Біз әлі күнге дейін түсіне бермейді, неге уақытта тек қана алға

Әрбір өтетін сәтте ауыстырады біз өткен арқылы осы болашаққа және кері жол жоқ: әрдайым ағады бір бағытта. Ол бір орнында тұрмайды емес бұруға; стрела времени әрқашан көрсетеді үшін алға..... Алайда егер біз назар аударайық физика заңдары — Ньютон дейін Эйнштейн, Максвелл дейін Бор, Дирак дейін Фейнмана — олар покажутся бізге симметричными қатысты. Басқа сөздермен айтқанда, теңдеу, келісім-шарт шындыққа, жұмыс істеп, қарау, қай жаққа жүріп жатыр. Сондай-ақ, сипаттайды мінез-құлық кез келген жүйенің бағынады физика заңдары бірдей болады үшін жақсы уақыт, келе жатқан бұрын, мен үшін уақыт, келе жатқан алға. Бірақ, біз неге екенін, білеміз тек бір бағыт қозғалыс уақыты: алға. Қайдан алынады, бұл стрела времени?

Көптеген адамдар деп санайды арасындағы байланыс болуы мүмкін жебесінің уақыт саны мен энтропия. Дегенмен адамдардың көпшілігі, әдетте, көздейді астында энтропией "беспорядок", бұл өте ленивое сипаттамасы, оның үстіне мен өте дәл. Энтропия — бұл шара қанша термалды (жылу) энергиясы болып қайта құрылуы мүмкін пайдалы механикалық жұмысқа. Егер сіз көп мұндай энергия қабілетті, ықтимал жұмыс істеуге, сіз жүйесі төмен көрсеткіші энтропия, ал егер энергия аз, энтропия жүйесінің үлкен болады. Термодинамиканың екінші заңы бекітеді, бойымыздағы жабық жүйе тек өсе қалуға бір деңгейде уақыт өте келе; ол ешқашан да азаяды. Басқа сөздермен айтқанда, уақыт өте келе бойымыздағы бүкіл Ғаламның өсуі тиіс. Бұл жалғыз ғана заңы-физика, ол көреді белгілі бір бағыт.

бұл біз алаңдаймыз уақытта да бар, тек-термодинамиканың екінші заңының болады? Бұл принципті терең арасындағы байланыс жебесінің уақыт және энтропией. Кейбір физика деп санайды иә, және бұл айқын болуы мүмкін. Мүмкін, бағыт жебенің уақыт тікелей түрде завязано арналған энтропия.

кейбір жағдайларда энтропия өте жақсы сипаттайды стрелу уақыт, мысалы, неге кофе және сүт алады смешаться, бірақ "размешаться" кері; неге мұз еріп кетеді ұйытып напитке, бірақ емес, суық; неге сынған арналған табаға салып, жұмыртқа ешқашан жиналады кері неразбитые және шикі. Барлық осы жағдайларда изначальное жағдайы төмен энтропия (көп қол жетімді қабілетті, жұмысқа энергиясы) переходило жағдайы жоғары энтропия (және төмен қол жетімді энергиясын) ұзақ уақыт бойы. Көптеген мысалдар бар осы табиғат қоса алғанда, бөлмеге толтырылған молекулалар: бір жағында көп салқын және баяу молекулалардың, басқа көп ыстық және жылдам. Беріңіз уақыты және бөлме толығымен толы перемешанными бөлшектер, олар мүмкін емес болады бөлуге екі екі жақтағы лагерь. Энтропия өсіп келеді. Хаос ст.

Дегенмен, мүмкін, барлық олай необратимо. Бар су асты тас, оны байқамайды көптеген адамдар, тұратынымды туралы екінші заңда термодинамика және ұлғайту энтропия: бұл тек энтропия жабық жүйесі, немесе жүйесін, оған ештеңе де әсер етпейді сырттан, ал энтропия емес убывает және қосылады. Алғаш рет бұл идеяны адам шеруге ашу физигі Джеймс Клерк Максвелл тағы да 1870-жылдары: жеткілікті сыртқы мәнін ашатын қақпасына екі тарап арасындағы бөлмелері, сөйтіп, "суық" молекулам өтуі бір жағына, ал "ыстық" — басқа. Бұл ойдағы парадокс болды, ретінде белгілі "Максвелл демон", және ол шын мәнінде азайтуға мүмкіндік береді энтропию.

Әрине, сіз бұзылған жағдайда термодинамиканың екінші заңы осылай. Айласы деп демон жұмсайды үлкен саны энергия, бөлуге бөлшектер. Бұл жүйе, ол биліктегі демона, ашық болады; егер сіз қосыңыз энтропию ең демона жалпы жүйесіне бөлшектер, сіз таба бұл жалпы энтропия артады. Бірақ бір трюк: тіпті егер сіз өмір сүрген қорапта және білмеген бар екендігі туралы демона — басқа сөзбен айтқанда, егер сіз өмір сүрген бұл кармашке Ғаламның, онда энтропия азаяды — сіз бәрібір жүрді еді алға. Термодинамикалық стрела жұмыс бағытын анықтайды, онда біз үшін кетеді.

Сонымен, қайдан алынады байланыс бағытының, уақыттың және біздің қабылдау керек. Біз білмейміз. Бірақ біз білеміз, бұл термодинамикалық стрела времени емес болып табылады. Біздің өлшеу энтропия Ғаламның біледі тек бір орасан азайту тарихында ғарыш аяғы ғарыш инфляция көшу Үлкен Жарылыс. (Тіпті, бұл білдіруі мүмкін үлкен ұлғайту, энтропияның көшу инфляциялық жай-күйіне толы матамен және сәуле). Біз білеміз, біздің Ғалам кездеседі суық және бос тағдырымен кейін выгорят барлық жұлдыз, распадутся барлық қара тесік "және" қараңғы энергия растолкает байланыссыз галактика. Термодинамическое жағдайы максималды энтропия ретінде белгілі "жылу өлім" Ғаламның. Және бұл жеткілікті біртүрлі, жай-күйі, оның біздің Ғалам пайда болды, — ғарыштық инфляция — ие, дәл осындай қасиеттері бар, тек әлдеқайда үлкен қарқынмен кеңейту қарағанда, қазір.

Қалай аяқталды инфляция? Ретінде энергия вакуум Ғаламның, энергия, өзіне тән пустому кеңістікке айналды ыстық сорпа бөлшектер мен античастиц сәуле? Және ауысты ма Ғалам жағдайына өте жоғары энтропия кезінде ғарыш инфляция жағдайы төмен энтропией кезінде Үлкен Жарылыс, немесе энтропия кезінде инфляция тағытөмен ықтимал қабілетін Ғаламның орындауға механикалық. Әзірге бізде тек теория; тәжірибелік немесе бақылау белгілері көмектескен еді бізге осы сұрақтарға жауап әлі табылған жоқ.

Біз түсінеміз стрелу уақыт термодинамической тұрғысынан, бұл өте құнды және қызықты бөлігі білімді. Бірақ сіз білу керек, неге кеше — бұл өзгеріссіз өткен, ертең басталатын күн, ал осы — бір сәт, сіз қазір өмір сүріп, термодинамика береді жауап. Ешкім де береді.