В скорошна публикация група физици показват прост модел, чрез който обясняват защо времето върви напред, свързвайки го с тъмната енергия.
Изследването е публикувано в Physical Review E.
Мистериозната тъмна енергия
От години учените се опитват да обяснят тъмната енергия - мистериозно влияние, което разширява пространството по-бързо, отколкото гравитацията може да събере всичко заедно.
Когато хвърлите топка във въздуха, тя започва да се движи нагоре с някаква начална скорост, но след това се забавя, защото земната гравитация я дърпа надолу. Ако я хвърлите достатъчно бързо (около 11 км/сек), тя никога няма да се забави достатъчно, за да се върне и да падне обратно към вас. Все пак ще се движи по-бавно, но ще се отдалечава от вас, отскубвайки се от гравитацията на Земята.
Физиците и астрономите през 1990-те са очаквали нещо подобно да се случва сега след Големия взрив. Общата гравитация на материята би трябвало да забави разширяването, точно както Земята забавя топката. Но това, се разбра, че не се случва.
Напротив, разширяването се ускорява. Има нещо всепроникващо във Вселената, което противостои на гравитацията да свие всичко заедно. Нарекли го тъмна енергия - "тъмна", защото никой не знае какво е то.
Защо времето се движи напред?
От векове пък един друг въпрос терзае не само учените: Защо времето има посока, сочеща от миналото към настоящето и към бъдещето?
Това може да изглежда глупав въпрос - ако времето не върви напред, то тогава следствието ще предшества причината и всичко ще изглежда абсурдно, но нещата не са толкова прости.
Вселената работи само в съответствие със законите на физиката. Но почти всички закони на физиката, които познаваме, са напълно обратими по време, което означава, че много процеси изглеждат точно по един и същ начин, независимо дали времето тече напред или назад.
Един пример за това е движението на планета около звезда, управлявано от гравитацията. Дали времето ще тече напред или назад, планетарните орбити ще следват точно едни и същи траектории. Единствената разлика ще е посоката на орбитата.
|
Астрономите, използвайки законите за движение и прилагайки ги за Земята, Луната и Слънцето, могат да предскажат слънчево затъмнение, което ще се случи в бъдеще. В същото време, те могат да изчислят и кога затъмнения са се случили в миналото. Нека вземем за пример планетна система, в която планетите, както знаем, се движат по закона на Кеплер. Ако наблюдаваме движението първо в нормалния ред, а после обърнем лентата отзад напред ( заместим в уравнението t → - t ) и двете картини ще са напълно реалистични. |
Но една важна част от физиката е необратима и това е втория закон на термодинамиката. В него се посочва, че когато времето се движи напред, количеството на безпорядъка във Вселената винаги ще се увеличава. Точно като тъмна енергия, това е нещо, което сме забелязали, че управлява Вселената, и е нещо, което все още не напълно разбираме. Но все пак имаме по-добра представа, отколкото за тъмната енергия.
Физиците поради тази причина с неохота приемат вторият закон като източник на посоката на времето: безпорядъкът винаги трябва да се увеличава след като нещо се случи, което изисква времето да се движи само в една посока.
Един прост модел показва връзката между тъмната енергия и стрелата на времето
Физиците A.E. Алавердян (АЕ Allahverdyan) от Физическия институт на Ереван и В.Г. Гурзадян (VG Gurzadyan) от Ереванския държавен университет, решиха да проверят дали поне в ограничена ситуация, тъмната енергия и втория закон на термодинамиката може да са свързани. За да тестват идеята си, те разглеждат простия случай на планета в орбита около звезда с променяща се маса.
Те открили, че ако тъмната енергия не съществуваше, планетата просто щеше скучно да обикаля около звездата. И нямаше начин да се каже, наблюдавайки орбита й дали времето върви напред или назад.
Но ако тъмната енергия разширява пространство, увеличавайки разстоянието между всяка една точка с всяка друга, както го прави в нашата Вселена, планетата в крайна сметка ще бъде изхвърлена и ще се отдалечи от звездата, без да има връщане назад. Това ни дава разлика между миналото и бъдещето.
Тъмната енергия естествено води до стрелата на времето.
Авторите подчертават, че това е наистина ограничена ситуация, и те не могат да кажат със сигурност, че тъмната енергия е причина времето да се движи винаги напред. Но ако се намери връзка между термодинамиката и тъмната енергия, това може да ни помогне да разберем някоя от тя, а може би и двете.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
12427
1
21.05 2016 в 11:51
Това е неправилно (само термодинамично) тълкуване на втория принцип.
Ентропията (термодинам.) се увеличава само "извън" обектите, в празното пространство, поради "отлитането" на част от енергията при създаване на връзки, за структуриране на обект.
В самия обект, обаче, ентропията (информация) е намаляла.
Така, в междините, далеч от крупните обекти става слаба гравитацията на Галактиките- но, от флуктуации и интерференция,полетата се "изглаждат" и ентропийните сили (от обмен на информация)- стават по-големи от силата на гравитацията. Следва - отблъскваща сила от ентропия.
Последни коментари