Здесь рассмотрю три свойства, которым могут подчиняться или не подчиняться законы Природы. На первый взгляд даже невозможно придумать, что такие свойства существуют. Это –
1) Четность или симметрия относительно смены пространства-времени на зеркального близнеца.
2) Обратимость: законы Природы могут быть обращены во времени без изменения порядка событий.
3) Детерминированность: законы Природы таковы, что события вво времени происходят только в таком порядке и в ни каком другом.
Многие, наверное, слышали о фундаментальной CPT- симметрии законов Природы. Так вот, первая из перечисленных симметрий – это P-симметрия, а вторая – это T-симметрия. Еще одна - C-симметрия относится к электродинамике. Это зарядовая симметрия. Здесь я ее не рассматриваю. Оно означает принцип симметрии относительно замены знаков всех зарядов системы, что в принципе означает симметрию между материей и антиматерией. В Природе не может быть так, что эта общая – CPT – симметрия нарушается. А в отдельности они могут нарушаться. Но не в классической механике.
На принципе обратимости и детерминизма построена классическая физика. Для физических явлений детерминизм проявляется в существовании определенной зависимости событий, следующих друг за другом. Определенная зависимость событий определяется существованием уравнений движения. Но не всякая физическая система обратима и детерминирована. Например, трение – не обратимо. Невозможно толкнуть мяч так, что он будет увеличивать свою скорость при движении в будущее (с увеличением значения времени).
Истинность принципов относительности Галилея классической механики Ньютона верно только для не диссипативных систем. Приведенный выше пример является диссипативной системой. Она происходит с потерей энергии мяча при движении в будущее. Как следствие, в диссипативных системах изотропность времени нарушается: здесь уже важно направление времени. Например, в примере выше - движение под действием силы трения не обратимо. Вместе с принципом изотропности времени в этих случаях необходимо рассмотреть вопрос о детерминированности и обратимости классической механики. Детерминированность и обратимость – это не одно и то же. Детерминированность говорит только о том, что в следующий момент (и в предыдущий тоже) состояние системы может быть только определенным, в соответствии с законом, которому подчиняется соответствующее движение физической системы. А обратимость – это
Обратимость — свойство какого-либо процесса, выражающееся в существовании другого процесса, симметричного исходному относительно инверсии времени. Физически обратимость проявляется в возможности пустить движение таким образом, что события будут происходить в обратном порядке в той же с.к. Теоретически это означает, что с.к. и ускорение при этом не изменяются: r' = r, w' = w, а время и скорость изменяют знак: t' = -t, v' = -v. Это соответствует инверсии координаты времени. Если процесс не обратим, можно поставить вопрос о существовании стрелы времени.
Теперь о инверсиях. Один из видов инверсии только что я рассмотрел. Это – обратимость. При инверсиях пространственных координат время остается неизменным, а координата (обычно все три пространственные координаты) вместе со скоростью и ускорением изменяют знак. Это означает, что движение происходит с прямым порядком событий, но как бы в зеркальном изображении относительно точки симметрии, находящейся в начале координат. Инвертирования ускорения (и силы) по отношению к направлению движения при этом не происходит. Каких либо особенностей эта инверсия в классическую физику не привносит.
Более интересным является следующий случай - инверсия временной оси. Об этом уже писал выше. Инверсия времени означает, что положительному приращению времени будет соответствовать движение в прошлое. При этой инверсии скорость изменяет знак, ускорение остается прежним, но инвертированным по отношению к направлению движения, и при этом порядок событий инвертируется: все события будут происходить в обратном порядке. Именно с этой инверсией связаны понятия обратимости и ее противоположности – необратимости.
При одновременной инверсии пространственных и временной координат пространственная и временная координаты меняют знак, скорость не изменяет знака, ускорение изменяет знак. Это означает, что движение происходит с обратным порядком событий, как и в предыдущем случае, но в зеркальном виде.
---------------------------------------------------------------------------------------------
Если вам понравилась статья, то поставьте "лайк" и подпишитесь на канал! Если не понравилась – все равно комментируйте и подписывайтесь. Этим вы поможете каналу. И делитесь ссылками в ваших соцсетях!
Если хотите узнать, что обозначает слово или словосочетание, в ОПЕРЕ выделите это слово(сочетание), нажмите правую клавишу мыши и выберите "Искать в ...", далее - "Yandex". Если это текстовая ссылка – выделите ее, нажмите правую клавишу мыши, выберите "перейти …". Все! О-ля-ля!
Мои странички на Дзен: https://zen.yandex.ru/id/5e036c95fc69ab00aecfe6e9
Ссылка на мою статью Как написать формулы в статье на Дзен?