Во «вселенной», где время идет вспять, сохраняется ли причина/следствие?

Уже опубликованные ответы, вероятно, отвечают на ваш вопрос. Я просто добавлю немного о том, что говорит физика об обратимости времени. Это говорит о том, что макроскопически прошлое и будущее различимы, но микроскопически они почти одинаковы, но и не тождественны.

В других ответах вы видели, что термодинамика, наука о большом количестве частиц, которые затем должны быть описаны макроскопически, может различать прошлое и будущее, потому что беспорядок (энтропия в физике) увеличивается со временем для любого необратимого процесса (которых существует множество). многие, макроскопически, например, разбитая ваза). Слишком много деталей, чтобы собрать их вместе.

Тем не менее, есть причина и следствие, вы просто знаете, что было раньше

Микроскопически он другой. Физика всех взаимодействий частиц и излучений также каузальна, но в данном случае все они почти полностью обратимы. Почти через минуту. Но игнорируя почти, это означает, что если вы прокрутите фильм о взаимодействиях частиц вперед или назад, они оба будут выглядеть законными, и вы не сможете различить прошлое и будущее.

Алсмот возникает из-за того, что обратимость времени, называемая Т-симметрией, не является точной симметрией природы. Слабое взаимодействие в физике (одна из 4 сил природы) не Т-симметрично. Мы видим некоторые слабые взаимодействия с частицами, которые движутся неодинаково вперед и назад. То же самое верно и для другой так называемой дискретной симметрии (дискретной: она может быть только двумя способами), зеркальной симметрии, называемой четностью P. Существуют правосторонние и левосторонние взаимодействия, и иногда они не совпадают. Наконец, существует зарядовая симметрия (положительная и отрицательная), называемая С, которая также иногда нарушается. Но CPT как комбинация 3 кажется всегда симметричной.

Все еще существует некоторая неопределенность, может ли быть какое-то сильное силовое взаимодействие с небольшими разрывами P и T, и почему во Вселенной больше материи, чем антиматерии, что, вероятно, связано с некоторыми разрывами C, P и/или T в начале истории Вселенной. .

Но мы-то знаем, что каждое из них, а особенно по вашему вопросу, Т не есть симметрия природы. Погуглите и посмотрите статью в Википедии и другие на предмет временной симметрии. См. вики-статью по адресу https://en.m.wikipedia.org/wiki/T-symmetry .

Если рассматривать только обратимые процессы или немного физики частиц (то есть в любом случае можно забыть о 2-м принципе), то ответ однозначно да, причина и следствие сохраняются. Классическая механика (включая теорию относительности), а также квантовая механика действительно симметричны относительно обращения времени. На математическом уровне это означает, что если вы рассматриваете замену$t\to-t$в ваших физических уравнениях уравнения не будут изменены.

Однако в реальном мире, где действует 2-й принцип (термодинамики), обращение времени нашей Вселенной не является неотличимым от исходного. Наоборот. На самом деле, в этой обращенной во времени Вселенной энтропия будет уменьшаться, а это будет означать, что обращенная во времени Вселенная будет сильно отличаться от обычной. Второй принцип не является инвариантным относительно обращения времени. В реальном мире это

Следовательно, симметрия обращения времени справедлива только для обратимых процессов. Можно сказать, что 2-й принцип нарушает симметрию природы по отношению к обращению времени, или, проще говоря, создает четко очерченную стрелу времени, которая отличает будущее от прошлого.

Это означает, что в перевернутой вселенной причина следует за следствием.

На абстрактном уровне реальная вселенная и гипотетическая, которую вы предлагаете, являются объектами одной и той же категории. Применяются те же законы, и причинность сохраняется.

Если бы это было все, что мы рассматриваем, тогда, если бы вы могли воспринимать вселенную вне линии времени, как функцию времени, вы не могли бы сказать, как течет время. Вы даже можете оспорить понятие течения времени. Причинность может успешно применяться в обоих направлениях.

Теперь эта двунаправленная причинность, если предположить, что она полностью детерминирована, будет означать, что при любом состоянии мира в некоторый фиксированный момент времени мы можем вывести всю временную шкалу.

Предположим, что именно так и работают временные шкалы — они строятся из начальной точки, согласно правилам, в обоих направлениях.

В реальном мире, по крайней мере, кажется, что отправной точкой во времени было начало. В перевернутой вселенной это было бы где-то в будущем. Возможно, в конце — если предположить, что если бы мы все перевернули в момент зачатия нашей вселенной, она бы просто перестала существовать.

Теперь, поскольку фиксированным состоянием может быть любое состояние, это не обязательно должно быть очень своеобразное состояние в начале нашей временной шкалы или какое-либо другое очень отличное состояние. Если состояние хаотично, то никакая характеристика этого признака, никакая рассчитанная статистическая величина не позволили бы провести различие между прошлым и будущим. Какие бы метаморфозы ни происходили в одном направлении, с такой же вероятностью они могли бы произойти и в другом.

Однако если фиксированное состояние очень четкое, как в случае с нашей временной шкалой, мы можем интуитивно понять, применяя вероятность к области, которая не имеет ничего общего с эмпирическим понятием вероятности, что фиксированное состояние является таким своеобразным, в нашей прошлое, а не какое-то другое, что мы оставили позади или еще не испытали. Если бы мы могли создать вселенную за вселенной, почти в каждой вселенной, которую мы создали хаотически, оба направления времени были бы во власти бессмысленного хаоса, только в очень небольшом меньшинстве хаос превратился бы в упорядоченный мир, а затем в иллюзию начала в конец. В то время как почти в каждой вселенной, которая возникает из очень определенного начального сценария, одно или оба направления (трудно сказать, есть ли другое направление времени от Большого взрыва и что там произошло, возможно,

По крайней мере, так я это вижу.

Таким образом, мы различаем будущее и прошлое, замечая определенные черты вселенной, которые кажутся не случайными, и то, как они ухудшаются. Я думаю, стоит упомянуть, что некоторые другие черты со временем становятся все менее и менее случайными, и это мы называем эволюцией. Но этот процесс «короткоживущий», поэтому, учитывая достаточно долгое время, мы узнаем, в каком направлении идет ухудшение.

В хаотической вселенной мы увидим возникновение локальных спонтанных очагов порядка. Однако, если Вселенная полностью хаотична или находится достаточно далеко от своей начальной точки в любом направлении, чтобы стать таковой, эти карманы с такой же вероятностью будут возникать как по течению, так и против него.