Наука для всех простыми словами

Самый лучший сайт c познавательной информацией.

Направление времени. Оно?существует ли

22.09.2020 в 18:52

Всегда присутствует ощущение, что время течёт в определённом направлении, не так ли?
Времена года неизменно сменяют друг друга в определённом порядке, солнце восходит на Востоке и заходит на Западе, жизненный цикл придерживается постоянного курса. Всё это и многое другое, по-видимому, наталкивает на мысль, что время движется только "Вперёд".

По крайней мере, такое представление складывается на интуитивном уровне.
Направление времени.  Оно?существует ли
Всё время пока вы читали этот текст, очевидно, что время двигалось. Как же так?
Во-первых, можно заметить как меняется время на обычных часах. Но также, если ждать достаточно долго, вокруг будут происходить очевидные изменения.
Только в том случае, если светит солнце, то через некоторое время наступит ночь. И наоборот, на смену тёмному времени суток придёт день. Интуиция подсказывает, что все окружающие изменения происходят с течением времени, которое измеряется обычным взглядом на часы.
Но такой способ временного восприятия вовсе не означает, что так происходит повсеместно. Согласно теории относительности Эйнштейна, время не является абсолютным и в разных системах отсчёта течёт с разной скоростью.
Например, если отправиться к чёрной дыре и вернуться на землю, затратив на путешествие две недели, по возвращению обнаружится, что на родной планете прошло более десяти лет.
Почему?
Конечно, временное восприятие астронавта ограничится четырнадцатью днями, но по факту, вблизи источника сильной гравитации время шло гораздо медленнее. У каждого из нас собственное понимание времени, всегда относительное.
Итак, время не абсолютно. Но что насчёт направления? Разве по этому поводу найдена истина? Интересно, что физика, по большому счёту, ничего не говорит о том, что время движется по определённому "Маршруту".
Представьте себе, как на твёрдую поверхность падает куриное яйцо. В том случае, если посмотреть на это событие в обратном порядке, когда яйцо взлетает вверх, собирается воедино, принимая исходную форму, это выглядело бы достаточно странно, верно? Куриные яйца так не делают.
Но на микроскопическом уровне наблюдения за отдельными частицами, и прямой и обратный сценарий, показались бы правдоподобными. В таком случае объектами являются скопления движущихся субатомных частиц.
Концепция "Симметрии Времени" предполагает действие законов, независимо от направления фундаментальной физической величины. В случае если это те самые законы, которые управляют вселенной, откуда нам известно, что направление времени это не просто человеческая фантазия?
Ответ кроется в том, что называют энтропией.
Простым языком, энтропия - величина, которая определяет меру "Беспорядка" в системе. В частности, энтропия связана с понятием энергии.
Вернёмся к эксперименту с падением куриного яйца. Когда яйцо упало и разлетелось, фактически во вселенной увеличилась общая энтропия.
По-настоящему невозможно повернуть события вспять и собрать упавшее яйцо обратно. Даже если бы существовало устройство, способное всё исправить, потребовалось бы топливо или энергия, для выполнения этой задачи. Поскольку необходимы энергетические затраты на восстановление яйца, полностью ход событий был бы необратим.
Энергетические затраты не удастся вернуть. Никакие старания не помогут восстановить энергию, израсходованную на разрушение яйца и обратную сборку.
Законы ньютона и квантовая механика не зависят от направления времени. Их уравнения "Симметрию демонстрируют".
Однако второй закон термодинамики является единственным исключением из правил. Он предполагает, что полная энтропия в изолированной системе никогда не уменьшится с течением времени. Наша изолированная система - это вселенная. По термодинамике не существует способа обратить вспять полную энтропию в космосе.