Time: Reversible or Irreversible? | Transcending the Matrix Control System
古典物理学によれば、時間は順方向に流れるか逆方向に流れるかにかかわらず、その法則が当てはまるため、時間は可逆的です。 熱力学によると、時間は順方向にのみ流れるとのことです。逆方向にすると、孤立したシステムのエントロピーが減少し、熱力学の第二法則に違反する可能性があるためです。
では、時間は可逆的ですか、それとも不可逆的ですか？ どちらも仮定に欠陥があるため、古典物理学または熱力学のいずれかから答えを推測することはできません。
古典的なシステムは時間がない
古典物理学は、過去、現在、未来が完全に単一の時間がない方程式に含まれている決定論的システムのみを扱います。結果として、そのようなシステムでは、永遠に凍結された静的パターンのさまざまな側面をマークする空間的な増分を除いて、時間は存在しません。静的パターン上で何らかの方法で移動しても、パターンは変更されません。このため、時間変数が正か負かに関係なく、古典物理学の法則が当てはまります。 時間は決定論的システムの本質的な部分ではないので、古典物理学は時間の本当の性質について言うのに有効なことは何もありません。
熱力学は単なる提案です
熱力学は、個々の出来事ではなく傾向を計算する統計科学です。これは、複雑な分子運動を隠して、結果として生じる塊についてのみ観察することを意味します。古典物理学によれば、分子運動は決定論的であり、熱力学系も決定論的分子の単なる集合であるため、決定論的でなければならないことを意味することを覚えておくことが重要です。システムの構成要素が時間可逆的である場合、システム自体も可逆的である必要があります。
当然そうなるよね
では、なぜ熱力学は時間が不可逆的であると主張するのでしょうか？すべての決定論的分子を追跡することは非常に複雑であるため、可逆性が存在するこのレベルの精度を無視することを余儀なくされています。
熱力学における時間の不可逆性の錯覚は、2つの問題から生じます。
1）絶対精度でシステムを計算できないため、時間対称性を数学的に確認できません。
2）その法則は不完全な統計的観察と仮定に基づいていること。
時間の対称性または可逆性では、時間が逆になっても問題のシステムの法則が変わらないことが必要です。 古典物理学では、システムの過去と未来を絶対精度で計算できるため、これは簡単に確認できます。 しかし、熱力学では、分子の詳細が複雑すぎて考慮できないため、システムの全体的な特性を完全に知ることはできません。 したがって、順方向システムと逆方向システムを比較して対称性をチェックすることすらできません。これらは複雑すぎるためです。 したがって、この点だけでは、熱力学は時間の性質について決定的ではありません。
熱力学により、統計法則が個々のケースに適用されます
統計的観察に頼って、それは決定論的粒子のコレクションの代わりに物事が完全流体でできていると致命的に仮定することによって、限られた実験室観察と数学の間の一致を強制します。これは、分子運動のランダム性を滑らかにするための実用性の問題として行われ、残念ながら、その固有の決定論的で時間可逆的な性質を捨てます。
完全流体を想定することは、国の統計と一致するように、アメリカの各家族に正確に1.3人の子供がいると想定するようなものです。これは巧妙な数学的装置ですが、あまりにも真剣に受け止められると、「統計法則に違反する」ため、2人の子供がいるという家族の主張は不可能と見なされます。
同様に、時間が逆転してエントロピーが減少した場合、熱力学の第2法則に違反しても、警告の原因にはなりません。第2法則は固有の統計的傾向にすぎず、支持者が主張するような物理学の絶対的な柱ではないからです。 数学が明らかにそれをサポートしているという理由だけで普遍的なように見えますが、熱力学の数学はシステムが完全流体でできているという仮定に基づいて構築されていることを忘れないでください。
科学が観測を制限しているシステムはエントロピーの増加を示していますが、これは無視されたシステムについては何も述べていません。 少数派に適用されることは、多数派にとって普遍的である必要はありません。 実際、エントロピーの減少は不可能ではないため、何の違反もありません。エントロピーが増加するシステムよりも確率が低いだけです。 したがって、熱力学における数学的および観察的証明は、時間が不可逆的であると主張するには不十分です。
時間の不可逆性の適切な定義
では、古典物理学と熱力学が議論から排除されたので、時間を可逆的か不可逆的かをどのように判断するのでしょうか。熱力学は正しい方向に進んでいることがわかります。言い換えると、未来は過去よりも不確実であるため、時間は不可逆的であるように思われます。システムで何が起こったのかを観察することで過去をはっきりと観察することができますが、計算で未来を完全に予測できない場合、未来はより暗いように見えます。したがって、未来は常に「作成中」のように見え、それが明らかに前向きな時間の流れを生み出します。
しかし、この未来の濁りは、熱力学系の個々の粒子に関する不完全な情報によるものにすぎません。 それらを詳しく知ると、確かに未来は過去と同じくらい確実であり、その場合はその時は可逆的であることがわかりました。 観察者の近視は、観察された物体の本質的なあいまいさについては何も言いません。 科学がシステムの将来の状態を決定できないということは、システム自体が非決定論的であることを意味するものではありません。
