Время все еще (заморожено) для отдельной изолированной частицы?

Я понимаю, что энтропию называют стрелой времени, потому что это единственное физическое свойство, которое всегда увеличивается в изолированной системе (на основе 2-го закона термодинамики).

С другой стороны, энтропия — это степень беспорядка системы. Когда мы говорим о порядке/беспорядке, мы говорим о группе частиц и их состоянии относительно друг друга.

Означает ли это, что для отдельной частицы, находящейся в изоляции (далеко в вакуумном пространстве), время неподвижно? Рационально ли предположить частицу в таком состоянии?

Ответы (1)

Вы, конечно, можете представить себе такую ​​Вселенную с одной одинокой бесструктурной и холодной частицей, ни с чем не взаимодействующей и живущей в каком-то вечном и неизменном пространстве-времени. Конечно, такая Вселенная совсем не похожа на нашу. Мой ответ будет таков: поскольку в этой Вселенной ничего не меняется, на самом деле не существует функционального понятия времени.

Мы можем представить, что это массивная квантовая частица, живущая в пространстве Минковского; тогда есть по крайней мере частота, связанная с комптоновской длиной волны частицы (в ее системе покоя), которая поставила бы физические часы во Вселенной. Но не было бы стрелы времени

Такая Вселенная настолько странная, что она граничит с тем, чтобы не быть общепринятой физикой. Но я вижу его ценность как мысленного эксперимента, как в вашем вопросе, чтобы уточнить, что, действительно, для измерения времени должно быть что-то изменяющееся, а для того, чтобы иметь стрелу времени, должна быть необратимость - в нашей Вселенной это возникает через второй закон, потому что энтропия была ниже в ранней Вселенной и (в среднем) увеличивается по направлению к будущему.

Хороший ответ! Вселенная, состоящая из одной частицы, имеет только одно состояние, поэтому только одно значение энтропии, поэтому она одновременно находится в состоянии минимальной и максимальной энтропии, т.е. она имеет Большой Взрыв и Тепловую Смерть в одно и то же «время».
Хорошо. Но вы должны быть осторожны, чтобы у ОП не сложилось впечатление, что время является следствием « стрелы времени» (под тем, что он, кажется, имеет в виду 2-й принцип термодинамики), во что он, кажется, верит и что это неправильно.
@ Иван Веленик, не могли бы вы уточнить, что вы подразумеваете под временем, которое не является следствием увеличения энтропии? Является ли время отдельной сущностью, связанной только с энтропией?
@YvanVelenik Воспринимаемое прошлое должно быть направлено на уменьшение энтропии, чтобы обеспечить формирование надежных воспоминаний и записей. В этом смысле перцептивная стрела времени и термодинамическая стрела времени взаимосвязаны.
@ gandalf61 Возможно. Однако время существует, даже если оно не воспринимается. Я понял его вопрос не как о воспринимаемом времени, а как о реальном времени.
В господствующих физических теориях время (и пространство) существуют независимо. Тогда стрела времени есть следствие динамики, статистики и очень особых начальных условий в далеком прошлом.
Если есть только одна частица, можем ли мы также сказать, что нет положения, расстояния, скорости и т. д.? Все они основаны на сравнении частиц друг с другом, так что бы вы сравнивали?
@YvanVelenik Я бы сказал, что если нет оперативного способа измерения времени или направления времени в данной Вселенной, даже в принципе, то время в этой Вселенной не имеет реального физического смысла. Имейте в виду, что в этой Вселенной нет наблюдателей, часов или чего-либо, что меняется со временем.
@Andrew Это сайт о физике. Существование наблюдателя не является допущением ни в одной из известных мне теорий. Наши теории предполагают существование подходящего пространства-времени, а затем предсказывают эволюцию систем (конечно, это небольшое упрощение, поскольку структура пространства-времени может быть частью динамических переменных). Они предсказывают, при соответствующих предположениях, что системы развиваются в соответствии со вторым принципом (с точностью до незначительных тонкостей).
@YvanVelenik Мы должны согласиться не согласиться. Как я уже сказал в своем ответе, я чувствую, что эта модель граничит с нетрадиционной физикой, потому что она такая странная. Но с точки зрения физики я твердо верю, что величина, введенная в формализме, который не имеет наблюдаемых следствий, не является физической величиной. Например: численные значения векторного потенциала в электромагнетизме ненаблюдаемы даже в принципе и поэтому не имеют физического смысла (хотя и полезны в качестве промежуточных шагов в расчетах).
В качестве примера: ваша философия, предполагающая фиксированное пространство-время, в котором мы проводим вычисления, на самом деле не работает в ОТО, но даже если мы приспособим ее к динамическому пространству-времени, вполне может быть, что в полной квантовой теории гравитации (когда-то известно) мы не следуем процедуре, изложенной в вашем комментарии. Я не предвзято отношусь к тому, являются ли пространство и время необходимыми элементами физической теории, но я твердо уверен, что для того, чтобы величина была физической, должен существовать (по крайней мере в принципе) способ ее измерения.
Время все еще (заморожено) для отдельной изолированной частицы?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v