В предыдущей статье я расписывал о том, что из себя представляет концепция Артура Эддингтона про стрелу времени. В ней я также пояснил о том, что они делятся на несколько "стрел". Так давайте подробнее разберём каждую из них.
- Термодинамическая стрела. Что ж, давайте начнём с термодинамики. Не пугайтесь, я не буду описывать её мудрённо и прибегать к крючкотворству. Эта стрела описывается и раскрывается благодаря второму закону термодинамики. Он описывает то, что в замкнутой системе энтропия будет увеличиваться с течением времени. Энтропия же в свою очередь, это беспорядочное и необратимое распространение энергии и рост беспорядка. Таким образом, этот закон подразумевает, что время будет асимметрично по отношению к количеству порядка в какой-нибудь изолированной системе, то есть, по мере движения системы во временном потоке она становится всё более и более статистически хаотичной. Говоря максимально просто, с течением каких-либо событий того же расширения пространства и событий, которые в нём протекают, с течением времени, хаос и беспорядок в пространстве будут лишь расти, ибо время с течением которого это происходит будет иметь одностороннее направление в будущее. И в прошлом беспорядка будет соответственно меньше, чем в последующем времени. Это можно сравнить с помощью примера. Представьте себе, что у вас есть бутылка и большое количество маленьких рикошетных шариков. И вы по одному шарику кидаете в бутылку и так по нарастающей. Шарики невероятно малы и упруги, поэтому будут лихо отскакивать от стенок бутылки. И их становиться в ней всё больше. Это и есть тот самый нарастающий беспорядок.
- Космологическая стрела. Она коррелирует и связывается с предыдущей стрелой. Её направление указывает как раз на расширение. Опишу его кратко. До Большого Взрыва всё пространство было сжато в одну бесконечно плотную точку сингулярности, однако же после "взрыва" в пространстве начали развиваться различные беспорядки. Образовываться первые звёзды, а в них химические элементы. И так по нарастающей. Всё больше и больше звёзд, галактик, скоплений и целых галактических нитей. И этот беспорядок до сих пор и происходит, ведь сейчас Вселенная находиться в состоянии расширения. И двигаться она будет до состояния тепловой смерти. То есть, Вселенная дойдёт до стадии максимальной энтропии, когда энергии, а соответственно и беспорядку, уже некуда будет расти. Однако есть и другая сторона медали – Большое Сжатие. Если оно случиться и гравитация будет "тянуть" всё обратно, то направление стрелы будет обращено вспять.
- Радиационная стрела. Волны. Радиоволны вплоть до звуковых волн и волн на озере при бросании камешка будут расширяться наружу от источника броска. Эта стрелка была обращена в тщательно проверенных опытах, которые создавали сходящиеся волны, поэтому эта стрелка, вероятнее всего, следует из первой термодинамической стреле в том, что для удовлетворения условий для создания сходящейся волны требуется больше порядка, чем условия для радиационной волны. Иначе говоря, вероятность начальных условий, порождающих сходящуюся волну, намного меньше вероятности начальных условий, порождающих излучательную волну. Говоря по факту, обычно излучательная волна как раз и увеличивает энтропию, в то время как сходящаяся волна уменьшает ее, что делает последнюю противоречащей второму закону термодинамики лишь в обычных обстоятельствах.
- Слабая стрела. Здесь уже подключается физика элементарных частиц. Что ж, здесь я опишу всё очень кратко. Для этого нам нужно лишь слабое ядерное взаимодействие. Это взаимодействие действует на очень малых расстояниях между частицами и отвечает за бета-распад атомных ядер и слабые распады элементарных частиц. Так вот некоторые субатомные корреляции и процессы нарушают некоторые преобразования частиц (чётность и зарядовое сопряжение), но довольно редко. И эти нарушения в свою очередь должны быть необратимыми во времени и этим самым они создают временную стрелу. Также, такие процессы, возможно, должны ещё быть ответственными за создание материи в очень молодой Вселенной.
- Причинная стрела. Здесь уже всё строиться вокруг последовательности и ортодоксальности событий. Думаю, каждому знакома причинно-следственная связь, из которой вытекает постулат, описывающий то, что причина всегда предшествует следствию. Ибо причинное событие будет протекать раньше чем то событие, которое первое вызвало и на которое оно влияет. К примеру, беременность и рождение малыша следуют за его зачатием. Ведь для того, чтобы ребёнок оказался в животе, а затем родился, его нужно зачать. Это и есть причинность, а она уже открывает новую и необратимую стрелу времени. Однако со стороны эпистемологии (философия знания), в этом кроется проблема использования этой самой причинности в качестве стрелы времени состоит в том, что, как утверждал философ Дэвид Юм, причинно-следственная связь сама по себе не может восприниматься, ибо человек воспринимает только последовательности событий. Кроме того, довольно трудно дать четкое объяснение тому, что на самом деле означают термины "причина" и её "следствие", или определить события, к которым они относятся и которые с ними коррелируют. Однако, кажется очевидным, что падение чашки с кофе является причиной, в то время как последующее разбиение чашки и пролитие кофе уже будет являться следствием. Эта стрела прекрасно подтверждается с помощью примеров и сравнении, а её опровержение скорее можно окрестить как казуистику, так или иначе мы воспринимаем и причину, и её следствие, а связанные события можно искать бесконечно, это и стечение обстоятельств, и место, и время, и физические законы природы.
- Психологическая стрела. Её ещё называет перцептивной, ведь она связана с восприятием. Эта ментальная стрела возникает потому, что человек чувствует, что его восприятие – это непрерывное движение от известного прошлого к неизвестному будущему. Этот адепт имеет два аспекта: память – мы помним лишь прошлое, но никак не будущее; и воля – мы чувствуем, что можем влиять на будущее, но не на прошлое. Эти два аспекта являются следствием причинной стрелы времени: предыдущие события (но не будущие результаты этих событий) являются причиной наших нынешних воспоминаний, поскольку все больше и больше корреляций и взаимосвязей образуется между внешним миром и нашим мозгом; а наши нынешние способности, желания и действия являются причинами будущих событий. Это связано ещё с тем, что считается, что увеличение энтропии связано с увеличением как корреляций между системой и её ореолом и окружением, так и общей сложности, согласно соответствующему определению, таким образом, все они увеличиваются вместе со временем. Другая же сторона медали этого психологического течения времени оказывается в сфере воли и действия. Например, мы зачастую что-то планируем и часто выполняем действия, направленные на то, чтобы повлиять на ход событий в будущем. Условно говоря, я запланирую утром помыть машину и сходить в магазин за продуктами. Если я не сделаю всего этого, то не повлияю на будущие события и следствия, точнее они мои планы не осуществляться и политика будущего не измениться из-за моего бездействия. Машина останется такой же грязной и холодильник будет пустым, а я голодным и недовольным своей ленью.
#наука #жизнь