среда, 11 мая 2016 г.

Обратимость времени

В науке о природе в большинстве случаев мы стараемся довести описание явлений до записи взаимо-зависимостей физических величин в виде формул. При этом, подставляя в формулы различные значения, мы можем получить "предсказание" событий, или описание того, что будет происходить с какими величинами через минуту, секунду, час.

Положим, что есть формула движения тела x=f(t).

По ней, подставляя различные значения t, можем определить соответствующие значения x. Необычность ситуации здесь состоит в том, что мы можем подставить в эту формулу значения времени t отстоящие в прошлом.
Формулы это позволяют сделать, но ход событий в природе устроен иначе, и в настоящее время применяемые нами формулы реальный ход событий не учитывают.

Пусть есть звезда и рядом движется планета. Зная расстояние между их центрами и их массы, мы можем определить положение их общего центра масс и эллипс, по которому будет двигаться планета. Если говорить более точно, то мы можем лишь спрогнозировать куда будет смещаться планета в ближайшем будущем.

Говорить же о движении планеты до текущей точки во времени (не о том, как БУДЕТ двигаться, а о том, как БЫЛО движение) мы можем лишь предположительно. Даже получив уравнение эллипса, мы, хотя и будем иметь техническую возможность подставить в это уравнение отрицательное время, в действительности получим недостоверный результат, так как до текущей точки во времени события могли развиваться по нескольким сценариям:

1) планета летела по орбите вокруг звезды.
2) планета прилетела из другой звездной системы и была захвачена звездой на свою орбиту.

Итого, если есть описание движения, то, в действительности, оно делается от какой-то точки во времени в будущее, но это описание уже не применимо к движению ранее.

Когда мы описываем в дифференциальной форме движение $$ dx=\frac{dx}{dt}dt $$ то значение $dt$ всегда подразумевается направленным в будущее, или можно сказать, что дифференциалы всегда положительны.

Если в уравнениях движения сохраняется произвол замены величин на некоторым образом парные им, то математически этот факт означает наличие соответствующей симметрии, а наличие симметрии влечет за собой соответствующий закон сохранения. Если же симметрия существует лишь условно, то соответствующий закон сохранения может иметь исключения, или должны наблюдаться случаи несохранения. В действительности такие случаи в физике наблюдаются экспериментально. В частности, к ним относится поведение распада $K^{\circ}$ - мезонов.

Если говорить несколько более взвешенно и формально, то состояние системы в точке $t=0$ определяет как будет двигаться система в следующий момент, куда и в каком состоянии там должен оказаться объект, но момент времени $t=0$ не определяет, где и в каком состоянии система или объект находились в момент времени $t-\Delta t$ и откуда и каким способом система или объект попали в состояние $t=0$.

Комментариев нет:

Отправить комментарий