Warum läuft die Zeit im Kühlschrank nicht rückwärts?

Der Zeitpfeil wird oft damit in Verbindung gebracht, dass die Entropie immer größer wird. Auf der anderen Seite sollte das bedeuten, wenn die Entropie abnimmt, sollte die Zeit rückwärts laufen. Aber in einem Kühlschrank haben wir diese Situation. Die Entropie im Kühlschrank nimmt ab (zumindest beim Abkühlen). Schaut man jedoch beim Abkühlen in den Kühlschrank, scheint die Zeit nicht rückwärts zu laufen. Dinge fallen nach unten und nicht nach oben, kaputte Dinge setzen sich nicht wieder zusammen usw. .

Ich verstehe, dass ein Kühlschrank kein geschlossenes System ist und der zweite Hauptsatz der Thermodynamik nicht gilt. Aber soll das auch bedeuten, dass sich für ein offenes System wie einen Kühlschrank kein Zeitpfeil definieren lässt? Oder müssen wir daraus schließen, dass der Zusammenhang zwischen Entropie und Zeit eine Illusion ist? Wenn wir die Entropie nicht verwenden können, um einen Zeitpfeil in einem offenen System zu definieren, was stellt dann sicher, dass die Zeit in einem Kühlschrank nicht rückwärts läuft?

UPDATE: Ich habe kürzlich einen Artikel gefunden Siegel: Woher kommt unser Zeitpfeil? wo der Autor im Grunde die gleiche Idee in anderen Worten formuliert:

... wenn Sie nur in einer Ecke des Universums leben würden, in der die Entropie abnimmt, würde die Zeit für Sie weiterlaufen. Der thermodynamische Zeitpfeil bestimmt nicht die Richtung, in der wir den Zeitablauf wahrnehmen. Woher kommt also der Zeitpfeil, der mit unserer Wahrnehmung korreliert?

Entropie ist nicht Zeit. Die globale Entropieprogression ist nur ein Indikator für das Vergehen der Zeit.
Um zu messen und zu überprüfen, ob die Zeit innen und außen in die gleiche Richtung läuft, müssen wir eine Uhr in den Kühlschrank stellen. Diese Uhr muss überprüft werden, und jedes Mal, wenn wir die Tür öffnen, um dies zu überprüfen, steigt die Entropie, sodass die Außen- und Innenzeit übereinstimmen, solange die eingehende Entropie den Entropieabfall aufgrund der Abkühlung ausgleicht oder überschreitet
Beachten Sie, dass ein Kühlschrank die Entropie senkt, indem er Wärme aus seinem Inneren entzieht, aber den anthropogenen Zeitpfeil im Inneren nicht umdreht: Die Energie verteilt sich immer noch auf die gleiche Weise im Inneren wie im Äußeren
"Wenn die Entropie abnimmt, sollte die Zeit rückwärts laufen" , das ist nicht wirklich wahr, da es auch nicht ganz richtig ist, dass eine Zunahme der Entropie gleich der Zeit ist, die vorwärts läuft (oder irgendetwas anderes zeitbezogenes).
Jeder weiß, dass Sie wirklich eine TARDIS brauchen, um die Zeit rückwärts laufen zu lassen! Ein Kühlschrank? Lächerlich!
Auf einer ernsthafteren Anmerkung möchten Sie vielleicht Richard A. Mullers neues Buch "Now: The Physics of Time" lesen. Er befasst sich direkt mit Ihrer Frage - dem Zeitpfeil und dem zweiten Gesetz. Er hat einen ziemlich frischen Ansatz und widerspricht, dass der Zeitpfeil mit der Entropie zusammenhängt.

Antworten (6)

Die kurze Antwort lautet, dass die Entropie im System nur dadurch abnimmt, dass der Entropieabfluss größer ist als das lokale Wachstum. Aber das positive lokale Wachstum der Entropie ist das, was für den Zeitpfeil wichtig ist, und deshalb läuft die Zeit in einem Kühlschrank nicht rückwärts.

Dies kann anhand einer Flüssigkeitsbeschreibung des offenen Systems (Kühlschrank) nachgewiesen werden. In Flüssigkeiten kann die lokale Zunahme der Entropie durch die Nichterhaltung der Entropiedichte ausgedrückt werden σ :

∂ σ ∂ t + ∇ ⋅ ( σ v → ) ≥ 0
wo σ ≡ Δ S / Δ v ist die Entropiemenge Δ S in einem unendlich kleinen Volumen Δ v an einem bestimmten Punkt.

Sie können sehen, dass die obige Ungleichung nicht symmetrisch in Bezug auf die Zeitumkehr ist (was zu einem Minus vor führt ∂ / ∂ t und v → = d x → / d t ). Seine Bedeutung ist genau eine lokale Formulierung des Gesetzes der Zunahme der Entropie. Dh solange obiges Gesetz erfüllt ist, läuft der Zeitpfeil richtig und in die richtige Richtung. Wir werden im Folgenden sehen, dass eine Abnahme der Entropie eines größeren offenen Systems nicht im Widerspruch zu diesem Ortszeitpfeil steht .

Betrachten wir nun unser offenes Volumensystem v mit Grenzfläche Σ . Wir integrieren die obige Ungleichung über dieses ganze Volumen, um zu erhalten

− ∂ ∂ t ∫ v σ d v ≤ ∫ v ∇ ⋅ ( σ v → ) d v
Das Integral der Entropiedichte über das Volumen des Systems ist natürlich einfach die Gesamtentropie im System S t Ö t . Die linke Seite dieser neuen integralen Ungleichung ist dann einfach die Abnahme der Gesamtentropie unseres Systems . Wir können auch die rechte Seite nehmen und den Satz von Gauß (oder Divergenz) verwenden , um ihn als Integral nur über die Oberfläche unseres offenen Systems auszudrücken
∫ v ∇ ⋅ ( σ v → ) d v = ∫ Σ σ v → ⋅ d Σ →
Physisch, σ v → ⋅ d Σ → ist der Entropiefluss außerhalb des Systems durch ein infinitesimales Element der Grenzfläche des Systems Σ . Das ganze Integral ist dann einfach der gesamte Entropiefluss aus unserem offenen System heraus .

Damit haben wir eine Ungleichung hergeleitet

− ∂ S t Ö t ∂ t ≤ ∫ Σ σ v → ⋅ d Σ →
Die linke Seite ist die gesamte Abnahme der Entropie in unserem System, und die rechte Seite ist der gesamte Entropiefluss aus dem System heraus. Nun können Sie explizit sehen, dass eine Abnahme der Entropie eines offenen Systems vollständig mit dem lokalen Gesetz der Entropiezunahme übereinstimmt, solange die Menge an Entropie, die das System verlässt, größer ist als die Menge an abgenommener Entropie . Dies gilt auch für den Kühlschrank und jedes Kühlsystem.

Ich mag deine Antwort sehr. Es räumt viel von meiner Verwirrung auf. Aber eine Frage bleibt noch: Im Falle eines idealen Fluids (oder eines adiabatischen Systems) ist die lokale Entropieproduktion gleich Null. Bedeutet das dann, dass die Zeit aufhört zu laufen? Hat die Rate der Entropieproduktion irgendeine Beziehung zu der Rate, mit der wir die Zeit fließend erleben?
@asmaier Perfekte Flüssigkeiten sind eine Idealisierung von Flüssigkeiten, bei denen Wärmeaustausch und Viskosität vernachlässigt werden. Dh zwei Ströme einer perfekten Flüssigkeit unterschiedlicher Temperatur, die in einer geraden Linie nebeneinander laufen, würden niemals die gleiche Temperatur erreichen. Das ist offensichtlich genauso unphysikalisch wie adiabatische Prozesse in der Thermodynamik, aber es kann eine nützliche Annäherung sein.
@asmaier Der Zeitpfeil und das Wachstum der Entropie haben (zumindest in der Mainstream-Physik) eines gemeinsam - ihre Richtung. Es gibt keinen Zusammenhang in ihren Raten und ähnlichem, die Zeitrate, über die wir in der Physik sprechen, ist an grundlegende Dynamiken gebunden, die zB Pendelschwingungen oder nukleare Zerfälle bestimmen.

Aber soll das auch bedeuten, dass sich für ein offenes System wie einen Kühlschrank kein Zeitpfeil definieren lässt? Oder müssen wir daraus schließen, dass der Zusammenhang zwischen Entropie und Zeit eine Illusion ist? Wenn wir die Entropie nicht verwenden können, um einen Zeitpfeil in einem offenen System zu definieren, was stellt dann sicher, dass die Zeit in einem Kühlschrank nicht rückwärts läuft?

Nehmen wir einen Wissenschaftler, der in unserer Welt lebt. Nach einiger Zeit des Herumexperimentierens wird ihm folgendes auffallen:

Wenn zwei Körper in körperlichen Kontakt gebracht werden, fließt Energie immer spontan vom heißeren zum kälteren Körper und niemals in die entgegengesetzte Richtung.

Das Schlüsselwort ist hier „ spontan “, ohne dass irgendeine Arbeit geleistet wurde.

Der Wissenschaftler wird dann die zeitliche „Vorwärtsrichtung“ als die Richtung definieren, in der Energie spontan von einem heißeren Körper zu einem kälteren Körper fließt.

Betrachten wir nun einen Mini-Wissenschaftler, der im Kühlschrank lebt. Er wurde darin geboren und kennt keine Realität außerhalb des Kühlschranks. Er wird niemals Wärme von innen nach außen fließen sehen, weil es für ihn kein "Außen" gibt (stellen wir die Hypothese auf, dass die Temperatur im Kühlschrank ungefähr konstant gehalten wird). Wie wird der Mini-Wissenschaftler die "Vorwärts"-Richtung in der Zeit definieren?

Die Antwort lautet: genauso wie der Wissenschaftler, der draußen lebt . Wenn zwei Gegenstände mit unterschiedlicher Temperatur im Kühlschrank in Kontakt gebracht werden, fließt die Wärme immer spontan vom heißeren zum kälteren Körper (und wie Sie sagten, kommen die Scherben eines zerbrochenen Glases nicht auf magische Weise wieder zusammen, nur weil wir sind in einem Kühlschrank!).

Ja, ein außenstehender Beobachter wird sehen, dass es einen Wärmefluss vom kälteren Inneren des Kühlschranks zur wärmeren Außenumgebung gibt, aber er wird auch sehen, dass der Kühlschrank angeschlossen ist und dass gearbeitet wird, also ist der Prozess nicht spontan und die Definition der Zeitrichtung "vorwärts" ist sicher.

Ich würde also sagen, dass das Problem nur scheinbar ist und dass es keine Probleme gibt, den Zeitpfeil in einem offenen System zu definieren.

"Der Wissenschaftler wird dann die Richtung in der Zeit als die Richtung definieren, in die Energie fließt ..." Ich bin mir ziemlich sicher, dass kein Wissenschaftler die Richtung der Zeit so definiert
@BruceGreetham Natürlich gibt es viele Möglichkeiten, einen Zeitpfeil zu definieren . Ich betrachte zur Vereinfachung nur den thermodynamischen Zeitpfeil.
OK, aber ich denke, die grundlegende Definition ist die Richtung, in der ein Experiment durchgeführt und eine aufgezeichnete Erinnerung an das Ergebnis erstellt wird. Das macht Ihre Antwort nicht falsch - ich musste das nur sagen, um bei all dem meinen Verstand zu bewahren!

Die Entropie nimmt in einem geschlossenen System immer zu. Das Universum wird als geschlossenes System betrachtet, daher nimmt die Entropie des Universums immer zu, es sei denn, Ihr Zeitpfeil wird umgekehrt. Ein Kühlschrank tauscht Wärme mit der Umgebung aus, ist also kein geschlossenes System. Wenn Sie die Summe der Entropie innerhalb und außerhalb des Kühlschranks überprüfen, wird sie mit der Zeit zunehmen.

Nicht nur das: Die Entropie nimmt in jedem Subsystem zu, z. B. Gemüse im Kühlschrank erhöht seine Entropie ständig (also verrottet es). Um den Zeitpfeil umzudrehen, sollte die Entropie insgesamt im Durchschnitt in jeder Größenordnung abnehmen, nehme ich an.

Der zweite Hauptsatz kann formuliert werden, ohne einen Begriff der Entropie definieren zu müssen, da er einerseits primär betont, wie Energie in Arbeit umgewandelt werden kann und andererseits die Tatsache, dass wir in der makroskopischen Welt einen Zeitpfeil beobachten B. Wärme von heiß nach kalt. Diese beiden Aussagen sind Neuformulierungen, die Kelvin bzw. Clausius für das zweite Gesetz vorgesehen haben. Etwas präziser:

  • Wie Kelvin es ausdrückt: Es ist kein thermodynamischer Prozess möglich, dessen einziger Effekt darin besteht, Wärme zu entziehen und sie vollständig zu verbergen, um zu arbeiten.
  • Clausius-Version: Es kann keinen thermodynamischen Prozess geben, der in der Lage wäre , Wärme ausschließlich von einem kalten zu einem heißen Reservoir zu übertragen.

Die Stärke dieser Aussagen liegt in der Verwendung von only effect bzw. only . Wenden Sie die zweite Version auf Ihren Kühlschrank an: Sie besagt, dass Sie etwas tun müssen, damit Ihr Kühlschrank die Wärme im Inneren (Kältereservoir) entziehen und nach außen (Küche) übertragen kann (Stromkabel abziehen, und es funktioniert). funktioniert nicht ;). Also nochmal, was bedeutet das alles? Wärme ist ein Fluss von heiß nach kalt und niemals umgekehrt, und daher die Implikation eines "Pfeils" der Zeit.

Ich hoffe, dies überzeugt Sie davon, wie Sie den zweiten Hauptsatz anwenden können, wenn Sie reale Phänomene beobachten, ohne auf entropische Neuformulierungen zurückzugreifen. Wenn Sie das alles in Form von Entropieänderungen ausdrücken wollen: Denken Sie bitte daran, dass beim Studium der Zeitentwicklung makroskopischer Systeme eine konsistente Aussage über den Zeitpfeil nur dann getroffen werden kann, wenn Sie die Entropieänderung des gesamten Universums (in unser Beispiel ist Küche+Kühlschrank). Außerdem addiert man bei der Berechnung der Gesamtentropieänderung die Entropieänderung des kalten Reservoirs Δ c mit dem des heißen Reservoirs Δ h . Aber um letzteres zu berechnen, ist die reversible Übertragung von Wärme in das System nicht nur Q c (Wärme aus dem kalten Reservoir entfernt) aber Q c + W , mit W die gelieferte Arbeit, die verwendet wird, um die Arbeitsflüssigkeit des Kühlschranks zu komprimieren. Die Aufnahme von W Hier geht es genau um die Aussage von Clausius.

Letzte Bemerkung nach dem Lesen einiger Kommentare: Denken Sie daran, dass Sie, sobald Sie Ihr System auf ein vollständig isoliertes System beschränken (z. B. einen thermodynamischen Kreisprozess, der nur aus adiabatischen Prozessen besteht), auf die Clausius-Ungleichung stoßen , die in Worten lautet: die Entropie eines isolierten Systems nimmt nie ab.

Phonon, kenne ich dich vielleicht?
@ŽarkoTomičić Hallo, ich bin mir nicht sicher, warum denkst du, dass du mich kennst? :)
Nun, Ihr Stil und Ihr Interessengebiet erinnern mich an meinen Professor. Statistische Physik, Festkörperphysik ... das und die Art und Weise, wie Sie einige der Fragen beantworten. Sie beschreiben z. B. die Formulierung von Kelvin und Clausius, die er (mein Prof.) auf die gleiche Weise tut, Sie verwenden den Ausdruck "wie Kelvin es ausdrückt ...", was, verzeihen Sie mir, ein bisschen ungeschickt ist ... also ich würde sagen, englisch ist nicht deine muttersprache. Aber vielleicht irre ich mich. Ihre langen und detaillierten Antworten hingegen porträtieren jemanden, der sich sehr gut auskennt. Und das tut er wirklich. Manchmal gibt er interessante Analogien
@ŽarkoTomičić haha ​​ich verstehe. Es freut mich sehr, dass Ihnen meine Antworten gefallen. Aber leider bin ich nicht die Person, an die Sie vielleicht denken, nur ein kämpfender junger Forscher hier ... :(

Der Zeitpfeil in einem thermodynamischen System sollte stattdessen als Aussage über die Zeitumkehrinvarianz betrachtet werden. Beispielsweise kann man in der klassischen Mechanik allein anhand der Teilchenbewegung nicht sagen, ob die Zeit vorwärts oder rückwärts läuft. Ebenso kann man in einem offenen System nicht allein anhand der Entropieänderung sagen, in welche Richtung die Zeit fließt. Im Wesentlichen definiert die Entropie nicht die Richtung der Zeit in einem offenen System.

Dies unterscheidet sich jedoch von der Frage, warum die Zeit in einem Kühlschrank nicht rückwärts läuft. Wenn Sie sich einen Kühlschrank als etwas vorstellen, das die Entropie im Laufe der Zeit verringert, kann man sich seinen zeitumgekehrten Partner als eine Heizung vorstellen, die die Entropie im Laufe der Zeit erhöht. Wenn Sie sich das System als Kühlschrank vorstellen, haben Sie also bereits eine bestimmte Zeitrichtung ausgewählt. Niemand hindert Sie daran, die Zeit so zu definieren, dass sie in die entgegengesetzte Richtung fließt, aber zu fragen, warum die Zeit in einem Kühlschrank nicht rückwärts läuft, ist keine wirklich gut gestellte Frage. Zu sagen, dass die Zeit rückwärts fließt, ist eine relative Aussage; Sie müssen mir sagen, wozu "rückwärts" relativ ist.

BEARBEITEN: Meine Antwort scheint unbefriedigend zu sein, also lassen Sie mich versuchen, näher darauf einzugehen.

Erstens, was ist mit Zeit gemeint? Es ist ein 1D-Parameter, der Eigenschaften von Objekten steuert (z. B. Position). Sie können sich vorstellen, dass jede physikalische Eigenschaft (Objekt) unabhängig ihren eigenen Zeitparameter hat.

Nun ist es interessant festzustellen, dass die mikroskopischen Gesetze der Physik zeitumkehrinvariant sind. Das bedeutet, dass sich die Form der Gleichungen nicht ändert t → − t . Sie werden jedoch immer noch qualitative Unterschiede erhalten, z. B. in der Geschwindigkeit v → − v unter Zeitumkehr. Daher bewegt sich ein Teilchen, das sich nach rechts bewegt, unter Zeitumkehr nach links. Was Zeitumkehr-Invarianz bedeutet, ist also, dass Sie, wenn Sie sich einen Ausschnitt eines Partikels ansehen, der sich in der Zeit vorwärts oder in der Zeit rückwärts bewegt, nicht sagen können, welches welches ist. Wenn wir also nicht wissen, in welche Richtung die Zeit gehen soll, können wir einfach eine unserer Wahl auswählen.

Dann können wir einfach eine Zeitrichtung für jedes einzelne Partikel in einer Sammlung wählen, wie wir wollen. Aber warten Sie eine Minute; Wenn ich beobachte, wie sich alle Partikel bewegen, dann sollten ihre Zeitrichtungen eindeutig alle mit meiner Zeit synchronisiert sein. Daher stoßen wir auf eine Schlüsseleigenschaft der Zeit, nämlich dass sie vom Beobachter abhängt. Der Beobachter ist derjenige, der den Zeitfluss für alle Teilchen festlegt. Um also auf die Frage zurückzukommen, wenn ich als Beobachter ein System einen Kühlschrank nenne, habe ich dafür bereits eine Zeitrichtung gewählt, was die ursprüngliche Frage selbst schlecht gestellt macht. Mit anderen Worten, die Zeit des Kühlschranks und das Verderben von Lebensmitteln und der Einfluss der Schwerkraft haben alle dieselbe Zeitrichtung, weil ihre Zeitrichtung vom Beobachter zugewiesen wird.

Nun besagt der zweite Hauptsatz, dass die Entropie in einem geschlossenen System mit der Zeit zunehmen muss. Damit ist also nach wie vor eine Zeitrichtung für die Entropieeigenschaft definiert. Nun müssen wir diese Zeitrichtung irgendwie mit der aller anderen Zeitrichtungen synchronisieren, wiederum über einen Beobachter. Das Magische ist, wie der von Ihnen zitierte Artikel anmerkt, dass aus irgendeinem Grund die vom zweiten Hauptsatz gewählte Zeitrichtung immer dieselbe ist wie die Zeitrichtung, die von Beobachtern im physikalischen Universum gewählt wird. Aber wie der Artikel auch einräumt, weiß niemand wirklich warum. Zumindest scheint dies keine abgeleitete Konsequenz einer allgemein akzeptierten physikalischen Theorie zu sein, sondern eher ein postulierter Zufall (wie die Äquivalenz von träger und schwerer Masse).

Ich denke, dies weicht der Frage aus, die OP gestellt hat. Wir haben bereits einen Zeitpfeil bestimmt. Es ist die Richtung, in der sich eine in den Kühlschrank gestellte Uhr im Uhrzeigersinn dreht, und die Richtung, in der Lebensmittel reifen und verderben. Sie müssen zeigen, warum diese Richtung die gleiche ist wie die Richtung, in der der Kühlschrank ein Kühlschrank ist.
Um zu messen und zu überprüfen, ob die Zeit innen und außen in die gleiche Richtung läuft, müssen wir eine Uhr in den Kühlschrank stellen. Diese Uhr muss überprüft werden, und jedes Mal, wenn wir die Tür öffnen, um dies zu überprüfen, steigt die Entropie, sodass die Außen- und Innenzeit übereinstimmen, solange die eingehende Entropie den Entropieabfall aufgrund der Abkühlung ausgleicht oder überschreitet.
@knzhou hat Recht, nur innen, aber Sie müssen die kalte Luft und die negative Entropie einbeziehen, die hineingepumpt werden, und dass es nicht energieisoliert ist. Wenn Sie alles berücksichtigen, steigt die Entropie, wie Mandrill unten sagt. Dasselbe gilt für viele Dinge, die Energie mit ihrer Umgebung austauschen, z. B. wenn Sie eine Uhr aus zufällig gesammeltem Material bauen: Die Entropie nimmt ab, aber Sie stecken viel Arbeit hinein.
@knzhou Aber wenn die Zeitrichtung angegeben ist, ist diese Frage nicht umstritten? Allein anhand eines offenen Systems kann man keine Zeitrichtung bestimmen. Beachten Sie, dass die externe Pumpe unter Zeitumkehr ungerade ist. Daher wählt das Auswählen einer Zeitrichtung über eine Uhr eine Richtung für den Betrieb der Pumpe aus. Die Uhr dreht sich nicht so sehr in die gleiche Richtung wie die Zeitrichtung des Kühlschranks, sondern die systemexterne Uhr gibt die Zeitrichtung vor.
@knzhou Man könnte an die analoge Frage eines Teilchens denken, das sich in der Newtonschen Mechanik bewegt. Angenommen, ich habe eine Uhr und ein Teilchen, das sich von links nach rechts bewegt (gemäß einer Zeitkonvention). Rein aus der Bewegung des Teilchens kann ich keinen Zeitpfeil bestimmen, da die Bewegungsgleichungen zeitumkehrinvariant sind. Wenn ich jedoch die Uhr eine Zeitrichtung einstellen lasse, die außerhalb des Systems liegt, bestimmt dies, ob sich das Teilchen von links nach rechts oder von rechts nach links bewegt oder nicht. Der rechts-/linkslaufende Charakter (Kühlschrank-/Heizungscharakter) wird durch die externe Uhr bestimmt
@knzhou hat Recht, dies beantwortet die Frage nicht wirklich: OP fragt, warum die Zeitrichtung, in der ein Kühlschrank als Kühlschrank und nicht als Heizung fungiert, dieselbe Zeitrichtung ist, in der von der Schwerkraft betroffene Dinge herunterfallen und nicht nach oben und die gleiche Richtung, in der gewöhnliche Uhren vorwärts laufen. Sie haben Recht, dass die Definition des Kühlschranks als Kühlschrank eine Richtung in der Zeit definiert - aber die Frage ist, warum diese Richtung mit den anderen Richtungen übereinstimmt.
Ich habe die Antwort erweitert, um den Abgleich von Zeitrichtungen anzusprechen
Ich denke, dies ist hier die wichtige Schlussfolgerung: "Entropie definiert im Wesentlichen nicht die Richtung der Zeit in einem offenen System." Ich frage mich nur, wenn die Entropie in einem offenen System nicht die Richtung der Zeit definiert, tut sie dies vielleicht auch nicht in einem geschlossenen System? Also haben Entropie und der zweite Hauptsatz der Thermodynamik vielleicht überhaupt keine Verbindung zur Zeit?
@asmaier Ich kommentiere dies im letzten Absatz meiner bearbeiteten Antwort. Zumindest für mich scheint es keinen tieferen Grund zu geben, warum das zweite Gesetz und die Zeit eines Beobachters zusammenhängen sollten. Im Moment scheint es Zufall zu sein.
@Aaron Ich bin mir ziemlich sicher, dass es kein Zufall ist, und in meiner Antwort habe ich versucht, (vielleicht nicht sehr kohärent) die Dinge einzubeziehen, die Sie berücksichtigen müssen, um diese Frage vollständig zu beantworten. Sie müssen bedenken: (a) Das Grundgeheimnis ist, warum unser Universum in einem höchst unwahrscheinlichen Zustand beginnt – sobald Sie das verstanden haben – folgt alles andere ganz natürlich; (b) Wenn Sie mit Beobachter einen bewussten Beobachter meinen, dann bewegen Sie sich weg von der Physik und in die Kognitionswissenschaft – Dennett hat ausführlich über Zeit als kognitives Konstrukt mit ganz anderen Eigenschaften als die physikalische Zeit geschrieben.
@BruceGreetham Wie Sie bemerken, scheint die von bewussten Beobachtern gewählte Zeitrichtung keine physikalische Frage zu sein, weshalb ich dort aufhöre und sage, dass sie auf physikalischer Ebene postuliert zu sein scheint. Ihre Punkte zum Anfangszustand des Universums sind gut getroffen, aber am Ende des Tages ergibt sich höchstens eine Äquivalenz zwischen kosmologischem und thermodynamischem Pfeil. Vielleicht gibt es etwas über den durch Informationsentropie ausgewählten Pfeil zu sagen. Die Frage von OP bezieht sich jedoch auf die Verbindung zwischen Wahrnehmung (meiner Uhr) und thermodynamischer Zeit. Vielleicht gibt es einen tieferen Grund, der mir nicht bewusst ist.
Okay gut. Ich frage mich immer noch, welche Definition Sie und OP von Wahrnehmungszeit innerhalb der Physik haben. Meine Uhr nimmt nichts wahr.
@BruceGreetham Ah, tut mir leid, ich war ein bisschen zu umgangssprachlich. Mit Wahrnehmungszeit meine ich die vom Menschen als vorwärtsfließend empfundene Zeitrichtung, die ich mit einer bestimmten Richtung verbinde, mit der sich meine Uhr bewegt.
@aaron Aber das ist entscheidend für die Frage - Sie sind bei einem Paradoxon angekommen, weil Sie angenommen haben, dass es in der Physik einen Begriff des Vorwärtsfließens gibt. Gibt es nicht - die Physik spricht nur von Korrelationen. "was Menschen wahrnehmen" ist eine gültige Definition, aber Sie haben sich davon abgehalten, über solche Dinge zu sprechen
@BruceGreetham Um ein Physikmodell zu interpretieren, muss man Verbindungen zur realen Welt herstellen: Wie sieht das für einen Beobachter aus? Daher ist der Zeitpfeil des Beobachters eine externe Eingabe für das Modell, das uns eine physikalische Interpretation gibt. Dies wird a priori ausgewählt und ist außerhalb des intrinsischen Modells selbst. Daher schließt eine solche Ansicht die Frage aus, warum ein Beobachter einen bestimmten Zeitpfeil hat. Wenn Sie natürlich zeigen könnten, dass die Zeitpfeile eines Beobachters aus der Physik folgen, wäre das eine andere Geschichte. Aber dieser Weg scheint voller erkenntnistheoretischer Fallen in der Metaphysik zu sein
Okay, jetzt verstehe ich deinen Ansatz.

Kopieren aus Wikipedia:

„Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass die Gesamtentropie eines isolierten Systems im Laufe der Zeit immer zunimmt oder im Idealfall konstant bleibt, wenn sich das System in einem stationären Zustand befindet oder einen reversiblen Prozess durchläuft. Die Zunahme der Entropie erklärt die Unumkehrbarkeit natürlicher Prozesse und die Asymmetrie zwischen Zukunft und Vergangenheit.'

und wieder:

' Die Richtung der Wärmeübertragung verläuft von einem Bereich mit hoher Temperatur zu einem anderen Bereich mit niedrigerer Temperatur und wird durch den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik bestimmt. Die Wärmeübertragung verändert die innere Energie der Systeme, von denen und zu denen die Energie übertragen wird. Die Wärmeübertragung erfolgt in einer Richtung, die die Entropie der Ansammlung von Systemen erhöht.'

Ein Kühlschrank arbeitet als Wärmepumpe:

„Wärmepumpen sind so konzipiert, dass sie Wärmeenergie entgegen der Richtung des spontanen Wärmeflusses bewegen, indem sie Wärme aus einem kalten Raum aufnehmen und an einen wärmeren abgeben. Eine Wärmepumpe verwendet eine gewisse Menge an externer Energie, um die Energieübertragung von der Wärmequelle zur Wärmesenke zu bewerkstelligen.'

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es keinen natürlichen Wärmefluss von einem kalten zu einem heißen Reservoir gibt, sondern nur den Verbrauch von elektrischer Energie dafür. Nur einen Ort auf diese Weise kälter zu machen, bedeutet nicht, dass sich der Zeitpfeil umkehrt.

Warum läuft die Zeit im Kühlschrank nicht rückwärts?
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