Az idő tapasztalatai visszafelé válhatnak az Univerzum többi részéből

Az idő iránya egy irányban annyira intuitív, így megváltoztathatatlan, hogy teljes mértékben magától értetődőnek tartjuk. A dolgok nem esnek fel; a törött darabok nem összeszerelnek; az emberek idősebbek, így megy. Még mindig rejtély marad. Úgy tűnik, hogy a fizikai egyenletek nem részesítik előnyben az időirányúságot - mint a palindromok, és mindkét irányban egyformán jól működnek. Valójában a mikroszkopikus szintű fizikai folyamatok valójában „időszimmetrikusak”, és semmilyen fizikai törvény nem tartja azt, hogy az idő nem folyik az ellenkező irányba. Szóval - talán?

Ludwig Boltzmann volt az első, aki feljegyezte, hogy meglehetősen szilárd oka volt a makroszkopikus szintű irányultságnak. Ennek során a bécsi fizikus és a filozófus a XIX. Nicolas Léonard Sadi Carnot, a francia mérnök ötleteire épült, amelynek munkája a hőátadásban kezdetben a gőzgépek viselkedését írta le.

Carnot a francia katonában volt Napóleon alatt, amikor elvesztették a briteket. Ezután egy kicsit rivális volt a két nemzet között, nem az egyetlen alkalommal, amikor ez történt. Pontosabban, a franciák megrémültek azzal, hogy a britek eddig messze voltak a gőzgép-technológiában, köszönhetően olyan embereknek, mint James Watt az előző században. Tehát Carnot ugrott a versenyre, és elméleti motort írt. Carnot motorja tökéletesen hatékony motor volt, ami természetesen nem létezik, de nagyon hasznos ezekre a fogalmakra gondolkodva.

Carnot rájött, hogy egy tökéletesen hatékony motor reverzibilis. Mindaddig, amíg nem veszít energiát a hőre, akkor anélkül, hogy veszteség nélkül futtatná azt előre vagy hátra. De amint a motor nem tökéletesen hatékony, ha még egy kis apró hőveszteséget is veszít, akkor már nem tudja megfordítani ezt a folyamatot. Elvesztetted az energiát örökre, mint hő. Ez olyan, mintha azt mondanánk, hogy a legjobb, amit valaha is tehetsz, egy képzeletbeli egyszarvú motor, amely nulla összegű entrópiával rendelkezik, de soha nem kaphatsz negatív entrópiát. És a legtöbb valós életben csak akkor lesz pozitív pozitív entrópia (bár ez a szó még nem létezett).

Carnot ötleteit később kodifikálták, és Clausius Rudolf, a német fizikus, aki az entrópia fogalmát, és ezzel együtt a termodinamika alapjait, a természetre kiterjedt. Ezen férfiak egyike sem tudta megmagyarázni az időt ezzel a koncepcióval, amely végül a termodinamika második törvényévé vált. De Boltzmann, aki a későbbi évszázadban dolgozott, előnyt jelentett nekik. Nevezetesen hitt az atomokban.

Az atomelméletet Boltzmann napján nem jegyezték fel széles körben. A kémikusok előnyben részesítették az elméletet, mert könnyebbé tette számítások elvégzését, de úgy tűnt, hogy más tudományágakban nem volt annyi támogatás. Az atomelmélet alkalmazásával azonban a fizika törvényei világosan leírják a világunkat, mert nem kell őket feltételezni, egyszerűen levezethetők. (A hő egyszerűen az atomok mozgása.) Bár Boltzmann intenzíven küzdött az ötleteinek bizonyítására, Boltzmann végül megmutatta, hogy az entrópia annak a számnak a mértéke, amellyel az objektumokat alkotó atomok kölcsönhatásba léphetnek - a a dolog „rendellenessége”, ahogy véletlenül közelítjük. Ennél is fontosabb, hogy megmutatta, hogy az entrópia irányultsággal rendelkezik, ellentétben az univerzum többi dolgával. Írt:

„Az élőlények létezéséért folytatott általános küzdelem nem a nyersanyagokért való küzdelem, ezek a szervezetek számára a levegő és a talaj, mindegyik bőségesen rendelkezésre áll, sem az energiára, amely a napban és a forró testben melegben létezik, hanem inkább az entrópia elleni küzdelem, amely az energiának a forró napról a hideg földre történő átmenetével válik elérhetővé. ”

Ez az irányultság olyan, hogy az entrópia az univerzum elején alacsony értékként kezdődött (ismeretlen okok miatt), és folyamatosan növekszik, mint az univerzum kora. Ennek oka nyilvánvalóan az, hogy az atomok csak annyira több módon kölcsönhatásba lépnek, ahogy elterjednek. Igaz, hogy a fizikai folyamatok mikroszkópos szinten (és valószínűleg) mindkét irányban történhetnek, de azért, mert egyszerűen több lehetőség van az atomi kölcsönhatásokra (különösen, ha elterjednek és kevésbé rendezettek), messze van, messze valószínűbb, hogy a dolgok kevésbé lesz rendezettek. Alapvetően, mivel minden atom megszakítja a megrendelt kölcsönhatást, potenciálisan több száz más kölcsönhatás közül lehet választani, és ezek a választások csak akkor szaporodnak, ha más atomok megszakítják az interakcióikat. Az atomok esélye, hogy visszamegy, ahol volt, nagyon, nagyon alacsony. Entrópia tehát alacsonyról magasra mozog, mint az univerzum kora.

Más fizikai folyamatokkal ellentétben ez azt jelenti, hogy az entrópiának egy meghatározott iránya van. És azt mondja Boltzmann, ahol az idő nyílása származik. Mivel a dolgok egy irányban mozognak, nem pedig a másikban (bár mindketten képesek mozogni), univerzumunk irányultságot tapasztal. Az a tény, hogy egy összetört üvegnek csak végtelenül kicsi a valószínűsége, hogy újra összeállítsa, azt jelenti, hogy makroszkopikus szinten nincs szimmetria. Az idő a világegyetemünk és az egyik állam közötti különbség. Tehát az oka annak, hogy eldöntheti, mit kell vacsorázni ma este, és nem tegnap, hogy az entrópia felülvizsgált a világegyetem állapotáról. A tegnap létező erőforrások már nem léteznek, és ma is előidéztek. Mintha azt mondanánk, hogy minden pillanat az előző bomlásterméke. Tehát egy furcsa módon a valószínűség idővel jár.

De most az életet. Az életet meghatározó sok annak az tendenciája, hogy ellenálljon az entrópiának. Tehát míg az univerzumban mindent az alacsonyabb szintről a magasabb entrópiára mozdítunk, az élőlények ellentétesek: ellenállunk az egyensúlynak és a komplexitásnak - ami a legegyszerűbb fizikai értelemben a molekulák kevésbé kölcsönhatásba kényszerül. Ne feledje, hogy ez nem jelenti azt, hogy megsértjük a második törvényt: mindaddig, amíg a rendszer más elemei ellensúlyozzák a lokalizált csökkentéseket, akkor az egész rendszer még mindig nagyobb entrópiára irányul. Minden nap, amikor sejtjeink és szerveink maguk építik és javítják magunkat, megvédjük a fizikai anyag elsődleges jellemzőjét, amely bármilyen referenciapontot ad nekünk az idő előre haladó menetéhez.

Tehát, ha Boltzmannnak igaza van, és az idő ez az entrópiai változás miatt van, akkor talán az idő múlásával kapcsolatos észlelésünk az ellenkezője minden másnak az univerzumban. Az idő, amikor meghalsz, a „jövőben” van, de a molekuláid alig észreveszik. Kikapcsolódnak az oxigénnel.

Mégis, az idő relatív. Egyetértünk abban, hogy a mozgásunk iránya „előre”, de szembe kell néznünk önkényesen. A világegyetemben bármi máshoz képest talán ez lehet hátra. Tehát az „univerzum kezdete” valójában lehet vége ennek. Ez azt jelenti, hogy az entrópia magasra kezdett, és egyre kisebb lesz. Ez azt jelenti, hogy mindent összevetsz, de minden még mindig működik, pontosan visszafelé, amit gondolunk. Nehéz elképzelni, hogy ez hogyan néz ki.

Mi van akkor, ha minden megfordult és megfordult? Amikor egy órát építünk, hogy nyomon kövessük az idő múlását, amely felemeli a másodperceket, a világegyetem többi része visszaszámlálást láthat. Ami úgy néz ki, mint egy napkelte keleten és a naplemente a nyugaton, a Föld spinjének megfordulása lenne más mennyei testek szempontjából. És a végtelen háború, amellyel a verseny felé haladtunk, már megtörtént. Olyan kicsi blips-et szeretünk, mint az időbeli folytonosság, amely megfordítja az összes értéket, és csak az előre haladó időt érzékeli, mert a biológia hackelt fizikát.

Végső soron az én javaslatom a szemantikához vezethet. Ha az idő valójában a különbség az egyik államtól a másikig, akkor az „idő”, mint tudjuk, ez csak a változás tapasztalata, de ez a változás történik. Az irányítás hozzárendelése egy kicsit önkényes. Továbbá, bár lehet, hogy az entrópia megfordulásának megnyilvánulása, nincs nyilvánvaló ok arra, hogy azt higgyük, hogy ez a tény befolyásolná más változások irányultságának felfogását. Lehetővé kell tenni, hogy minden más ellentétes anyagból - azaz hogy életben legyen - ki lehessen készülni, és még mindig észre kell vennie az előre irányt a dolgok változásának módjában.

Az idő illúziójának fogalma nem igazán releváns a fizikában, mivel egyértelmű, hogy az idő határozottan létezik az egyenletekben. A matematika nem kétértelmű. Az idő észlelése azonban inkább az idegtudomány területén van (bár lehetetlen, hogy teszteljék, így ez nem más, mint egy képzeletbeli kísérlet egyelőre). Ugyanúgy, ahogy az agyad figyelmen kívül hagyja azt a tényt, hogy mindig láthatja az orrát, lehet, hogy valamiféle feldolgozás is megtörténik az idő érzékelését.

Mindenesetre az a gondolat, hogy a „dolgok megváltoztatása” érzésünk és tapasztalataink visszafelé haladnak attól, amit bármilyen élettelen tárgy tapasztalhat, ha bármi is tapasztalhatna, egy érdekes, ha csak egy gondolat kísérlet. Ez az idő fogalmát húzza, ami egyszerűen egy „szó történése” elképzelhető szó lehet. Mindaddig, amíg bármi körül van, legalábbis biztos lehet benne, hogy megérkezik a jövőbe. irányba.