Стрела времени

Со вторым началом часто связывают представление о направленности времени. Следует обратить внимание, что асимметрия по отношению к прошлому и будущему закона возрастания энтропии для каждой конкретной системы в известной степени связана с отсутствием симметрии в самой постановке задачи. Начальное состояние неравновесно, но откуда оно взялось Если оно было приготовлено искусственно, то в прошлом система подвергалась воздействию извне, а в будущем — предоставлена самой себе. Если же предположить, что начальное неравновесное состояние возникло самопроизвольно в результате флуктуаций, то тогда можно рассуждать следующим образом. Флуктуация есть отклонение от равновесия, и, следовательно, до настоящего момента, когда равновесие нарушено, система была в равновесии. Соответствующий график изменения энтропии условно изображен на рисунке 18. Очевидно, что в целом изменение энтропии не обнаруживает асимметрии по отношению к прошлому и будущему. Поэтому нет простой связи между стрелой времени и возрастанием энтропии в ограниченных системах. [c.82]

Выше мы условились наложить дополнительное ограничение С, смысл которого состоит в том, что необратимые процессы должны протекать только из прошлого в будущее, т.е. должна существовать "стрела времени". [c.290]

За последние 50 лет наши взгляды на Природу коренным образом изменились. Классическая наука делала основной упор на равновесие и стабильность. Мы же на всех уровнях от химии и биологии до космологии наблюдаем флуктуации, нестабильности и эволюционные процессы. Всюду вокруг нас необратимые процессы, в которых симметрия во времени нарушена. Различие между обратимыми и необратимыми процессами сначала вошло в термодинамику через понятие энтропии или, как называл ее сэр Артур Эддингтон, стрелы времени. Тем самым наш новый взгляд на Природу приводит к повышенному интересу к термодинамике. К сожалению, большинство вводных курсов посвящено изучению равновесных состояний, и термодинамика в них ограничена идеализированными процессами. Взаимосвязь между происходящими в природе необратимыми процессами, например между химическими реакциями и теплопроводностью, с одной стороны, и скоростью увеличения энтропии, с другой, остается скрытой от изучающего термодинамику. В нашей книге мы предлагаем современное изложение термодинамики, в котором связь между скоростью увеличения энтропии и необратимыми процессами становится ясной с самого начала. Равновесие остается интересной областью исследования, но при современном состоянии науки представ,ляется существенным включать в сферу исследований и необратимые процессы. [c.7]

И в этом случае существенную роль играет недавнее расширение термодинамики на сильно неравновесные ситуации. Необратимые процессы приводят к новым пространственно-временным структурам. Именно поэтому они играют фундаментальную конструктивную роль. Без необратимых процессов жизнь была бы невозможна (гл. 19). Ведь нелепо предполагать, будто жизнь возникла благодаря каким-то приближениям Поэтому нельзя отрицать реальный физический смысл энтропии, составляющей самую суть стрелы времени в Природе. Мы дети, а не предки эволюции. [c.10]

Мы убеждены, что в настоящее время наука переживает решающий момент в своей истории. На всех уровнях наблюдения мы видим эволюционирующую Вселенную, флуктуации и неустойчивости. Термодинамика — первая из наук, которая выдвинула эволюционный взгляд на Природу. Такая точка зрения контрастирует и с классической, и даже с квантовой механикой, которая дает картину обратимых во времени детерминистических законов. Хотя в равновесной термодинамике не существует стрелы времени и нет места для неустойчивостей, в неравновесной термодинамике, где флуктуации и неустойчивости играют существенную роль, ситуация иная. Следовательно, для изучающего современную термодинамику важно, чтобы он с самого начала ознакомился с ролью неравновесных процессов и узнал, как термодинамика описывает переход от идеализированного статического мира классической физики к развивающемуся флуктуирующему миру, в котором мы живем. [c.15]

ВТОРОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ И СТРЕЛА ВРЕМЕНИ [c.78]

Второе начало термодинамики и стрела времени [c.80]

Это означает, что для возвращения системы в начальное состояние энтропия diЗ, порождаемая необратимыми процессами внутри системы, должна быть выброшена из системы путем передачи теплоты внешней среде. В природе не существует реальной системы, которая могла бы пройти цикл операций и вернуться в начальное состояние, не увеличивая энтропии внешней среды, или, обобщая. Вселенной. Увеличение энтропии отличает будущее от прошлого, поэтому существует стрела времени. [c.92]

Стефан И. 279, 283, 284 Стрела времени 7, 75-111 Структурная неустойчивость 425 Структуры Тьюринга 420 [c.455]

Обычно направленность, то есть стрела времени связывается с необратимостью и законом возрастания энтропии. Такая точка зрения отражена, в частности, в Курсе теоретической физики Ландау и Лифшица [20]. Наиболее ярко эта мысль была выражена Эддингтоном, сказавшим, что время надо измерять не часами, а термометрами. На самом деле второй закон термодинамики не отвечает за направленность времени. Из обратимости уравнений механики частиц и уравнений теории поля вытекает, что энтропия возрастает в обе стороны изменения времени [33]. Таким образом, направленность времени является причиной, а не следствием закона возрастания энтропии. [c.61]

Отметим, что плотность вероятности перехода (2.108) включает в себя равноправным образом обе стрелы времени, одна из которых направлена в будущее и определяется амплитудой (2.109), а другая в прошлое и определяется амплитудой (2.110), и, тем самым, квантовая теория полностью обратима во времени. [c.66]

Напомним, что стрелу времени классической механики мы связали со свободным движением определенной частицы вдоль прямой линии, т.е. с законом инерции Галилея. Квантовая теория показывает, как из квантового хаоса траекторий свободной частицы, испытывающих бифуркации (изломы во времени), не удовлетворяющих закону сохранения импульса и, вообще, никаким законам механики, возникает единственная классическая траектория, на которой импульс сохраняется. Эта траектория и несет на себе стрелу времени (как и траектория любой другой свободной частицы). [c.67]

Стрела времени обсуждалась с точки зрения синергетики в монографиях [c.68]

Данные занести, в форму 9. По полученным данным построить кривую стрелы прогиба по времени, для чего на оси абсцисс откладывать время в определенном масштабе (желательно 1 см = 1 мм), а на оси ординат — прогиб в масштабе 1 см = 1 мм (рис. 31). После определения стрелы прогиба опытным путем установить стрелу прогиба расчетным путем при тех же технологических, условиях. [c.74]

Тимашев С.Ф. Фликкер - шум как индикатор стрелы времени // В сб. Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах.- [c.75]

В работах 1960—1963 гг. Хойл предлагал определять положительное направление времени ( стрелу времени ) по расширению Вселенной, т. е. по увеличению расстояния между галактиками. Если раньше галактики сближались, то и время, по Хойлу, текло в противоположную сторону по сравнению с современным. [c.84]

Отсюда видно, что стрела времени имеет объективное направление в одну сторону — от небытия к бытию, в сторону развития предметов, их становления, постепенного формирования и гибели как таковых. Эта необратимость направления времени существует как в мире возрастающей энтропии, так и в мире флуктуаций Больцмана, как в расширяющейся, так и в сжимающейся Вселенной. Определения направления времени по Больцману или по Хойлу являются эмпирическими, удобными для практического определения роста времени, но они есть следствия объективного направления времени, вытекающего из содержания самого понятия времени. [c.85]

Энтропия Вселенной н стрела времени во Вселенной. Вопрос об Э. В. тесно связан с проблемой объяснения стрелы времени во Вселенной необратимой временной эволюции от прошлого к будущему, направленной в одну сторону для всех наблюдаемых подсистем Вселенной. Известно, что законы механики, электродинамики, квантовой механики обратимы во времени. Ур-ния, описывающие эти законы, не изменяются при замене f на —t. В квантовой теории поля имеет место более общая С/ Т -инвариан-тиость (см. Теорема СРТ). Это означает, что любой физ. процесс с элементарными частицами может быть осуществлён как в прямом, так и в обратном направлении времени (с заменой частиц ка античастицы и с пространственной инверсией). Поэтому с его помощью нельзя определить стрелу времени. Пока известен единств, физ. закон—2-е начало термодинамики — к-рый содержит утверждение о необратимой направленности процессов во времени. Он задаёт т.н. термодинамич. стрелу времени энтропия растёт в будущее. Др. стрелы времени связаны с выбором специальных начальных или граничных условий для ур-ний, описывающих фундам. физ. взаимодействия. Напр., электродинамич. стрела времени опредсл. выбором излучающего [раничного условия на пространственной бесконечности для уединённого источника (иначе говоря, считаются имеющими физ. смысл только запаздывающие потенциалы эл.-магн. поля), а космологич. стрела времени задана расширением Вселенной, Не все эти стрелы времени эквивалентны если термодинамич. и электродинамич. [c.619]

В предисловии к книге Конец определенности [4], явившейся итогом работ И. Пригожина в течение нескольких десятилетий, изложенных в его монографиях [4-11], автор отметил, что многие ожидают ответа на поднятые в книге вопросы... но учитывая конечную продолжительность любого из нас я счел за благо изложить плоды моих трудов в том виде, в каком они предстают перед нами сегодня. Я приглашаю читателя не на экскурсию в археологический музей, а совершить увлекательное путешествие в мир науки, который еще находится в стадии становления . В настоящем разделе рассматривается междисциплинарный подход И. Пригожина к анализу сложных систем, получивший материализацию в различных науках, продемонстрировавший нам, что рождается наука, не ограничиваемая более идеализированными и упрощенными ситуациями, а отражающая всю сложность реального мира, наука, рассматривающая нас и нашу деятельность как неотъемлемую часть фундаментального тренда на всех уровнях природы [4]. Основой междисциплинарности в исследованиях явилась революционная идея - искать каждым исследователем проявления законов природы в результатах своих разработок с учетом необратимости, стрелы времени и самоорганизации. [c.19]

Междисциплинарный подход И. Пригожина к анализу слоисных систем, получивший материализацию в различных науках, продемонстрировавший нам, что рождается наука, не ограничиваемая более идеализированными и упрошенными ситуациями, а отражающая всю сложность реального мира, наука, рассматривающая нас и нашу деятельность как неотъемлемую часть фундаментального тренда на всех уровнях природы [5]. Основой междисциплинарности в исследованиях явилась революционная идея - искать каждым исследователем проявления законов природы в результатах своих разработок. Введение И. При-гожиным необратимости времени позволило не только вскрыть множество новых явлений, таких как образование вихрей, химических колебательных реакций, ячеек Бенара, динамического хаоса и др., но и показать конструктивнук роль стрелы времени [5]. Это явилось основой для развития в физике двух новых направлений ФИЗИКИ НЕРАВНОВЕСНЫХ ПРОЦЕССОВ и ФИЗИКИ НЕУСТОЙЧИВЫХ СИСТЕМ. [c.65]

Наверно, многих заинтересует роль синергетики в решении фундаментальных научных проблем. Одна из такйх проблем — проблема стрелы времени. Это вопрос о том, чем обусловлена необратимость физических процесров, на каком уровне организации материи лежат причины, поро-ждаюшие ее. Оригинальная точка зрения, связывающая необратимость [c.215]

ЭТО не так в других разделах физики (например, в термодинамике) и в нашей повседневной жизни, поскольку мы непрерывно ош,у-щаем присутствие стрелы времени , которая вводит суш ественное различие между прошлым и будуш им. В частности, на макроскопическом уровне никто не может предсказать прошлое даже в вероятностном смысле нельзя спрашивать о вероятности прошедшего события, поскольку событие либо безусловно произошло, либо нет, а при подсчете вероятности нужно использовать всю информацию, имеюш уюся на макроскопическом уровне (в рассматриваемом случае — также и знание того, произошло ли событие на самом деле). [c.72]

Примеры диаграмм Фейнмана приведены на рис. 3.1 и 3.2. На рис. 3.1, а представлено рассеяние электрона на электроне. Прямые линии изображают движение электронов (стрела времени направлена слева направо), волнистая — виртуальный фотон. Точки, соответствующие испусканию и поглощению фотопа, называются вершинами. Линии на диаграммах, один из концов которых свободен (внешние линии), соответствуют свободным частицам, сталкивающимся или вылетающим. [c.82]

Из СРТ-теоремы пепосредствеппо следует, что если нарушается СР-инварпантность (не сохраняется СР-четность), то должна нарушаться и Т-инвариантность (т. е. стрела времени имеет преимущественное паправлепие и замена на — не эквивалентна, что соответствует нашим привычным представлениям). [c.116]

Природа имеет историю, и на протяжении долгого времени естествознание считало споим идеалом точные науки. Этот идеал получил триумфальное вопло-щенпе в общей теории относительности Эйнштейна — несомненно, величайшем достижении Человеческого разума. Но формульно-расчетный подход не может привести к познанию Природы. В настоящее время мы видим, что основную роль стали играть описательные науки. Мы пришли к другой концепции научного познания Природы, в которой существенное место отведено Стреле времени . В конечном счете, Стрела времени проявляется как особенность, присущая всем объектам в расширяющемся пространстве — в нашей Вселенной. Мы все стареем, т. е. движемся в одном и том же направлении времени. Все звезды и горные породы также стареют, т. е. изменяются в том же направлении времени, хотя механизмы старения в каждом случае различны. [c.441]

Групповое свойство (2.112) означает существование однопараметрической группы сдвигов вдоль траекторий, не меняющих знак времени. Наличие этой группы мы интерпретируем, как существование стрелы времени, вдоль которой происходит эволюция системы, записанная на языке амплитуд вероятности, удовлетворяющих уравнению Шрёдингера. Существование стрелы времени, таким образом, является следствием теоремы об интерференции вероятностей, согласно которой вклад траекторий с изломами во времени выпадает. [c.66]

Допустим, что на ленте установки получили кривую (рис. 30). На абсциссе отмечаем моменты времени, в которые устанавливается прогиб (всего 8—10 точек). Из этих очек восстанавливаем перпендикуляры до пересечения с кривой АГ. Разность всех последующих ординат с ординатой в момент начала сварки характеризует в принятом масштабе стрелу прогиба в отдельные моменты времени. Например, в начале сварки в момент времени /о расстояние между контрольной линией и кривой ЛГ у = 15 мм. После наплавки валика эта ордината не изменилась и прогиб в точке, соответствующей началу сварки fj, будет [c.73]

Современная термодинамика (2002) -- [ c.7 , c.75 , c.76 , c.77 , c.78 , c.79 , c.80 , c.81 , c.82 , c.83 , c.84 , c.85 , c.86 , c.87 , c.88 , c.89 , c.90 , c.91 , c.92 , c.93 , c.94 , c.95 , c.96 , c.97 , c.98 , c.99 , c.100 , c.101 , c.102 , c.103 , c.104 , c.105 , c.106 , c.107 , c.108 , c.109 , c.110 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...