ในระดับอนุภาค สิ่งต่าง ๆ สามารถเกิดขึ้นย้อนกลับได้
เนื่องจากสล็อตเว็บตรงอนุภาคเป็นไปตามกฎของกลศาสตร์ที่สมมาตรกับเวลา แต่แล้วเหตุใดสสารซึ่งประกอบขึ้นจากหน่วยการสร้างเหล่านี้จึงทำงานอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้?
พ่อของฉันเคยถ่ายเพื่อนดำน้ำในสระว่ายน้ำ เขาชอบที่จะฉายภาพยนตร์เรื่องนี้กลับกัน เพื่อให้นักว่ายน้ำสาดน้ำใส่ตัวเขาและไล่เขาออกจากน้ำ ความเป็นไปไม่ได้ที่เห็นได้ชัดของลำดับเหตุการณ์ที่ย้อนกลับแสดงให้เห็นความจริงที่ว่าโลกของเราไม่สมมาตรภายใต้การย้อนเวลา
คนส่วนใหญ่ไม่กังวลกับความไม่สมมาตร แต่มันทำให้นักฟิสิกส์มีปัญหาบ้าง นักฟิสิกส์ต้องการอธิบายพฤติกรรมมหภาคของสสารในแง่ของกฎทางกลด้วยกล้องจุลทรรศน์ซึ่งเชื่อฟังโดยอนุภาคของส่วนประกอบ กฎเหล่านี้มีความสมมาตรภายใต้การย้อนเวลา: สำหรับการเคลื่อนไหวใดๆ ที่ปฏิบัติตามกฎของกลศาสตร์ การเคลื่อนไหวที่ย้อนเวลาก็จะเป็นไปตามกฎเหล่านี้ด้วย กฎของนิวตันมีความสมมาตรนี้ เช่นเดียวกับสมการแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์ สมการชโรดิงเงอร์ และทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์
ดังนั้น อย่างไร้เดียงสา คาดว่าสสารที่สร้างจากอนุภาคที่เชื่อฟังกฎเหล่านี้จะมีพฤติกรรมในลักษณะสมมาตรของเวลา แต่มันไม่ได้ นักประดาน้ำจะไม่ถูกขับออกจากสระว่ายน้ำโดยการบรรจบกันของน้ำกระเซ็น แม้ว่าจะมีการเคลื่อนไหวของโมเลกุลในสระที่อาจเคลื่อนที่แบบไดนามิกซึ่งทำให้เกิดผลกระทบนี้ กระบวนการทางธรรมชาติเช่นการไหลของความร้อนก็ไม่เคยย้อนกลับ คำถามคือจะอธิบายได้อย่างไรว่าพฤติกรรมมหภาคของสสารไม่สามารถย้อนกลับได้ โดยพิจารณาจากความย้อนกลับได้ของกฎระดับจุลภาคที่เชื่อฟังโดยอนุภาคที่เป็นส่วนประกอบ
‘ความขัดแย้งที่ไม่สามารถย้อนกลับได้’ นี้เกิดขึ้นเมื่อ James Clerk Maxwell และ Ludwig Boltzmann กำหนดทฤษฎีจลนศาสตร์ของก๊าซ คำตอบของ Boltzmann (ในปี 1905) คือ: “จากข้อเท็จจริงที่ว่าสมการเชิงอนุพันธ์ของกลศาสตร์ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงโดยการย้อนกลับสัญญาณของเวลา … Herr Ostwald สรุปว่ามุมมองทางกลของโลกไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมกระบวนการทางธรรมชาติจึงดำเนินไปในทางพิเศษใน ทิศทางที่แน่นอน แต่มุมมองดังกล่าวดูเหมือนจะมองข้ามไปว่าเหตุการณ์ทางกลไม่ได้ถูกกำหนดโดยสมการเชิงอนุพันธ์เท่านั้นแต่ยังกำหนดโดยเงื่อนไขตั้งต้นด้วย”
ลูกศรของเวลา: ทำไมคุณไม่สามารถสาดน้ำย้อนกลับได้?
เครดิต: R. KALVAR/MAGNUM PHOTOS
การสังเกตของ Boltzmann นั้นเป็นความจริงอย่างแน่นอน และหลายคนใช้เป็นเหตุผลหลักในการอธิบายการย้อนกลับไม่ได้ แต่คำอธิบายดังกล่าวดูเหมือนจะทำให้เกิดคำถาม เหตุใดเราจึงถือว่าเหตุการณ์ทางกลถูกกำหนดโดยเงื่อนไขตั้งต้น แทนที่จะเป็นเงื่อนไขสุดท้าย แน่นอน มันเป็นความจริงของประสบการณ์ที่คุณสามารถเริ่มต้นระบบกลไกง่ายๆ (เช่น ลูกโยน) ในสถานะใดก็ได้ที่คุณเลือก ในขณะที่สถานะสุดท้ายสามารถควบคุมได้ ถ้าอย่างนั้น ทั้งหมดก็เพียงแค่จัดการสถานะเริ่มต้นอย่างแม่นยำเท่านั้น . แต่บทบาทพิเศษของเงื่อนไขเริ่มต้น (ตรงข้ามกับขั้นสุดท้าย) ในกลไกเป็นคุณลักษณะที่ไม่สมดุลของเวลาอีกประการหนึ่งของโลกที่เราอาศัยอยู่ และดูเหมือนว่าจะต้องการคำอธิบายควบคู่ไปกับกระบวนการทางธรรมชาติที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ แทนที่จะใช้เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งนั้น คำอธิบาย.
คำอธิบายมาตรฐานของการกลับไม่ได้ด้วยตาเปล่าเป็นไปในลักษณะนี้ ยกตัวอย่าง ภาชนะที่แยกออกเป็นสองช่องที่มีขนาดเท่ากันโดยพาร์ติชั่น เริ่มแรกช่องหนึ่งมีก๊าซและอีกช่องหนึ่งว่างเปล่า พาร์ติชั่นจะถูกลบออกและก๊าซจะขยายตัวเข้าไปในช่องว่างอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้ ในไม่ช้ามันถูกกระจายอย่างเท่าเทียมกันระหว่างสองช่องโดยประมาณ
คำอธิบายที่ให้ไว้คือ การลบพาร์ติชั่นโดยกะทันหันทำให้ระบบมีสถานะไดนามิกจำนวนมากขึ้น (จุดเฟส–สเปซ) ทั้งหมดยกเว้นส่วนเล็ก ๆ ของสถานะไดนามิกที่เข้ากันได้กับสถานะมหภาคเริ่มต้น (หนึ่งช่องเต็มและอีกช่องว่างเปล่า) นำไปสู่การกระจายก๊าซโดยประมาณที่เท่ากันระหว่างสองส่วน ดังนั้นการโต้แย้งจึงเป็นไปได้จริง ๆ ว่า ก๊าซจะจบลงอย่างเท่าเทียมกันโดยประมาณ
อาร์กิวเมนต์นี้ขึ้นอยู่กับสมมติฐานความน่าจะเป็น สมมติฐานคือ: หากสถานะไดนามิกเริ่มต้นที่เป็นไปได้ทั้งหมดนำไปสู่พฤติกรรมมหภาคโดยเฉพาะ ในทางปฏิบัติแล้วระบบจริงจะแสดงพฤติกรรมนั้น ข้อสันนิษฐานนี้เป็นไปได้พอสมควร เมื่อพิจารณาจากประสบการณ์ของเราในเรื่องต่างๆ เช่น การโยนเหรียญ วิธีการตั้งค่าการหมุนเหรียญเพียงเล็กน้อยจะทำให้เหรียญตกลงบนขอบของมัน และประสบการณ์ของเราก็คือว่าเหรียญนั้นแทบจะไม่มีวันตกบนขอบของมัน
แต่โปรดสังเกตว่าการใช้กาลอนาคตใน “จะแสดงให้เห็น” นี่เป็นสัญญาณบ่งบอกถึงคุณลักษณะที่ไม่สมมาตรของเวลาอีกประการหนึ่งของโลกที่เราอาศัยอยู่ กล่าวคือ วิธีที่ไม่สมมาตรของเวลาที่ใช้ความน่าจะเป็นได้ผล ในความคิดของฉัน ความไม่สมมาตรครั้งนี้เรียกร้องให้มีคำอธิบาย และไม่ควรรวมเข้ากับคำอธิบายของความไม่สมดุลของเวลาของอย่างอื่น
ขั้นตอนสุดท้ายในการอภิปรายมาตรฐานของความขัดแย้งที่ไม่สามารถย้อนกลับได้คือการพิจารณาว่าสถานะเอนโทรปีต่ำเริ่มต้นอย่างไร (a macroscopic staสล็อตเว็บตรง
