Время и энтропия: что заставляет его двигаться вперед?
Вопрос о том, почему время движется только в одном направлении — вперед, известен как проблема «стрелы времени». Основным объяснением этому явлению с научной точки зрения служит концепция энтропии из термодинамики.
Энтропия в термодинамике описывает меру беспорядка или хаоса в системе. Согласно второму началу термодинамики, в замкнутой системе энтропия имеет тенденцию только возрастать. Это утверждение имеет глубокие следствия для понимания направления времени.
Стрела времени и термодинамика
Второе начало термодинамики говорит о том, что процессы в природе спонтанно движутся в направлении увеличения энтропии. Например, если вы разобьете яйцо, то вы не сможете спонтанно вернуть его в первоначальное состояние. Это потому, что разбитое яйцо представляет состояние большей энтропии, чем целое.
Феноменальной чертой Вселенной является то, что она началась с относительно низкой энтропии (о чем говорит теория Большого взрыва) и с течением времени её энтропия возрастает, что и обуславливает направление времени.
Микроскопические и макроскопические взгляды
На микроскопическом уровне физические процессы, например движения атомов и молекул, происходят по законам, которые не выделяют направление времени. Однако в макроскопическом мире мы наблюдаем процессы, которые кажутся необратимыми — кипение воды, смешивание краски, разрушение зданий.
Ключевым в понимании является то, что, несмотря на временную симметрию на микроскопическом уровне, статистический характер этих процессов в больших масштабах ведет к необратимым изменениям, направленным к состояниям с большей энтропией.
Ключевые концепции: термодинамика, энтропия, стрела времени, необратимость.
Категория: Физика
Теги: стрела времени, термодинамика, энтропия, необратимость