Kérdés:
Hogyan viselkednének a természeti törvények, ha megfordítanánk az időt?
newera
2015-06-15 09:13:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tegyük fel, hogy egy labda egy bizonyos magasságból leesik és eléri a földet. Később valahogy sikerült megfordítanunk az időt. A fordított idő után a labda felfelé fog mozogni, hogy elérje ugyanazt a pontot, ahonnan leesett (mivel szó szerint a fordított idő azt jelenti, hogy időben visszafelé haladunk, hogy elérjük ugyanazt a pontot, ahonnan az események keletkeztek), vagy továbbra is mozdulatlan marad a föld a gravitáció törvényeinek engedelmeskedve? Ez számomra meglehetősen zavarónak tűnt, mert mindkét esetben el kell hagyni az idő reverzibilitása vagy a természet alapvető törvényei miatt létrejövő eredményt.

Négy válaszokat:
Ian
2015-06-15 09:55:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jó kérdés. Vizsgáljuk meg először a labdát, mielőtt közvetlenül az asztalra esne. Az egyszerűség kedvéért hanyagolja el a levegővel való súrlódást. A golyó sebessége lefelé irányul. Ha megfordítjuk az időt, a labda ugyanabban a helyzetben van közvetlenül az asztal felett, de most felfelé halad. Egy felfelé haladó gömb negatív gyorsulással emelkedik a gravitációs erő miatt. Ezért amikor a fordított időpontban a labda engedelmeskedni fog a gravitáció és Newton törvényeinek. Ezek a fizikai törvények együttesen megjósolják, hogy a labda a felfelé irányuló sebesség miatt emelkedni fog. A @ CuriousOne megjegyzésére válaszolva, itt a mozgásegyenletek változatlanok, ha nem vesszük figyelembe a talajjal való ütközést.

Most válasszunk egy másik időpontot, amelyet figyelembe kell venni. Gondoljon néhány másodpercre, miután a labda a földre került. Hívjuk ezúttal $ t_0 $ -nak. Az előrefelé mutató irányban a labda a levegőben indult, a földet érte, majd kinetikus energiát adott le a földre hő formájában, amelynek hatására a labda megáll, a földben lévő atomok és a labda rezeg. Ezzel elérkeztünk a $ t_0 $ időbe. Most vegye figyelembe az időt fordított irányban. Mikroszkopikus mechanikai szempontból teljesen lehetséges, hogy az atomok úgy rezegnek a földben, hogy mozgási energiát és lendületet adnak át a gömbnek, így a labda "felrúgódik" a levegőbe. Ez a "rúgás" és az azt követő labdaemelkedés teljesen összhangban állna a mozgásegyenletekkel, függetlenül attól, hogy az idő megfordult.

Miért nem látunk tehát a földön nyugvó golyókat, amelyek spontán felemelkednek a levegőben? Semmi köze a mozgásegyenletek időbeli visszafordíthatóságához (Newton második törvénye), mivel ez az esemény a mozgásegyenletek szerint teljesen lehetséges. A gömbök nem emelkednek a levegőben, mert egy ilyen esemény statisztikailag rendkívül valószínűtlen. Nagyon valószínűtlen, hogy a földi atomok úgy szervezzék mozgásukat, hogy a labdát a levegőbe rúgják. Rendkívül pontos feltételekkel kell rendelkeznie a földi atomok számára, hogy a földi pihenéstől a levegőbe rúghassák a labdát. Ez közvetlenül összhangban van a termodinamika második törvényével, amely az univerzum entrópiájának természetét kommentálja. Ebben az esetben a levegőbe rúgott labda statisztikai valószínűtlensége miatt makroszkopikus mozgásegyenleteink figyelmen kívül hagyják a labda levegőbe rúgásának lehetőségét. Így egyszerűsített makroszkopikus mozgásegyenleteink nem veszik figyelembe a talajban lévő atomok teljes mikroszkopikus fizikáját, ezért nem számíthatunk arra, hogy ezek a makroszkopikus egyenletek időben visszafordíthatók lesznek. Lásd a @ CuriousOne fenti megjegyzését.

Remélhetőleg ez a példa szemlélteti a mikroszkopikus elmélet, például a klasszikus mechanika vagy a kvantummechanika időbeli visszafordíthatósága és egy olyan makroszkopikus elmélet, mint a termodinamika időbeli visszafordíthatatlanságát.

user36790
2015-06-15 23:04:19 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Visszafordítható az idő?

Nézze meg a stroboszkópikus fényképet. A labda "leesik" vagy leesik? A válasz biztosan nem tudjuk!

enter image description here

Egy ilyen eseménysorozat mozgóképét vissza lehet futtatni & óhatatlanul lehetetlenné tenné a néző számára Newton törvényeinek megsértését. Egy idő-megfordítás mindkét $ t, v \ -t-ra, -v $ -ra változtatja a gyorsulást. Így minden olyan következtetés az erőkről, amelyeket egy dinamikus folyamat fordított sorrendben történő figyelése eredményeként értünk el, megegyezik azzal, amit magából a folyamatból következtetnénk. Végül is a látványosságok nem válnak taszítássá vagy ilyesmivé.

Amikor azonban egy közönséges képet fordítva látunk, ez gyorsan nyilvánvalóvá válik az élettelen tárgyak viselkedéséből, félretéve. az emberi cselekmények visszafordításának nevetséges hatásai, amelyek egészen más okok miatt furcsának tűnnek, hogy a legtöbb fizikai cselekedetnek jól meghatározott iránya van . Képzeljen el például egy olyan sorrendet, amelyben egy pohár leesik az asztalról, & apró darabokra törik a padlón. Ha láttunk egy mozgóképet, amelyben a töredékek összegyűltek egy egész pohárra, majd felpattantak az asztalra, ez egyértelműen lehetetlen lenne - a természet nem így viselkedik. Ennek ellenére a folyamat minden szakaszában az egyes atomi találkozások "mikromobiljának" tökéletesen visszafordíthatónak kell lennie.

Így egy rejtvény elé nézünk: Newton törvénye azt sugallja, hogy egy ember alapvető dinamikus viselkedése Az egyedi részecskék időben visszafordíthatók, de ha nagyon nagy részecskékből álló rendszert vesznek fel, akkor a viselkedés nyilvánvalóan megszűnik visszafordítható.
APFrench megjegyezte.

Michael
2015-06-15 22:05:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hogy kicsit kibővítsem Ian válaszát, vegyük fontolóra egy olyan labda esetét, amely egy adott magasságból leesett és ismételten a talajnak ugrált, és energiát vesztett a talajjal való részleges rugalmatlan ütközés miatt, amíg minden energiája hővé nem oszlott el. . Ha ezen a ponton megfordulna, akkor azt várhatnánk, hogy az entrópia áramlása megfordul, és az egyes részecskék véletlenszerűnek tűnő mozgásai spontán összefognak a labda alatt a helyszínen, és enyhe, szinte észrevehetetlen felfelé irányuló mozgást okoznak . De továbbhaladva nem egyetlen felfelé irányuló impulzusról lenne szó, hanem inkább a konvergenciák időszakos sorrendjéről a labda alatti helyen, abban a pillanatban, amikor a labda minden alkalommal érintkezett a talajjal. Továbbá, miután a földről a gömbre végső lendületet adott, a Föld hirtelen stabil pontot ér el, és az oszcillációk megszűnnek, és a labda a legmagasabb pontjára emelkedik, ahol bármilyen olyan mechanizmussal bekapcsolódik, amely a labdát felszabadítja. első hely.

Azt azonban senki sem mondhatja biztosan, hogy ez valóban megtörténik. Először is, mivel nincs módunk az idő megfordítására, és ezért nem végezhetünk kísérleteket vagy nem gyűjthetünk adatokat erről a forgatókönyvről, és ebből az következik, hogy az időmodelljeink csak ilyenek - modellek - amelyek viselkedhetnek a várakozásokon kívül, vagy nem számos tapasztalat alapján fejlesztették őket. Az első bekezdésben minden olyan gondolatkísérlet, amely azt feltételezi, hogy bármi mechanizmus fordítja meg az időt, szükségszerűen mindent meg kell fordítania, ami történetesen determinisztikusan megfordult, de egy alternatív magyarázat az lenne, hogy a determinisztikus viselkedés kényszerét enyhíteni kell, ebben az esetben a az idő visszatérhet más kezdeti feltételekhez. Ha az emlékezet nem szolgáltat, itt relevánsak lehetnek Hawking néhány, a múlt jelenlegi, kezdeti feltételeiről szóló munkája.

Guill
2015-06-18 04:40:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

A válaszom megértéséhez a teret kétdimenziós síkként kell elképzelni, az időt pedig arra merőleges vektorként. A "normális" időt a "jobbra" mutató vektorként definiálják.
Ha az idő azonnal megfordul (a vektor most balra mutat), akkor semmi sem változik (a fizika törvényei stb.), Mert egyszerűen csak ugyanolyan könnyen meghatározható a "normál" idő, mint a "balra" mutató. Más szavakkal, a referenciakeretünk önkényes!
Ha az idő megfordul a leeső lemez "közepén", az továbbra is esik és széttörik, mintha az idő nem lett volna megfordítva!



Ezt a kérdést és választ automatikusan lefordították angol nyelvről.Az eredeti tartalom elérhető a stackexchange oldalon, amelyet köszönünk az cc by-sa 3.0 licencért, amely alatt terjesztik.
Loading...