Proč jde čas dopředu a ne dozadu?

V Německu 1865 fyzik Rudolf Clausius Uvedl, že teplo nelze přenést ze studeného tělesa na horké těleso, pokud se kolem nich nic nezměnilo. Clausius přišel s konceptem, který nazval „entropie“, aby změřil toto tepelné chování – další způsob, jak říci, že teplo nikdy neproudí ze studeného tělesa do horkého tělesa, je říci „entropie pouze roste a nikdy neklesá“ (Podívejte se na rámec entropie a nárůst turbulence).

jako Rovelli Potvrzeno v chronologickém pořadíTo je Prostě Základní fyzikální zákon, který dokáže rozlišovat mezi minulostí a budoucností. Míč se může kutálet z kopce nebo vyskočit na jeho vrchol, ale teplo nemůže proudit ze studené do horké.

Pro ilustraci Rovelli zvedne pero a přehodí ho z jedné ruky do druhé. „Důvod, proč se to v mé ruce zastaví, je ten, že to má nějakou energii, pak se energie změní na teplo a ohřeje mi ruku. Tření se přestane odrážet. Jinak, pokud nebude teplo, bude se to odrážet navždy a já nerozeznám minulost z budoucnosti.“

Zatím je to jednoduché. Tedy dokud nezačnete přemýšlet o tom, co je teplo na molekulární úrovni. Rozdíl mezi horkými věcmi a studenými věcmi je v tom, jak jsou jejich molekuly rozrušené – v horkém parním stroji jsou molekuly vody velmi vzrušené, vychylují se a rychle do sebe narážejí. Samotné molekuly vody jsou méně rozrušené, když se spojí jako kondenzace na okenním skle.

Zde je problém: když přiblížíte úroveň, řekněme, jedna molekula vody se srazí a odrazí se od druhé, časová šipka zmizí. Pokud se podíváte na mikroskopické video této kolize a poté jej přetočíte, nebude jasné, kudy vpřed a kudy vzad. V menším měřítku je jev, který produkuje teplo – srážka částic – symetrický s časem.

READ  Vanishing Variables: Lekce z Gamma, Iota a Mu

To znamená, že šipka času z minulosti do budoucnosti se objeví pouze tehdy, když uděláte krok zpět od mikroskopického k makroskopickému – něco, co jako první ocenil rakouský fyzik a filozof Ludwig Boltzmann.

„Trend času tedy vychází ze skutečnosti, že se díváme na velké věci, ne na detaily,“ říká Rovelli. Od tohoto kroku, od základního mikroskopického pohledu na svět k hrubozrnnému, přibližnému popisu makroskopického světa – zde přichází směr času.

„Nejde o to, že by svět byl v podstatě orientován na prostor a čas,“ říká Rovelli. Když se rozhlédneme kolem sebe, vidíme trend, ve kterém mají každodenní předměty střední velikosti větší entropii – zralé jablko spadlo ze stromu, neuspořádaný balíček karet.

I když se zdá, že entropie úzce souvisí se šípem času, je poněkud překvapivé – a možná dokonce matoucí – že jediný fyzikální zákon, který má v sobě zabudovaný silný směr času, tento směr ztrácí, když se podíváte na velmi malé věci.

You May Also Like

About the Author: Waldo Kemp

"Hudební učenec. Spisovatel. Zlý slanina evangelista. Hrdý twitter narkoman. Myslitel. Milovník internetu. Jemně okouzlující hráč."

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *