Wir können praktisch davon ausgehen, dass die mikroskopischen Wechselwirkungen zeitlich symmetrisch sind (da wir in vielen Fällen die schwache Kraft vernachlässigen können, die die einzige Wechselwirkung ist, die verletzen kann Symmetrie). Also dachte ich, dass die Asymmetrie auf die Irreversibilität von Quantenmessungen zurückzuführen sein könnte. Dies gilt jedoch nur für Interpretationen, bei denen die Wellenfunktion zusammenbricht, wie in Kopenhagen usw. Was ist die Antwort auf diese Frage in Viele-Welten-Interpretation, konsistente Geschichten usw.? Auch auf dieser Seite gaben sie an, dass die Anfangsbedingungen des Universums der Grund dafür sind Asymmetrie im 2. Hauptsatz der Thermodynamik. Aber ich bin mir nicht sicher, was sie bedeuten. Bedeuten sie, dass das Universum am Anfang eine sehr niedrige Entropie hatte?
Bedeuten sie, dass das Universum am Anfang eine sehr niedrige Entropie hatte?
Ja, das Universum hatte unmittelbar nach dem Urknall eine sehr niedrige Entropie. Es war mit einer sehr gleichmäßigen Verteilung von sehr energiereichen (sehr „heißen“) Elementarteilchen gefüllt. Aufgrund der Wirkung der Schwerkraft ist diese Gleichverteilung eigentlich ein höchst unwahrscheinlicher Zustand und hat daher eine extrem niedrige Entropie. Das Universum begann also in einem Zustand niedriger Entropie, und seine Entropie nimmt seitdem gemäß dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik zu.
Die natürliche Folgefrage, die sehr interessant ist, lautet: Warum hatte das frühe Universum von Anfang an eine so niedrige Entropie? War dies unvermeidlich, oder ist es ein ungewöhnliches und unwahrscheinliches Merkmal unseres besonderen Universums? Da wir keine anderen Universen haben, mit denen wir unsere vergleichen können, ist diese Frage sehr schwer zu beantworten!
Nein, denn „Messungen“ und „Wellenfunktionskollaps“ sind nicht Teil des von QM modellierten Systems; es sind Interpretationen. Als solche können keine physikalischen Phänomene Auswirkungen von ihnen sein.
Wie RogerJBarlow in einem Kommentar erwähnt, ist es nicht erforderlich, QM aufzurufen, um den "Pfeil der Zeit" zu erklären. Um die genaue Analogie zu verwenden, betrachten Sie einen "idealen Billardtisch" mit der Standardsammlung von 15 Bällen. Nun ist der Makrozustand, in dem alle Kugeln im Ausgangsdreieck angeordnet sind, sehr unwahrscheinlich, weil es nur wenige „Mikrozustände“ (Permutationen und Drehungen der Kugeln) gibt, die diesem Makrozustand entsprechen. Ferner gibt es bei typischen Energieeingaben in den Tisch viele Wege, um von diesem Makrozustand zu anderen Makrozuständen zu gelangen, aber nicht sehr viele Wege, um von anderen Makrozuständen zu diesem zu gelangen. Das macht es zu einem Zustand mit "hoher Entropie".
Betrachten wir andererseits den Makrozustand „Jedes Fach hat mindestens 2 Bälle näher dran als jedes andere Fach“, sehen wir, dass es in diesem Makrozustand sehr viele Mikrozustände gibt. Es gibt auch viele Übergänge, die in diesen Zustand führen, und die schiere Anzahl von Mikrozuständen bedeutet, dass viele Übergänge dazu führen werden, dass Sie diesen Makrozustand niemals verlassen. Somit ist dies ein Zustand mit "niedriger Entropie" und eines der wahrscheinlicheren Ergebnisse bei einem typischen Billardspiel.
Es ist keine Verschränkung, Überlagerung, Tunnelbildung, Zusammenbruch der Wellenfunktion oder irgendein anderes QM-Phänomen erforderlich, um das entropische Verhalten dieses Systems zu analysieren oder zwischen einer Folge von Schnappschüssen zu erraten, welche Richtung den Zeitpfeil anzeigt. Ersetzen Sie die Billardkugeln durch Gasmoleküle, und Sie fangen an, der Thermodynamik sehr ähnlich zu sein.
RogerJBarlow