¿Por qué el paso del tiempo sólo va en una dirección?

La ciencia moderna cree que el tiempo se forma por el impacto del movimiento tridimensional de la materia en nuestro cerebro. Sólo cuando existen la materia y el espacio puede evolucionar el tiempo. El tiempo es el metrónomo interminable de la naturaleza y deja su huella en cada evento.

Si alguien quisiera señalar la propiedad más especial del tiempo que lo distingue del espacio, podría señalar primero que el tiempo pasa, y luego podría decir que el tiempo sólo puede fluir en una dirección y es irreversible. .

Aunque muchas leyes físicas no distinguen entre las direcciones pasadas y futuras del tiempo, desde nuestra experiencia diaria, el tiempo tiene una dirección y se desarrolla hacia adelante. Después de todo, vemos niños crecer todos los días y vemos árboles jóvenes crecer día a día.

Mirando el segundero que vuela en el dial, realmente nos damos cuenta de que el tiempo ha cambiado al presente uno por uno, y luego se ha ido sin piedad. Por ejemplo, tan pronto como supimos que eran las 3 en punto, nos apresuramos a tomar una taza de té para recoger a nuestros hijos de la escuela, y luego parecía que en un cuarto de hora, los padres se agolpaban en la puerta de la escuela. , etcétera. De esta manera, el tiempo avanza sin piedad, las imágenes de la vida pasan una a una y la tumba nos espera con la gran boca abierta.

Existe una enorme diferencia en el tiempo de la vida diaria entre avanzar y retroceder. Imagínese un vaso de agua que cae al suelo y se hace añicos. Si el incidente fuera captado en vídeo, no sería difícil distinguir si el proceso fue hacia adelante o hacia atrás. Si lo colocas boca abajo, verás que los trozos de la taza se fusionan de repente para formar una taza perfecta. Inmediatamente puedes darte cuenta de que el vídeo se está reproduciendo al revés en este momento, porque es imposible observar tal comportamiento en la experiencia diaria. Si esto sucede, la fábrica de vidrio irá a la quiebra.

El físico teórico británico Stephen W. Hawking dio una conferencia sobre la dirección del tiempo en la Universidad de California, Berkeley, en abril de 1988. Él cree que hay al menos tres flechas (direcciones) de tiempo diferentes en la dirección del tiempo, y su similitud es que el tiempo fluye en una dirección.

1. Tipo 1, flecha del tiempo termodinámico

A lo largo de esta dirección del tiempo, el desorden o la entropía siempre van en aumento.

¿Por qué no puedo ver cómo se vuelve a montar el vaso roto? La explicación habitual es que la segunda ley de la termodinámica (también conocida como ley de entropía creciente) no permite que tal evento ocurra. Esta ley nos dice que el grado de desorden o entropía siempre aumenta con el tiempo. En otras palabras, esta es también la connotación de la Ley de Murphy: las cosas siempre van en peor dirección.

La copa intacta se encuentra en un estado muy ordenado, mientras que la copa rota se encuentra en un estado desordenado. Por tanto, sólo podemos pasar de una taza completa en el pasado a una taza rota en el futuro, pero no al revés.

La segunda ley de la termodinámica también nos dice que el número de estados desordenados es mucho mayor que el número de estados ordenados. Por ejemplo, una casa es una disposición ordenada de ladrillos y tejas. Si se desmantelara, sus escombros se amontonarían y la cantidad de arreglos apilados sería enorme. Todos están desordenados, y el número es obviamente mucho mayor que el ordenado, y el grado de desorden sigue aumentando con el tiempo. Es absurdo decir que estos escombros se reordenarán formando casas muy ordenadas.

El aumento del desorden, o entropía, con el tiempo es un ejemplo de la flecha del tiempo. Sólo la dirección en la que aumenta la entropía es la dirección en la que pasa el tiempo.

2. El segundo tipo, flecha del tiempo psicológica.

Esta dirección nos hace sentir que el tiempo pasa. En esta línea, desde la percepción de un hecho hasta la memoria del mismo, recordamos el pasado.

Desde la perspectiva del mecanismo de los nervios craneales, la percepción del tiempo es construida por el cerebro y se basa en la interacción y coordinación entre los nervios craneales y el mundo exterior para formar la memoria.

Antes de que una persona adquiera memoria, el cerebro se encuentra en un estado en blanco y desordenado, ¿como una computadora? 1? Entonces qué. 0? tiene la misma probabilidad. Cuando el cerebro interactúa con el entorno (como el oído, la visión, el tacto, etc.). ) y tienen memoria, las células de memoria (como la memoria de la computadora) cambian del desorden al orden. Sin embargo, para mantener el cerebro en el estado correcto, una persona debe gastar una cierta cantidad de energía. Esta parte de la energía convertida a partir de los alimentos es consumida por el cerebro en forma de calor y, en consecuencia, el grado de desorden en el universo aumenta. Se puede demostrar que este aumento del desorden es mucho mayor que el aumento del orden en el cerebro. Por lo tanto, la cantidad total de desorden en el universo está aumentando debido al aprendizaje y la memoria del cerebro.

La dirección temporal de la memoria del pasado del cerebro humano es consistente con la dirección del desorden creciente.

Esto significa que nuestro sentido subjetivo de la dirección del tiempo, la flecha psicológica del tiempo, está determinado por la flecha termodinámica del tiempo.

Tercera, tercera categoría, flecha del tiempo cósmico

A lo largo de esta dirección del tiempo, el universo se expande, no se contrae.

En la teoría general de la relatividad, el punto de partida del espacio-tiempo del universo debe ser una singularidad, que es una energía potencial altamente ordenada. Después del Big Bang, el universo comenzó a expandirse y, con el tiempo, se convirtió en un estado desordenado con una estructura de cúmulos.

Esto también se puede utilizar para explicar la existencia de la flecha termodinámica del tiempo. El universo comenzó como un estado energético altamente ordenado y se volvió cada vez más desordenado con el tiempo. Entonces, nuestra percepción subjetiva del tiempo debería ser que el universo se está expandiendo en esta dirección, no en la dirección opuesta.

En última instancia, el futuro del universo será uno en el que todo se volverá cada vez más frío hasta que el tiempo se detenga. Porque no hay suficiente actividad para mantener un tiempo mensurable en avance. Para ser más precisos, el tiempo llegará a su fin, pero como proceso infinito, nunca llegará realmente a su fin.

En términos matemáticos, el tiempo estará infinitamente cerca del final, pero en realidad nunca terminará. La entropía del universo es una calle de sentido único, la fuente de la flecha del tiempo.

Cuarto, asimetría causal

¿La llamada? ¿Asimetría de causa y efecto? (Asimetría causal) es también una especie de flecha del tiempo, de la causa al resultado, la dirección es unidireccional.

La característica de la asimetría causal muestra que el tiempo que se mueve en una dirección es siempre más complicado, más difícil o incluso imposible que en la otra dirección. Por ejemplo, los ingenieros meteorológicos pueden utilizar la información o los datos meteorológicos de hoy para predecir con mayor precisión la probabilidad de precipitaciones en la próxima semana. Pero le resultaría casi imposible extrapolar las precipitaciones de la semana pasada a partir de los mismos datos.

Por lo tanto, algunos estudiosos creen que la asimetría causal es una característica básica del tiempo unidireccional. El físico Arthur Eddington creía que la asimetría de la causalidad determina que la dimensión temporal sólo puede moverse en una dirección (precausa y consecuencia), pero no puede realizarse después (precausa y consecuencia).

Verbo (abreviatura de verbo) Conclusión

Nuestro conocimiento actual del tiempo puede confirmar que la dimensión temporal sólo puede ser unidireccional. Si retrocedemos en el tiempo, significa que el grado de desorden comienza a disminuir con el tiempo y el desorden gradualmente se vuelve ordenado. Aparecerá una escena maravillosa: la taza rota se recupera espontáneamente y, recordando, el precio de las acciones de mañana se puede comparar con el mercado de valores de hoy. Enriquecerse. Evidentemente nada de esto va a pasar.

Algunos estudiosos creen que, bajo determinadas condiciones, la asimetría causal en la computación cuántica desaparecerá, lo que significa que es posible que el tiempo no exista o que la flecha del tiempo pueda invertirse. Sin embargo, en los círculos académicos es controvertido si el concepto de teoría pura es correcto y no puede equipararse con el mundo real.