumurta sarısı ve yumurta akının ayrılma şekline geri dönemez. Bu durumlarda, zamanla, orijinal düşük entropi sistemi (işe yarayabilecek daha fazla enerji içeren) yüksek entropili bir sistem haline geldi (işe yarayabilecek yalnızca küçük bir enerji miktarı). Aslında doğada pek çok benzer örnek vardır: Örneğin belirli moleküllerle dolu bir odada odanın bir tarafı düşük sıcaklıkta, yavaş hareket eden moleküller, diğer tarafı yüksek sıcaklıkta, hızlı hareket eden moleküllerdir. Yeterli zaman olduğu sürece, oda aralarında enerji bulunan moleküllere karışacaktır, bu da tüm sistemin entropisindeki artışı ve bu süre içinde meydana gelen sürecin geri döndürülemezliğini temsil eder.
Sol, belirli bir sistemin başlangıç durumudur ve sağ, sistemin belirli bir süre sonraki durumudur.
Kaynak: Wikimedia Commons kullanıcıları Htkym ve Dhollm
Ancak, tamamen geri döndürülemez değildir. Çoğu insan, termodinamiğin ikinci yasasının sadece kapalı bir sistemin entropisini içerdiğini unutur, başka bir deyişle, bu sistem dış dünya ile enerji veya madde alışverişinde bulunmamalıdır. Ancak, 1870'lerde, büyük fizikçi James Clark Maxwell bir deney hayal etti: adyabatik bir kap iki parçaya bölünmüş, ortada küçük bir peri tarafından kontrol edilen bir kapı var, bu peri bunu kontrol edebilir Kapı, kabın iki bölümündeki daha yavaş ve daha yavaş molekülleri ayırabilir. Bu, sistemin entropisini azaltmanıza izin veren ünlü "Maxwell Demon" 'dur.
"Maxwell Demon" un şematik diyagramı.
Kaynak: Wikimedia Commons kullanıcısı Htkym
Elbette, "Maxwell iblisi" nin termodinamiğin ikinci yasasını ihlal ettiğini söyleyemezsiniz, çünkü bu iblis parçacıkları ayırmak için hatırı sayılır enerjiye ihtiyaç duyar. Bu küçük perinin etkisiyle bu sistem artık kapalı bir sistem değil. Kapalı bir sistem oluşturmak için küçük goblinleri dikkate alırsanız, tüm sistemin entropisinin zamanla arttığını göreceksiniz. Ama burada çok akıllıca bir yer var: Bu kapta yaşarsanız, aynı zamanda bu küçük perinin varlığını tespit edemezsiniz - yani evrende bir yerlerde yaşasanız ve bunu gözlemleseniz bile Bir yerin entropisi, zamanın geçişiyle birlikte giderek azalır-zaman hala ileriye gidecek ve termodinamikteki zaman oku, zamanın geçişini algıladığımız yönü belirleyemez.
İçinde yaşadığımız evrenin entropisini nasıl değiştirirsek değiştirelim, zaman hala her saniye ilerler.
