Мы как и раньше и не осознаем, посему время течет лишь вперед

    Каждый проходящий момент переносит нас из минувшего сквозь полноценное в будущее, и противоположного пути нет: время все время течет в одном направлении. Оно и не стоит ли на месте не идет назад; стрела времени все время показывает вперед для нас. Однако ежели мы поглядим на законы физики — от Ньютона перед началом Эйнштейна, от Максвелла перед началом Бора, от Дирака перед началом Фейнмана — они появятся нам симметричными относительно времени. То есть, уравнения, кои управляют действительностью, и не берут в рассмотрение, в какую сторону идет время. Решения, кои обрисовывают поведение хоть какой системы и подчиняются законам физики, будут идиентично столь же хороши для времени, идущего обратно, и для времени, идущего вперед. Однако мы, почему-либо, знаем лишь одно направление движения времени: вперед. Откуда же берется эта стрела времени?

    Почти все люди полагают, что возможно взаимосвязь меж стрелой времени и количеством энтропии. Хотя большая часть граждан привычно предполагают под энтропией «беспорядок», это же очень ленивое описание, к тамошнему же не максимально четкое. Энтропия — это же мера тамошнего, сколько термальной (термической) энергии возможно преобразовано в полезную, механическую работу. Ежели у вас не мало этакий энергии, могущей потенциально ишачить, у вас система с низкорослым показателем энтропии, а уж ежели же энергии не достаточно, энтропия системы будет объемной. Второй закон термодинамики утверждает, что энтропия закрытой системы может лишь возрастать либо оставаться на этом же уровне с течением времени; она ни разу и не будет уменьшаться. То есть, с течением времени энтропия всей Вселенной обязана расти. Это же один-единственный закон физики, который предпочитает определенное направление времени.

    Значит ли это же, что мы переживаем время эдак, как только существуют, лишь по причине второго закона термодинамики? Что существуют важная глубочайшая взаимосвязь меж стрелой времени и энтропией. Некие физики полагают, что да, и это же точно возможно может быть. Может быть, направление стрелы времени прямым образом завязано на энтропии.

    В энных вариантах энтропия хорошо определяет стрелу времени, к примеру, посему кофе и молоко умеют смешаться, однако и не «размешаться» назад; посему лед тает в теплом напитке, однако и не появляется в прохладном; посему разделенные на сковороде яички ни разу и не собираются назад в неразбитые и сырые. Во любых этих вариантах начальное состояние малорослой энтропии (с наибольшим количеством доступной, могущей к работе энергии) переходило в состояние высочайшей энтропии (и малорослой доступной энергии) со временем. Существуют не мало примеров данной природы, включая комнату, заполненную молекулами: на одной стороне не мало прохладных и неспешных молекул, на альтернативный же не мало жарких и резвых. Отдайте время — и комната будет целиком заполнена перемешанными частичками, кои уже нереально будет поделить на два противоборствующих лагеря. Энтропия возрастает. Хаос правит.

    Вобщем, может быть, и не все эдак необратимо. Существуют подводный валун, коего и не замечают почти все люди, узнавая об втором законе термодинамики и увеличении энтропии: это же касается лишь энтропии закрытой системы, либо системы, на которую ничто и не повлияет снаружи, а уж энтропия и не убывает не добавляется. В первый раз эту идею попытался распахнуть физик Джеймс Клерк Максвелл гораздо в 1870-х годах: довольно иметь внешнюю суть, которая раскрывает калитки меж двумя сторонами комнаты, позволяя “холодным” молекулам протекать в одну сторону, а уж “горячим” — в другую. Этот мысленный феномен предстал знаменит как только «демон Максвелла», и он на деле дозволяет сократить энтропию системы.

    Конечно, вы и не нарушите второй закон термодинамики таким макаром. Уловка в фолиант, что бес издержит неограниченное количество энергии на собственную работу, дабы поделить крупицы. Эта система, которая присутствует во власти беса, будет открытой; ежели вы включите энтропию самого беса в общую систему частиц, вы обнаружите, что общественная энтропия повышается. Однако вот в чем трюк: даже если б вы жили в коробке передач не знали об существовании беса — то есть, если б вы жили в этом кармане Вселенной, в какой миниатюризируется энтропия — для вас время все равно шло бы вперед. Термодинамическая стрела времени и не измеряет направление, в каком для нас уходит время.

    Итак, откуда же берется взаимосвязь направления времени и нашего восприятия? Мы и не знаем. Однако зато мы знаем, чем эта термодинамическая стрела времени и не является. Наши измерения энтропии Вселенной знают лишь о одном большом уменьшении за всю историю космоса: финал галлактической инфляции и переход к Большенному Взрыву. (И даже это же может представлять большущее повышение энтропии, переход из инфляционного состояния в состояние, заполненное материей и излучением). Мы знаем, что наша Вселенная повстречается с прохладной и пустой судьбой опосля тамошнего, как только выгорят все суперзвезды, распадутся все темные прорехи и черная энергия растолкает несвязанные галактики меж собой. Термодинамическое состояние наибольшей энтропии понятно как только «тепловая смерть» Вселенной. И что довольно удивительно, состояние, из коего наша Вселенная появилась, — галлактическая инфляция — владеет определенно таковыми же качествами, лишь с еще наибольшим темпом расширения, чем ныне.

    Как только завершилась инфляция? Как только энергия вакуума Вселенной, энергия, присущая самому пустому месту, перевоплотился в жаркий суп частиц, античастиц и излучения? И перекочевала ли Вселенная из состояния неописуемо высочайшей энтропии во время галлактической инфляции в состояние с малорослой энтропией во время Немалого Взрыва, или же энтропия во время инфляции существовала гораздо ниже по причине потенциальной навыки Вселенной делать механическую работу? Пока что у нас существуют лишь теории; экспериментальные либо обсервационные признаки, кои посодействовали бы нам ответить на эти вопросцы, пока что и не найдены.

    Мы осознаем стрелу времени с термодинамической точки зрения, и это же неописуемо ценная и увлекательная часть познаний. Однако ежели вы желаете аристократию, посему вчера — это же неизгладимое прошедшее, завтра наступит через один день, а уж полноценное — это же миг, в который вы живете ныне, термодинамика и не подарит для вас ответа. Никто и не подарит.