Почему второй закон термодинамики имеет место только во временном измерении?

Если я разобью яйцо, то, насколько оно разбито, зависит от того, «когда» я не нахожусь, «где» я нахожусь. Почему измерение времени особенное?

насколько он сломан, не зависит от того, «когда» вы находитесь. Единственное, что говорит второй принцип термодинамики, это то, что если ваше яйцо разобьется (когда бы вы ни захотели его разбить), оно не восстановится спонтанно с течением времени.

Ответы (1)

Во-первых, есть несколько причин, по которым у нас нет полной симметрии между пространством и временем:

  1. У нас есть 3 пространственных измерения и только одно времяподобное.

  2. Частицы в стандартной модели имеют времениподобные или светоподобные мировые линии; насколько нам известно, тахионов нет.

По этим причинам имеет смысл говорить только о законах физики, которые берут начальные условия на одной пространственноподобной поверхности и оттуда предсказывают эволюцию системы. У нас нет законов физики, которые могли бы брать данные о времяподобной поверхности и развивать их в пространстве.

Другая проблема заключается в том, что для получения второго закона вам нужны два ингредиента: (1) своего рода подсчет состояний, который говорит, что есть больше способов создать одни макросостояния, чем другие; (2) что-то, что нарушает симметрию обращения времени. (См. этот ответ .) Что нарушает симметрию обращения времени в нашей Вселенной, так это то, что по неизвестным нам причинам у нас был Большой взрыв с низкой энтропией. Этот необходимый факт о космологии также нарушает симметрию между пространством и временем. Большой взрыв был чем-то, что произошло в определенный момент в прошлом повсюду; это не то, что происходило в определенной точке пространства во все времена.

Я знаю аргумент о том, что энтропия при Большом взрыве была низкой, но это меня всегда немного смущает... Я имею в виду, единственное, что мы знаем, это то, что, согласно нашему нынешнему мнению, она была меньше или намного меньше, чем сегодня. Почему это тайна, это факт нет? Больцман объяснил, почему подобные вещи должны быть исключением, а не правилом. Кроме того, я немного сомневаюсь, когда дело доходит до связи второго закона термодинамики для разбитого яйца с его применением в космологии, эти два описания кажутся очень разными и могут относиться к двум разным энтропиям.
Выберите любую меру энтропии. Там, где оно увеличивается, оно происходит только во времени, а не в одном из пространственных измерений. Почему измерение времени особенное? Является ли это необходимым свойством геометрии Вселенной и знаем ли мы, почему наша Вселенная имеет именно такую ​​геометрию (а не, скажем, чисто евклидову). Я думаю, что идея о том, что Большой взрыв начался в один момент времени везде, а не всегда в одной точке, является отправной точкой.