Miksi aika ei voi kääntyä takaisin?

Olisi todella mielenkiintoista, jos voisimme saada ajan takaisin. Mutta samalla tavalla, tämä voi aiheuttaa täydellisen kaaoksen ihmisten elämässä ja maailmankaikkeuden kululla. Silti monet ihmiset kysyvät, "miksi aika kulkee eteenpäin eikä koskaan taaksepäin?"

Millainen mekanismi laukaisee sen tällä tavalla? Ian O'Neill of Discovery News -artikkelin mukaan Physical Review Letters -lehdessä julkaistussa äskettäisessä tutkimuksessa ryhmä teoreettisia fyysikoita tutki niin kutsuttua “Ajan nuolta” (tai kvantinuolta), joka on käsite erottaa toisistaan ajan suunta nelidimensioisessa relativistisessa maailmankartassa.

Toisin sanoen termi kuvaa kuvaamatonta ajan marssia, nykyhetken liikettä, jossa tämä "nuoli" osoittaa aina tulevaisuuteen. Tutkimuksessa tutkijat korostivat erilaista tapaa tarkastella miten se ilmenee universaalisissa mittakaavoissa. Ja näiden käsitteiden lisäksi sinun on ymmärrettävä lisää ymmärtääksesi miksi aika ei tule takaisin.

entropia

Fysiikan käsitteessä, aikaisemman hypoteesin perusteella, aika kuvataan siten, että oletetaan, että tietty järjestelmä alkaa matalan entropian tilassa ja sitten termodynaamisen ohjaamana, entropia kasvaa. Entropia on termodynaaminen suure, joka mittaa järjestelmän peruuttamattomuuden astetta.

Tämän päättelyn jälkeen, Discovery News -lehden mukaan menneisyydellä on alhainen entropia ja tulevaisuudessa korkea entropia, käsite, joka tunnetaan termodynaamisena ajan asymmetriana.

Käytännöllisemmän esimerkin tarjoamiseksi päivittäisessä kokemuksessamme saatamme löytää monenlaisia ​​kasvavan entropian muotoja, kuten huoneen täyttävä kaasu tai jääkuution sulaminen. Näissä esimerkeissä havaitaan palautumattoman entropian ja siten häiriöiden lisääntyminen.

Esimerkiksi jään sulaessa aine muuttuu epäjärjestyksellisemmäksi ja vähemmän rakenteelliseksi. Kiteytyneen rakenteen molekyylien systemaattinen järjestely korvataan satunnaisemmalla ja vähemmän järjestetyllä molekyylien liikkeellä ilman kiinteitä sijainteja tai suuntauksia. Sen entropia kasvaa, koska lämmönsiirto tapahtuu sen sisällä.

Sovellettaessa tätä käsitettä universaalisessa mittakaavassa oletetaan, että iso räjähdys antoi maailmankaikkeudelle matalan entropian tilassa, toisin sanoen minimaalisen entropian tilassa.

Ajan myötä, kun maailmankaikkeus on laajentunut ja jäähtynyt, suuren mittakaavan järjestelmän entropia on lisääntynyt. Siksi, kuten aikaisemmassa hypoteesissa on kuvattu, aika on luonteeltaan sidoksissa maailmankaikkeuden entropian tai häiriön asteeseen.

Tämä ajatus voi aiheuttaa ongelmia

Discovery Newsin Ian O'Neillin mukaan heti Ison räjähdyksen jälkeen useita todisteita havaitsee, että ympäristö oli alkulähteiden kuuma ja erittäin epäjärjestysellinen kaaos. Kun maailmankaikkeus kypsyi ja jäähtyi, painovoima otti haltuunsa, jättäen maailmankaikkeuden järjestäytyneemmäksi ja monimutkaisemmaksi jäähtyneiden kaasupilvien, tähtien ja muodostettujen planeettojen kanssa, jotka kehittyivät painovoiman romahduksesta.

Orgaaninen kemia on kautta aikojen ollut mahdollista, ja se on herättänyt elämää ja ihmisiä, jotka filosofioivat ajasta ja tilasta. Ja sitten voimme havaita häiriön toiminnassa. Yleismaailmallisessa mittakaavassa se on vähentynyt käytännössä eikä kasvanut, kuten "menneisyyden hypoteesi" olettaa.

Tätä käsitettä väitti tutkija Flavio Mercati Kanadan Ontarion teoreettisen fysiikan kehän instituutista (PI), joka sanoi, että entropian mittaaminen on ongelma.

Hän sanoo, että koska entropia on fyysinen suuruus mitoilla (kuten energia ja lämpötila), vertailun kannalta on oltava ulkoinen viitekehys. Joten jos se ei ole entropiaa, mikä voisi ajaa maailmanaikaa eteenpäin?

monimutkaisuus

Monimutkaisuuden määritelmät riippuvat usein "järjestelmän" käsitteestä joukko osia tai elementtejä, joilla on suhteet, jotka erottavat ne suhteista muihin elementteihin näiden yhteyksien ulkopuolella.

Lisäksi monilla määritelmillä on taipumus olettaa tai olettaa, että monimutkaisuus ilmaisee lukemattomien elementtien ehdon järjestelmässä ja lukemattomien elementtien välisten suhteiden muodon. Se, mikä on niin monimutkaista ja yksinkertaista, on suhteellista.

Toisin sanoen monimutkaisuus on dimensioimaton määrä, joka sen perustaisimmassa muodossa kuvaa järjestelmän monimutkaisuuden. Joten jos tarkastelemme maailmankaikkeuttamme, monimutkaisuus liittyy suoraan ajassa: sen edetessä maailmankaikkeus rakentuu yhä enemmän.

Tutkija Flavio Mercatin mukaan "kysymys, johon he pyrkivät vastaamaan artikkelissamme, on: mikä määrittelee tämän järjestelmän tässä erittäin alhaisen entropian tilassa? Vastauksemme on: painovoima ja sen taipumus luoda järjestystä ja rakennetta (monimutkaisuus) ) kaaosta ", hän sanoi.

haku

Tämän teorian testaamiseksi tutkija Mercati ja hänen kollegansa loivat perustietokonemallit hiukkasten simuloimiseksi leluuniversumissa. He havaitsivat, että riippumatta suoritetusta simulaatiosta, universumien monimutkaisuus kasvoi aina eikä koskaan vähentynyt ajan myötä.

Otetaanpa taas iso räjähdys esimerkiksi. Siitä maailmankaikkeus alkoi vähiten monimutkaisessa tilassaan (kuumien, epäjärjestyneiden hiukkasten ja energian "keitto"). Sitten, kun maailmankaikkeus jäähtyi tilaan, jossa painovoima alkoi olettaa, agglutinoituneet kaasut, tähdet ja muodostuneet galaksit kehittyivät. Universumista on tullut väistämättä monimutkaisempi ja painovoima on tämän monimutkaisuuden lisääntymisen taustalla.

"Jokaisella tutkitulla painovoimaisen lelumallin ratkaisulla on tämä ominaisuus, että sillä on jossain hyvin homogeeninen, kaoottinen, jäsentämätön tila, joka muistuttaa läheisesti plasmakeittoa, joka muodostaa maailmankaikkeuden luomishetkellä. Joten, molemmissa ajoissa valtion painovoima lisää heterogeenisyyttä ja luo paljon rakennetta ja järjestystä, peruuttamattomasti ", sanoi Mercati.

Hän lisäsi, että kun maailmankaikkeus kypsyy, alijärjestelmät eristyivät tarpeeksi muille voimille asettaakseen edellytykset Aika-nuolen hallitsemiselle matalan entropian alajärjestelmissä.

Yleismaailmallisessa ajankäsityksessämme ajaa jatkuvuus monimutkaisuus, mutta näissä osajärjestelmissä entropia hallitsee.

"Universumi on rakenne, jonka monimutkaisuus kasvaa. Universumi koostuu suurista galakseista, joita erottavat valtavat tyhjät tilat. Kauhassa aiemmin ne ovat olleet enemmän agglutinoituneita. Arvelumme on, että ajankäsityksemme on seurausta laista, joka määrittelee monimutkaisuuden peruuttamaton kasvu ", lisäsi Mercati.