Существует ли механизм нарушения временной симметрии?

За исключением термодинамической стрелы времени, все математические описания времени симметричны. Мы знаем, что стрела времени реальна, и мы знаем, что уравнения, описывающие физику, реальны, поэтому есть ли понимание того, что нарушает симметрию между реальным временем и математическим описанием?

Я позволю кому-то другому ответить, но я считаю, что ключевое значение здесь имеют магнитные поля.
Вам следует прочесть http://www.scientology.org/article/… .
Термодинамическая стрела времени — это нарушение временной симметрии.
Грубая зернистость нарушает обратимость (никогда не слышал, чтобы это называлось временной симметрией) микроскопических законов. Я предполагаю, что под математическим описанием вы подразумеваете микроскопические законы, которые являются обратимыми, а под реальным временем — необратимость макроскопических эффективных законов, которые мы наблюдаем.

Ответы (3)

На самом деле неправда, что наши законы физики симметричны относительно обращения времени. Стандартная модель физики элементарных частиц — нет.

На самом деле, с 1960-х годов сильно подозревали, что законы физики не могут быть инвариантными при операции обращения времени. Существует очень надежный теоретический результат, называемый теоремой CPT , в которой говорится, что любая разумная квантовая теория поля должна быть инвариантной по отношению к комбинации обращения заряда (C), обращения четности (P) и обращения времени (T). Мы знаем с 60-х годов, что законы физики не инвариантны относительно обращения CP (обратный заряд и четность); эти нарушения экспериментально наблюдались в физике каонов и В-частиц. Таким образом, теорема CPT подразумевает, что любая правильная физическая модель должна предсказывать нарушение T-симметрии. Эта симметрия должна нарушаться таким образом, чтобы точно компенсировать нарушение CP-симметрии.

Прямое нарушение Т-симметрии недавно наблюдалось в эксперименте BaBar.

+1, потому что это показывает, что предположение, что «все математические описания времени симметричны», неверно. Я не понимаю, однако, навскидку, как можно определить стрелу времени из этого нарушения симметрии.
@anna v. Все математические описания времени не обязательно должны быть симметричными. Мы знаем, что ньютоновская механика симметрична во времени, а термодинамика асимметрична во времени. Как можно использовать законы, симметричные во времени, для вывода законов, асимметричных во времени, если какой-то механизм не нарушал эту симметрию. Стандартная модель не классическая, не механическая, и вы можете иметь независимые от времени волновые функции. Я думал, что Стандартная модель основана на симметрии, а не на механике, как она рассматривается в классической физике.
@ user4884: Аннав цитирует первое предложение вашего вопроса; ты тот, кто утверждал, что все математические описания времени симметричны. Смысл моего ответа в том, что это предположение ошибочно.
@annav Я согласен, что не совсем очевидно, как превратить обычные данные стандартной модели во временную ориентацию для пространства-времени. Но отсутствие Т-симметрии показывает, что эти данные присутствуют неявно. Преобразования Лоренца в группе симметрии Стандартной модели должны быть правильными и ортохронными.
пользователь1504 . Единственный способ увидеть, как может появиться стрела времени, — это следовать шагам, на которые Любош указывает, как получить классические поля из квантово-механических здесь: motls.blogspot.com/2011/11/… , концентрируясь на Компоненты, нарушающие CP.

Кажется, вы стремитесь исключить термодинамическую стрелу времени, но, насколько мне известно, это единственный источник временной асимметрии.

Как упомянул Росс в своем ответе, коллапс волновой функции был представлен как асимметричный во времени процесс. Однако я предполагаю, что большинство людей теперь рассматривают даже это как принципиально симметричное во времени. Если вы верите в декогеренцию, коллапс волновой функции — это просто еще один пример термодинамической стрелы времени.

Остается (в основном философская) проблема, почему у людей время течет в одном направлении, но это также может быть просто потому, что мыслительный процесс неизбежно следует термодинамической стреле времени.

Мои познания в этой интересной проблеме довольно ограничены, но я думаю, что вы также можете определить стрелу времени, используя расширение вселенной, сказав: «Время увеличивается по мере расширения Вселенной». Это космологическое определение стрелы времени, я думаю, не связано с термодинамической стрелой времени.
Я бы не был слишком уверен, что расширение Вселенной не связано с термодинамикой: arxiv.org/abs/1001.0785
Технически термодинамика не исключена, потому что это форма классической механики в том смысле, что законы физики, симметричные во времени, могут быть использованы для вывода законов термодинамики, которые не симметричны во времени. Поэтому я и спросил про механизм.
На самом деле Стандартная модель не симметрична относительно обращения времени. СР-нарушение приводит к Т-нарушению.
Стандартная модель не связана с классической физикой или механикой, она связана с симметриями. Когда эти симметрии нарушаются, нет никакого механизма, объясняющего это нарушение. Вот почему Стандартная модель изо всех сил пытается найти механизм для придания массы, бозон Хиггса — одна из возможностей.
@ 1504 Вопрос в том, существует ли механизм нарушения временной симметрии. Если бы Стандартная модель могла ответить на этот вопрос, я предполагаю, что мы смогли бы вывести классическую физику из Стандартной модели или квантовой физики, что не так.
@ user4884 Классическая механика ЯВЛЯЕТСЯ классическим пределом QM.
@Dilaton: Макромасштабная запутанность создается во многих университетах Европы, Японии и США, поэтому у квантовой механики нет предела. Копенгагенская интерпретация квантовой механики достигла предела, который предсказывал Эйнштейн.
xxx.lanl.gov/pdf/1111.3328v2.pdf Математики из Имперского колледжа Лондона представили доказательство физического существования волновых функций. Исследование было опубликовано в журнале Nature. Не совсем поддерживает Копенгагенскую интерпретацию.
@ user4884 Лучшая квантовая интерпретация - это "Заткнись и вычисляй" Фейнмана, означающая, что QM не нужно интерпретировать, достаточно, чтобы она работала ;-)
@Dilaton Основой всех экспериментальных наук является математика, поэтому мне нравится цитировать Дэвида Гильберта, когда дело доходит до таких вопросов. «Надо знать — будем знать». Многое говорит о человеке и его уважении к знаниям.
Джон, исходя из предположения, что CPT-симметрия сохраняется, любое CP-нарушение подразумевает нарушение временной симметрии, помимо того, что T-нарушение в B-распадах явно наблюдалось .
@dmckee: да, и я думаю, что вы уже поправляли меня в этом вопросе :-). Однако для меня не очевидно, как наблюдаемое или предполагаемое нарушение Т может иметь большое влияние на макроскопическом уровне.
Я тоже, но это разрушает давний философский аргумент, который начинается с вопроса «Как мы можем увидеть макроскопическую асимметрию времени, если основной закон физики симметричен во времени?» . Теперь вы должны задаться вопросом, как очень маленькие асимметрии теории приводят к глубоким асимметриям нашего повседневного опыта, что все еще остается сложным вопросом, но уже не таким ошеломляюще сложным.
@dmckee: но крупномасштабная асимметрия повседневной жизни связана с тем, что мы занимаем небольшую часть доступного нам фазового пространства, то есть это результат начальных условий и не имеет ничего общего с B-мезонами!

Есть книги на эту тему. Все ответы, которые я видел, сосредоточены на одном из двух: термодинамическая стрела или квантовый коллапс. Я не видел хорошего ответа для перевода квантового коллапса в крупномасштабный мир. Термодинамический аргумент довольно тонок, если вникнуть в него. С любого момента времени, когда энтропия не является максимальной, энтропия (с огромной вероятностью) должна увеличиваться в обоих направлениях.

Относительно переноса квантового коллапса в крупномасштабный мир: волновая функция с классическими свойствами была успешно выделена в движении двойных звезд. Видеть. indjst.org/index.php/indjst/article/view/30008/25962 и мой профиль, где об этом сообщалось в Anna Astronomy News.