О различии между прошлым и будущим: можно ли теоретически изменить направление частиц и заставить время казаться повернутым вспять?

Основываясь на моем понимании физики после просмотра «Различия прошлого и будущего» в проекте «Тува» , нет никакой разницы между прошлым и будущим на фундаментальном уровне — все взаимодействия частиц могут происходить в обратном порядке. Итак, мой вопрос заключается в том, можно ли теоретически изменить направление всех частиц в наблюдаемой Вселенной относительно друг друга и иметь время, по существу, бесконечное.

Если подумать, предметы могли бы «падать» вверх, потому что сопротивление воздуха было бы намного ниже из-за того, как воздух двигался при падении, и скорость от гравитации вниз была бы обратной, так же как и воздух под толкающим мячом. вверх (опять же из-за того, как воздух двигался до переключения). Я не понимаю, почему эту же логику нельзя применить к более сложной системе.

Имеет ли эта логика смысл? Если нет, то где ошибка? Какие еще ограничения необходимо добавить, чтобы заставить время по существу идти назад, кроме изменения направления, если это вообще возможно в теории?

Хотя на самом деле вы не будете тратить время на фоны. Время по-прежнему будет идти вперед, только в обратном направлении.
@DavidH, понял. Вот почему я сказал «по существу».
Одно слово: энтропия. Если бы мы бесконечно «обращали время вспять», энтропия в целом уменьшалась бы. Законы физики говорят, что этого не может быть, поэтому это небольшое различие между прямым и обратным временем делает практически невозможным просто повернуть время вспять.
@ Джим, это правда? Я думал, что энтропия была просто общей тенденцией событий, а не абсолютным законом во всех сценариях. Я ошибаюсь?
закон, согласно которому энтропия всегда должна возрастать в целом, является одним из самых фундаментальных законов физики. Многие другие законы имеют некоторые исключения в очень малых или очень больших масштабах. Или вы можете обойти некоторые законы, введя частицы или другие модели. Но этот закон непреложен. Этот закон является единственным законом, который может создать или разрушить теорию. Если теория говорит, что энергия не сохраняется, это все равно нормально. Если теория говорит, что энтропия уменьшается, она мертва.
@Jim Цитата из en.wikipedia.org/wiki/Entropy_(arrow_of_time) : «В отличие от большинства других законов физики, второй закон термодинамики по своей природе является статистическим, и поэтому его надежность возникает из-за огромного количества частиц, присутствующих в макроскопических системах. ... В принципе не исключено, что все 6 × 10^23 атомов в моле газа спонтанно мигрируют в одну половину сосуда; это просто фантастически маловероятно». Это в сочетании с идеей о том, что всем микроскопическим явлениям присуща временная симметрия, заставляет меня думать, что мой сценарий и результат вполне правдоподобны. Опровержение?
нет опровержения. Если вы определяете правдоподобность как почти нулевую вероятность возникновения, то мне больше нечего сказать.
@Jim Это не имеет ничего общего со случайным взаимодействием частиц газа в контейнере. Это связано с взаимодействиями частиц, которые уже произошли, и с учетом того, приведет ли обращение этих взаимодействий вспять или нет к состоянию, идентичному любой точке в прошлом. Это связано с тем, существует ли объективная, абсолютная граница между обратимостью микроскопических взаимодействий и обратимостью макроскопических взаимодействий. Имейте в виду, что это теоретическое состояние и совсем не правдоподобно на самом деле. Это теоретический вопрос, и к нему следует относиться так.

Ответы (2)

Да, как вы говорите, в механических законах, лежащих в основе нашей Вселенной, есть встроенная временная симметрия. На данный момент наиболее точным утверждением кажется СРТ-симметрия. При обращении СРТ (частицы -> античастицы, перевернутое пространство, перевернутое время) механика работает идентично. Однако на практическом уровне даже одна только временная симметрия соблюдается в хорошей степени.

Конечно, это очень теоретически. Даже в простой классической картине вам было бы очень трудно попасть туда и обратить вспять все движения каждой молекулы.

Квантовая механика еще больше усложняет требование обращения — недостаточно просто обратить движение частиц вспять, вы фактически должны сохранить все сложные волновые корреляции (запутывания) между частицами. Но есть хитрость: вы не можете наблюдать за этими запутанностями, поэтому вам нужна какая-то хитрая операция по перевороту времени, которая не требует наблюдения. Более того, как только вы наблюдаете обращенную во времени систему, вы вызываете декогерентность и уничтожаете ее обращенность.

Но это теоретически возможно?
Я думаю, что у вас неправильное ожидание ответа «это возможно». Под формулировкой «это есть» вы, кажется, имеете в виду физический процесс, который обратил бы время вспять. Но это совсем не то, что предсказывают уравнения. Что верно, так это то, что если вы поменяете знак времени (на самом деле это несколько сложнее) и знак заряда, а затем знак пространственных координат, уравнения физики будут выглядеть точно так же. Это все средства обращения времени.
Обращение времени возможно для некоторых небольших или очень специализированных систем. Например, явление спинового эха — это своего рода обращение времени. Примеры, которые вы имеете в виду (например, изменение направления трения мяча, падающего в воздух), теоретически возможны, однако под «теоретически» я подразумеваю только то, что они возможны математически; очень сомнительно, что они когда-либо будут практически возможны в любой момент, как бы ни развивалась наша технология.
Имейте в виду, что в реакциях с нарушением вкуса наблюдаются как нарушение CP (многие случаи начинаются с распада нейтрального каона), так и явное нарушение T. Другими словами, не совсем вся физика подчиняется инвариантности по отношению к обращению времени, даже если пренебречь проблемами макроскопической термодинамики.

Полная обратимость на элементарном уровне не означает того, что вы предлагаете: новые качественные черты появляются по мере увеличения масштаба системы и ее способности взаимодействовать с остальным миром, так что диссипация (необратимость, потеря «полезной» энергии) при уровень нашего повседневного опыта не противоречит микроскопической обратимости. Если капля чернил упадет в воду и рассеется, вы все равно не сможете (в смысле, сделанном точным в статистической механике) обратить вспять все движения частиц и восстановить первоначальную каплю, не затрагивая остальной мир.

Извините, я не думаю, что вы были очень ясны. Почему нельзя было обратить пример с падением (при условии, что вся наблюдаемая Вселенная тоже должна была измениться)?
Немалую роль в этом играет понятие энтропии.
Немалую роль в этом играет понятие энтропии. Как я сказал, обратимость элементарного не противоречит существованию рассеянности, переживаемой повседневно. То, что мы называем диссипацией, есть, по сути, просто передача энергии (которая сохраняется, как предполагает обратимость) той части системы, из которой мы едва ли можем ее восстановить. Давайте рассмотрим затухающий маятник: макроскопический наблюдатель ошибся бы, если бы подумал, что энергия исчезает. Это не так, он просто принимает вид тепла.
Второй закон гласит, что эта форма энергии в некотором смысле отличается от механической энергии тем, что ее нельзя обратимо преобразовать обратно.
Цитата из en.wikipedia.org/wiki/Entropy_(arrow_of_time) : «В отличие от большинства других законов физики, второй закон термодинамики по своей природе является статистическим, и поэтому его надежность проистекает из огромного количества частиц, присутствующих в макроскопических системах. в принципе не исключено, что все 6 × 10^23 атомов в моле газа спонтанно мигрируют в одну половину сосуда; это просто фантастически маловероятно». Это в сочетании с идеей о том, что всем микроскопическим явлениям присуща временная симметрия, заставляет меня думать, что мой сценарий и результат вполне правдоподобны. Опровержение?
О различии между прошлым и будущим: можно ли теоретически изменить направление частиц и заставить время казаться повернутым вспять?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v