Warum tritt der zweite Hauptsatz der Thermodynamik nur in der Zeitdimension auf?

Wenn ich ein Ei zerbreche, hängt es davon ab, „wann“ ich nicht bin, „wo“ ich bin, wie zerbrochen es ist. Warum ist die Zeitdimension besonders?

wie kaputt es ist, hängt nicht davon ab, „wann“ du es bist. Das einzige, was das zweite Prinzip der Thermodynamik besagt, ist, dass, wenn Ihr Ei zerbricht (wann immer Sie es zerbrechen wollen), es sich im Laufe der Zeit nicht von selbst repariert.

Antworten (1)

Zunächst einmal gibt es ein paar Gründe, warum wir keine vollständige Symmetrie zwischen Raum und Zeit haben:

  1. Wir haben 3 räumliche Dimensionen und nur eine zeitliche.

  2. Die Partikel im Standardmodell haben zeitartige oder lichtartige Weltlinien; Soweit wir wissen, gibt es keine Tachyonen.

Aus diesen Gründen ist es nur sinnvoll, von physikalischen Gesetzen zu sprechen, die Anfangsbedingungen auf einer raumähnlichen Oberfläche annehmen und von dort aus die Entwicklung des Systems vorhersagen. Wir haben keine Gesetze der Physik, die Daten auf einer zeitähnlichen Oberfläche nehmen und diese nach außen in den Raum entwickeln können.

Das andere Problem ist, dass Sie zwei Zutaten benötigen, um das zweite Gesetz zu erhalten: (1) eine Art Zustandszählung, die besagt, dass es mehr Möglichkeiten gibt, einige Makrozustände herzustellen als andere; (2) etwas, das die Zeitumkehrsymmetrie bricht. (Siehe diese Antwort .) Was die Zeitumkehrsymmetrie in unserem Universum bricht, ist, dass wir aus uns unbekannten Gründen einen Urknall mit niedriger Entropie hatten. Diese notwendige Tatsache der Kosmologie bricht auch die Symmetrie zwischen Raum und Zeit. Der Urknall geschah zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Vergangenheit, überall; es ist nicht etwas, das zu jeder Zeit an einem bestimmten Punkt im Raum passiert ist.

Ich kenne das Argument, dass die Entropie beim Urknall niedrig war, aber es verwirrt mich immer irgendwie ... Ich meine, das einzige, was wir wissen, ist, dass es nach unserer derzeitigen Weisheit weniger oder viel weniger war als heute. Warum ist das ein Rätsel, es ist eine Tatsache, nein? Boltzmann erklärte, warum so etwas die Ausnahme und nicht die Regel sein sollte. Außerdem bin ich etwas zweifelhaft, wenn es darum geht, den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik für ein zerbrochenes Ei mit seiner Anwendung auf die Kosmologie in Verbindung zu bringen, die beiden beteiligten Beschreibungen scheinen sehr unterschiedlich zu sein und beziehen sich möglicherweise auf zwei verschiedene Entropie.
Wählen Sie ein beliebiges Entropiemaß. Wo es zunimmt, tut es dies nur über die Zeit, niemals über eine der räumlichen Dimensionen. Warum ist die Zeitdimension besonders? Ist es eine notwendige Eigenschaft der Geometrie des Universums und wissen wir, warum unser Universum die Geometrie hat, die es hat (und nicht etwa eine rein euklidische). Ich denke, dass die Idee, dass der Urknall überall zu einem bestimmten Zeitpunkt begann und nicht immer an einem Punkt, ein Ausgangspunkt ist.
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