Математические стрелки времени скачать в хорошем качестве

Математические стрелки времени

«Стрела времени», концепция, введенная астрофизиком Артуром Эддингтоном в 1927 году, относится к однонаправленности или асимметрии течения времени. Центральный парадокс в физике заключается в том, что, хотя мы наблюдаем неумолимое движение из прошлого в будущее, фундаментальные микроскопические законы физики (такие как ньютоновская механика и уравнение Шрёдингера) симметричны относительно обращения времени, то есть они одинаково хорошо работают как в прямом, так и в обратном направлении. Для объяснения этой асимметрии физики делят время на несколько различных «стрел»: Термодинамическая стрелка: Наиболее распространенное объяснение направления времени продиктовано Вторым законом термодинамики, который гласит, что энтропия (беспорядок или рассеянная энергия) изолированной системы имеет тенденцию к постоянному увеличению. Людвиг Больцман математически смоделировал это с помощью H-теоремы, показав, что частицы естественным образом эволюционируют к состоянию равновесия с максимальной энтропией. Чтобы объяснить, почему энтропия сейчас возрастает, физики опираются на «гипотезу прошлого», которая постулирует, что наша Вселенная зародилась в момент Большого взрыва в состоянии с чрезвычайно низкой энтропией и высокой степенью упорядоченности. Космологическая стрела: Эта стрела определяется непрерывным пространственным расширением Вселенной. Психологические и причинно-следственные стрелы: Они относятся к макроскопическим фактам, что мы помним прошлое, но не будущее, и что причины неизменно предшествуют своим следствиям. Многие физики утверждают, что это прямые следствия термодинамической стрелы, поскольку неврологический процесс записи воспоминания или вызывания физического изменения требует затрат энергии и рассеивания тепла, тем самым увеличивая общую энтропию Вселенной. Радиационная стрела: Это описывает явление, при котором волны, такие как свет или рябь на воде, расширяются наружу от своего источника, а не сходятся внутрь. Квантовая стрела: Эта стрела проявляется во время квантовой декогеренции, когда квантовая система необратимо теряет свое состояние суперпозиции при взаимодействии с макроскопической средой. Хотя открытые квантовые системы демонстрируют это рассеяние (часто моделируемое уравнением Линдблада), недавние исследования показывают, что математические приближения, используемые для вывода этой динамики, фактически сохраняют симметрию обращения времени. Это означает, что квантовая стрела возникает из-за специфических граничных условий и запутанности окружающей среды, а не из-за фундаментальной асимметрии в самих уравнениях. Стрела слабого взаимодействия: редкое исключение из микроскопической временной симметрии встречается в физике элементарных частиц, где нарушение CP-симметрии (зарядовое сопряжение и нарушение четности) в слабой ядерной силе устанавливает фундаментальную субатомную стрелу времени. В конечном итоге, большинство физиков рассматривают эти различные стрелы как взаимосвязанные проявления термодинамического перехода Вселенной от высокоупорядоченного начального состояния к неупорядоченному будущему с высокой энтропией.