Welche Phänomene sind für die irreversible Zunahme der Entropie verantwortlich?

https://www.quantamagazine.org/20140416-times-arrow-traced-to-quantum-source

Dieser Artikel besagt, dass die Verschränkung den Zeitpfeil der zunehmenden Entropie in Richtung des thermodynamischen Gleichgewichts treibt:

Kaffeetassen kühlen ab, Gebäude bröckeln und Sterne verpuffen, sagen Physiker, wegen eines seltsamen Quanteneffekts namens „Verschränkung“.

Es ist schwer zu glauben, dass die Entropie in einem Quantenphänomen verwurzelt ist. Gibt es eine andere mögliche Erklärung?

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik lässt sich klassisch erklären, aber nur, wenn man davon ausgeht, dass sich die Zeit in eine bestimmte Richtung bewegt. Das Problem ist, dass ein Zeitpfeil nicht (oberflächlich) mit den Grundgesetzen begründet werden kann. Diese Erklärung der Quantenverschränkung (die ich nicht verstehe) soll der Zeit eine Richtung geben, obwohl sie noch nicht in den Mainstream aufgenommen zu sein scheint.
Die Entropie wurzelt in der Statistik, die unabhängig von der QM/CM-Grenze ist. Die eigentliche Frage im Zusammenhang mit der Verschränkung ist, ob sie für die "Verteilung" der Zeit verantwortlich ist, dh die Tatsache, dass Ihre Uhr und meine Uhr, obwohl sie physisch getrennt sind, über einen langen Zeitraum nahezu perfekt synchron bleiben können. Um ehrlich zu sein, ohne eine tatsächliche Quantentheorie der Raumzeit sind solche Behauptungen bestenfalls Handbewegungen mit riesigen Schaumstoffhänden.
Verschränkung bringt ein Teilsystem des verschränkten Ganzen in einen gemischten Zustand, sie sagen, dass das, was wir Verschränkungsentropie nennen, die Quelle aller Entropie ist. en.wikipedia.org/wiki/Entropy_of_entanglement
verwandt: diese hervorragende Antwort von Arnold Neumaier physical.stackexchange.com/questions/22745/…

Antworten (1)

Eine Frage zu den Grundlagen der statistischen Mechanik zu stellen, ist ein guter Weg, um einen Streit zu beginnen, also erwarten Sie diesbezüglich keinen klaren Konsens.

Um den Hype zu beseitigen, versuchen diese Artikel festzustellen, dass sich ein isoliertes Quantensystem unter bestimmten (aber allgemeinen) Bedingungen zu einem Zustand entwickelt, der lokal wie ein thermodynamisches Gleichgewicht aussieht, obwohl das System in einem reinen Zustand bleibt und daher , als Ganzes genommen, hat immer die Entropie Null. Wenn Sie akzeptieren, dass das Universum oder zumindest ein Teilsystem grundsätzlich quantenmechanisch ist und als geschlossenes System beschrieben werden kann, dann ist dies Ihre ultimative Erklärung dafür, wie das Gleichgewicht funktioniert. Allerdings gibt es dort einige klare logische Sprünge, die nicht unbedingt ausgearbeitet wurden, etwa ob dieses Bild der sich ausbreitenden Verschränkungsentropie in einem makroskopischen, vollständig dekohärenten System noch ein nützliches Bild ist.

Ich würde CuriousOne unterstützen, wenn ich sage, dass die Gesetze der statistischen Physik letztendlich eher in der Wahrscheinlichkeitstheorie als in der Quantentheorie verwurzelt sind und in diesem Sinne wahrscheinlich grundlegender sind als jede andere Theorie, die wir haben. Es ist kein Zufall, dass unsere sichersten Überzeugungen darüber, was die Quantengravitation aussagt, daraus resultieren, dass sie mit der Thermodynamik kompatibel sind. Hier ist ein sehr schöner Artikel von vor einiger Zeit, der ein ähnliches Gefühl vermittelt (Paywalled, sorry). Ich würde also zustimmen, dass es zumindest verfrüht ist zu behaupten, dass thermodynamische Gesetze letztendlich ein Nebenprodukt der Quantenphysik sind. Die Thermodynamik isolierter Quantensysteme ist jedoch eindeutig ein sehr wichtiger Spezialfall.

Eine Welle, die sich in einer Überlagerung von Zuständen befindet, wird bei der Messung zu einem Teilchen mit einer probabilistischen Zustandsverteilung. Diese Messung wandelt die Überlagerung in eine Wahrscheinlichkeitsverteilung um. Doppelspaltexperimente haben dies gezeigt.
Hi @QuantumJournalist- Ja, ich bin mit Dekohärenz vertraut (ich habe sogar selbst Experimente dieser Art gemacht! Mit verschränkten Photonen ist es heutzutage ziemlich einfach), aber das ist ähnlich, aber nicht ganz dasselbe wie das Problem hier der verschränkungsvermittelten Äquilibrierung . Es sei denn, ich verfehle Ihren Punkt, in diesem Fall ermutige ich Sie, näher darauf einzugehen.
Welche Phänomene sind für die irreversible Zunahme der Entropie verantwortlich?
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