: Temporal Mechanics 101: How Time Flies

Оглавление

Сбросить всё

←

→

Английский оригинал	Перевод на русский
Сожалеем, но текст оригинала доступен только зарегистрированным пользователям.	Временная механика 101: как течёт время ilves_ArtO 09.04.15 в 19:34 0
	Мы движемся сквозь время каждый день, и большинство из нас даже не задумывается о том, как это удивительно. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:34 0
	Учёные же, которые об этом задумались, постоянно сталкиваются с проблемами при выяснении, что же в точности означает время, так как время - это определённое абстрактное понятие. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:34 0
	Это нечто, с чем мы тесно знакомы, но знакомы настолько хорошо, что нам почти никогда не приходится осмысленно его анализировать. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:34 0
	С течением многих лет наше видение времени - как с индивидуальной, так и с научной точки зрения - разительно изменилось, от догадки о прохождении череды событий до фундаментального компонента математической геометрии, описывающей вселенную. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:34 0
	Стрела времени: билет в один конец ilves_ArtO 09.04.15 в 19:35 0
	Физики ссылаются на одностороннее движение сквозь время (в будущее и никогда в прошлое), употребляя выражение "стрела времени" ("ось времени"), впервые использованное Артуром Эддингтоном (человеком, который помог утвердить общую теорию относительности) в 1928 г. в своей книге "Природа физического мира". ilves_ArtO 09.04.15 в 19:36 0
	Первое замечание, сделанное им, говорило о том, что "стрела времени" показывает одно направление, в противоположность направлениям в пространстве, где при необходимости можно переориентироваться. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:36 0
	Далее он обращает внимание на три ключевых идеи временной оси: ilves_ArtO 09.04.15 в 19:36 0
	• Человеческое сознание неотъемлемо распознаёт направление времени. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:37 0
	• Даже без памяти мир имеет смысл только в том случае, если ось времени направлена в будущее. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:37 0
	• В физике только один случай проявляет направление времени - это поведение большого числа частиц согласно второму закону термодинамики. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:37 0
	(См. ближайшую вставку "Асимметрии времени" для пояснения исключений из этого правила.) ilves_ArtO 09.04.15 в 19:37 0
	Сознательное распознавание времени - это первое (и самое существенное) доказательство того, что любой из нас понимает направление, в котором мы перемещаемся во времени. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:37 0
	Наши разумы (вместе с остальными нашими частями) "движутся" последовательно в одном направлении сквозь время, и, определённо, не в обратном. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:37 0
	Нейронные пути формируются в нашем мозгу, хранящем записи о событиях. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:37 0
	Для нашего разума прошлое и будущее чётко различаются. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:37 0
	Прошлое статично и неизменно, но будущее полностью неопределённо (по крайней мере, насколько знает наш мозг). ilves_ArtO 09.04.15 в 19:38 0
	Как указал Эддингтон, даже если вы ничего не помните, логика продиктует, что прошлое должно было случиться перед будущим. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:38 0
	Это, вероятно, правда, хотя сможет ли кто-либо составить представление о вселенной, в которой время течёт из будущего в прошлое - это вопрос, открытый для обсуждения. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:38 0
	Асимметрии времени ilves_ArtO 09.04.15 в 19:38 0
	Третье замечание Артура Эддингтона о временной оси указывает, что физические законы фактически игнорируют направление времени, за исключением второго закона термодинамики. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:38 0
	Это значит, что если вы возьмёте время t в физическом уравнении и замените его на время -t, а затем произведёте вычисления, чтобы охарактеризовать происходящее, получится осмысленный результат. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:38 0
	Для гравитации, электромагнетизма и сильного ядерного взаимодействия изменение знака переменных времени (названное T-симметрией) позволяет законам физики отлично работать. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:39 0
	В некоторых особых случаях, относящихся к слабому ядерному взаимодействию, в действительности оказывается, что это не так. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:39 0
	Фактически есть более масштабный тип симметрии, названный СРТ-симметрией, которая всегда сохраняется. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:39 0
	С относится к симметрии зарядового сопряжения, означающей, что положительные и отрицательные заряды могут заменять друг друга. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:39 0
	Р отвечает за пространственную симметрию, которая подразумевает, по существу, замену частицы её полностью зеркальным отображением - частицей, перевёрнутой во всех трёх пространственных измерениях. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:39 0
	(Такая СРТ-симметрия - свойство квантовой теории в нашем четырёхмерном пространстве-времени, так что в настоящее время мы пренебрегаем остальными шестью измерениями, предложенными теорией струн.) ilves_ArtO 09.04.15 в 19:40 0
	Оказывается, полная СРТ-симметрия, по всей видимости, сохраняется в природе. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:40 0
	(Это один из нескольких случаев ненарушенной симметрии в нашей вселенной.) ilves_ArtO 09.04.15 в 19:40 0
	Другими словами, точное зеркальное отображение нашей вселенной - такой, где всё вещество заменено на антивещество, отражено во всех пространственных направлениях и движется назад во времени - будет подчиняться физическим законам, во всём идентичным действующим в нашей вселенной. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:40 0
	Если СР-симметрия нарушается, то должен быть соответствующий раскол и в Т-симметрии, так что суммарная СРТ-симметрия сохраняется. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:40 0
	Фактически, несколько процессов, нарушающих Т-симметрию, называют нарушениями СР-инвариантности (так как CP-нарушения легче проверить, чем нарушения симметрии по отношению к обращению времени.) ilves_ArtO 09.04.15 в 19:40 0
	Наконец, мы всё же добрались до физического описания данного положения: до второго закона термодинамики. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:41 0
	Согласно этому закону, с течением времени ни в одной закрытой системе (то есть в такой, в которую не поступает энергия извне системы) энтропия (беспорядок) не может уменьшаться. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:41 0
	Другими словами, с ходом времени закрытая система не может стать более упорядоченной. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:43 0
	Интуитивно, это, несомненно, так. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:46 0
	Если взглянуть на дом, который был заброшен, то беспорядок в нём со временем будет расти. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:46 0
	Чтобы он стал более опрятным, должна быть привнесена работа извне системы. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:46 0
	Кто-то должен скосить траву во дворе, прочистить водосточные жёлоба, покрасить стены и т.д. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:47 0
	(Эта аналогия не совершенна, так как даже заброшенный дом получает энергию и воздействия извне - солнечный свет, животные, дожди и прочее - но идея понятна.) ilves_ArtO 09.04.15 в 19:48 0
	В физике стрела времени - это направление, в котором энтропия (беспорядок) возрастает. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:48 0
	Это направление упадка. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:49 0
	Странно, что те же самые идеи (те же самые по духу, хотя и не научные) берут начало в "Исповедях" Августина Блаженного, написанных около 400 лет до н.э, где он сказал: ilves_ArtO 09.04.15 в 19:49 0
	"Так что же такое время? Если никто меня о нем не спрашивает, то я знаю — что, но как объяснить вопрошающему — не знаю. Твердо же знаю я только одно: если бы ничего не проходило, не было бы прошедшего; если бы ничего не было, не было бы настоящего." ilves_ArtO 09.04.15 в 19:49 0
	То, на что указывает здесь Августин - это неотъемлемая проблема объяснения скользкой природы времени. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:50 0
	Мы в точности знаем, что есть время - фактически, мы не способны не понимать, как оно течёт в наших собственных жизнях - но когда мы пытаемся определить его в точной терминологии, оно ускользает от нас. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:51 0
	Он говорит, что "если бы ничего не проходило, не было бы прошедшего", и это может, в некотором смысле, описывать то, как второй закон термодинамики определяет ось времени. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:51 0
	Мы знаем, что время проходит, так как вещи определённым образом меняются по мере того, как течёт время. ilves_ArtO 09.04.15 в 19:52 0

Следующая страница →