microcell (microcell) wrote,
microcell
microcell

Categories:

Стрелы времени

Артуром Эддингтоном было введено некое понятие "стрел времени". Это понятие - весьма иллюзорно, однако оно как нельзя лучше определяет ту разницу между временем, как физической величиной и нашим её восприятием.

Прежде, чем говорить об этом, следует понимать, что время - это универсальная величина, которой подчинено всё в нашей галактике. Мы даже измеряем время используя приборы или явления, которые основаны на этом же самом эффекте, будь то обычные механические часы или какой-нибудь хитроумный атомный хронометр, использующий квантовый дискриминатор и цезний-133.

Время, это состояние материи, некая невидимая капсула, в которую заключена вся наша вселенная. Находясь внутри этой капсулы сложно судить о её природе, однако можно строить разные теории или, по крайней мере, предположения о возможной природе этого явления.

Мы привыкли воспринимать время, как некую психологическую стрелу, то есть, как нашу собственную память о том, что происходило в нашем прошлом. Это именно стрела, по скольку она имеет ясно обозначенное направление: мы помним только прошлое, но не способны его изменить, и не помним своё будущее, хотя способны на него повлиять.

Эта стрела, по-видимому, является уникальной для каждого из нас, так как она основывается на нашем и только нашем восприятии информации. Однако, вместе с тем, допустимо говорить о некой общей психологической стреле времени, так как мы живём в общей вселенной и наше прошлое так же является общим.

По мимо этой стрелы, имеется и более определённая термодинамическая стрела времени, которая указывает направления возрастания энтропии во вселенной. Энтропия, как известно, возрастает всегда, по этому в настоящий момент направление психологической и термодинамической стрел совпадают.

Различают так же космологическую стрелу времени, то есть направление расширения вселенной. Она так же совпадает с психологической и термодинамической стрелами, однако, если теория о Большом Сжатии Вселенной окажется верна, эта стрела, в будущем, может изменить направление. Что, в этом случае произойдёт с термодинамической стрелой времени и, уж тем более, психологической, это большой вопрос.

Всё дело в том, что направление термодинамической стрелы охраняет некий дракон, называемый "второй закон термодинамики", который утверждает, что энтропия, то мера беспорядка системы, не может уменьшаться со временем. В данном случае имеется в виду именно термодинамическая стрела времени. Не мало попыток было предпринято в истории человечества сломать этот закон, но все они окончились неудачей. В частности, этот закон гарантирует невозможность построения машины, именуемой вечным двигателем.

Возможно, что наша психологическая стрела времени совпадает с термодинамической именно по той же самой причине - мы весьма поднаторели в вопросах использования энтропии для извлечения некой локальной выгоды для себя. Мы поглощаем пищу и извлекаем из неё энергию в процессе переработки. Мы сжигаем древесину с целью извлечь из неё тепло, которое помогает нам приготовить ту пищу, которую мы поглощаем. Мы даже научились расщеплять атомы.

Иногда мы способны уменьшить энтропию в одном небольшом месте вселенной, выплавляя железо, строя дома, возделывая почву и сажая деревья. Но этот процесс всегда происходит за счёт того, что мы повысили энтропию где-то в другом месте, причём так, что полная энтропия системы всегда увеличится в результате наших действий.

Но что произойдёт с термодинамической и, как следствие, с психологической стрелой в результате Большого Сжатия? Не окажется ли так, что во время этого процесса энтропия начнёт... уменьшаться?

Какое место это оставляет нам, построившим свою цивилизацию на нашей способности управлять энтропией? Да, в условиях, когда атомы стремятся занять более упорядоченную, и, как следствие, более высокоэнергетическую структуру, нам откроется доступ к бесконечной и бесплатной энергии. Но что насчёт нашего тела, которое само извлекает энергию для себя за счёт энтропии? Сможем ли мы переварить пищу? Сможем ли мы расщепить атом?

Можно, конечно, сделать допущение, что, во время Большого Сжатия, то есть процесса уменьшения энтропии Вселенной и возврата её в первоначальное состояние до Большого Взрыва, будут существовать локальные участки вселенной, где энтропия всё так же будет увеличиваться. Может быть мы, даже, будем способны создавать подобные места. В этом случае локальное направление термодинамической, и, вместе с ней, нашей локальной психологической стрелы времени останется неизменным.

Однако, в целом, из того, что мы знаем о вселенной, Большое Сжатие кажется мне весьма маловероятным. Даже если допустить возможность такого процесса, для того, что бы Вселенная существовала вечно, в точку начальной сингулярности должно вернуться всё. Каждая единица информации, каждый квант испущенной и рассеянной энергии должны вернуться туда, от куда они вышли. В противном случае вселенная на каждой итерации теряла бы некую часть своей энергии. А это означает, во-первых, что история вселенной не начиналось бы с Большого Взрыва, Большой Взрыв и Больше Сжатие были бы просто этапами жизни вселенной. И, хотя такая вселенная не нарушала бы второго начала термодинамики, то есть её энтропия бы увеличивалась постоянно, одновременно с этим, это бы означало то, что такая вселенная не могла бы существовать вечно. Рано или поздно рассеянным оказалось бы всё!

Однако, если не Большое Сжатие то что? Возможен ли другой ответ на вопрос о том, как заканчивается вселенная. Как ни странно - возможен и далее я постараюсь об этом рассказать.
Tags: бумага всё стерпит, много букв, физическое
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments