T-simetri

Teorik fizik'te, T-simetri bir ters zaman fizik yasalarının simetrisi altında ters dönüşümü:

${\displaystyle T:t\mapsto -t.}$

Kısıtlı bağlamlarda böyle bir bu simetri bulmak mümkünsede, gözlemlenebilir evren'in kendisi başlıca termodinamiğin ikinci yasası nedeniyle, zaman ters simetri göstermez. Bu nedenle zaman için simetrisi olmayan veya asimetrik olduğu söyleniyor.

Zaman "asimetri"leri genellikle dinamik doğa yasaları kanunlarına içsel olanlar,ve evrenimizin başlangıç ​​koşulları nedeniyle olanlar arasında olarak ayırt edilir.

1. zayıf kuvvet T-asimetrisi ise, birinci tür
2. Termodinamiğin ikinci yasası T-asimetrisi ikinci tür olan

Değişmezlik

Fizikçiler de temel mikroskobik fiziksel yasaların altında yatan değişmezliklerin bağımsızlığını,Fiziksel sistemlerin yerel ve/veya makroskopik kavramlarının ters zaman değişmezliğini tartışıyorlar. Örneğin,Maxwell denklemleri ile malzeme emme veya Newton mekaniğinin sürtünme ters-zaman normal uygulamalarda makroskopik düzeyde değişmez değildir, bunlar mikroskobik düzeyde değişmez olsa bile,bir atom hareketleri içeriyorsa, "kayıp" enerji ısıya çevrilir.

Makroskopik fenomenler : termodinamiğin ikinci kanunu

Günlük deneyim T-simetrinin kaba malzemelerin davranışı nedeniyle geçerli olmadığını göstermektedir.Bu yasaların,en önemli makroskopik olan Termodinamiğin ikinci yasası'dır.Diğer birçok olaylar,sürtünme gövdeleri ile göreli hareket gibi,ya da kıvamlı sıvı hareketi,bunu azaltır çünkü kullanılabilir enerjinin ısı şeklinde dağılımı(örneğin, kinetik enerji) altında yatan mekanizmadır,zamanın bu asimetrik dağılımının gerçekten kaçınılmaz olup olmadığı sorusu birçok fizikçiler tarafından kabul edilmiştir

Genellik bağlamında Maxwell şeytanı James Clerk Maxwell tarafından adından gelen bir düşünce deneyi tanımlanmıştır bir mikroskopik iblis bir odanın iki yarısı arasında bir kapıyı korur.sadece hızlı olanlar bir yarısında,diğeri içine yavaş molekülleri sağlar .Sonunda daha önce oda soğutucu bir tarafı yaparak ve diğer sıcak,bu odanın entropi'sinin azaltılması gibi görünüyor ve zaman oku ters.Birçok analizler bu yapılmıştır ;Tüm gösteri odaları ve şeytanın entropisi birlikte alındığında ,bu toplam entropi artışı yapar . Bu sorunun Modern analizlerini Claude E. Shannon tarihleri entropi ve bilgi​​arasındaki ilişkiyi dikkate almıştır.Modern hesaplamanın birçok sonuçlari ile yakından ilgili olan bu ilginç sorun- geri hesaplama, kuantum hesaplama ve hesaplamanın fiziksel sınırları, örnekleridir.Bu görünüşe fiziksel bilimlerin şeyleri yavaş yavaş metafizik sorulara dönüşmektedir faz uzayının hacmi ile negatif Shannon bilgi,sinin Logaritmasının Boltzmann-Shannon tanımlaması üzerinde mevcut görüş birliği çerçevesidir ve dolayısıyla entropi için . Vücudun moleküllerinin koordinatları sınırlandırılmıştır,çünkü bu kavram olarak, makroskopik sistem, sabit bir ilk durumuna nispeten düşük entropiye karşılık gelir. Sistem olarak yayılımın mevcudiyetinde geliştikçe moleküler koordinatlarda faz uzayını geniş hacimli taşıyabilirsiniz daha fazla kesin hale geliyor ve böylece entropi artışına neden oluyor. Ancak eşit derecede iyi bir anda parçacıkların tüm hareketleri ters edildiği bir evrenin durumu (kesinlikle CPT ters). hayal edebilirsiniz,böyle bir durum daha sonra ters gelişmeye neden olur,bu yüzden muhtemelen entropi ( Loschmidt paradoksu ) azalır.Neden ' bizim' durum diğerine tercih edilir? bizim konum sadece sürekli bir entropi artışını gözlemlemek çünkü bizim evrenin ilk durum olduğu söylenmektedir. Evrenin diğer olası durumları ( örneğin,bir evrenin ısı ölümü denge ) aslında entropi bir artışına neden olacaktır. Bu görüşe göre ,belirgin evrenimizin T - asimetri bir sorun kozmoloji : neden evrenin düşük entropi ile başladınız? Bu görüş ,evrenin başlangıç ​​koşulları sorusu gelecekteki kozmolojik gözlem ışığında canlı kalırsa bugünkü fizik ötesinde büyük açık sorulardan biri bu sorunu bağlayacak .

Makroskopik olaylar: kara delikler

Dışarıdan bir nesne bir kara delik aracılığıyla olay ufku'nun geçebilirse merkezi bölgeye hızla düşer ve daha sonra fizik anlayışımız bozulur,ışık-konisi geri dışa yönelik bir kara delik içinde olduğundan Işık-konisi ileri merkeze doğru yönlendirir ve her zamanki gibi zamanı ters tanımlamak bile mümkün değildir.Herhangi bir şeyin bir kara delikten tek kaçış yolu Hawking radyasyonu'dur,Bir kara deliğin zaman ters bir olarak bilinen bir varsayımsal nesnesi beyaz delik olacaktır,Dışarıdan ikisinin benzer olduğunu düşünebilir, ışık konisi Bir kara deliğin bir başlangıcı vardır ve kaçınılmaz olsa da, beyaz bir delik bir sonu var ve girilemez Beyaz bir delik ileri ışık konileri dışa yönlendirilir,ve geri ışık konileri merkezine doğru yönlendirilir.Bir kara deliğin olay ufku yerel hızda dışarı doğru sadece kenarında hareket eden ve kaçan ve geri düşen arasındaki bir ışık yüzeyi olarak düşünülebilir,Beyaz bir delik olay ufku ışık yerel hızla içeriye doğru kenarında hareket eden bir yüzey ve sadece dışa ve merkeze ulaşmada başarılı süpürülen arasındaki,onlar iki farklı ufuklar-beyaz bir deliğin ufku iç-dış açık bir kara deliğin ufku gibidir. Termodinamiğin ikinci yasasının modern görünümü Kara delik tersinmezliği ile ilgili görümektedir,çünkü Termodinamik nesneleri kara delikler olarak görülüyor . Gerçekten de Ölçü-yerçekimi ikiliği varsayımına göre, ışık konisi Bir kara deliğin tüm mikroskobik süreçleri geri dönüşümlü,ve sadece termal kolektif gibi diğer makroskopik davranışlar geri döndürülemez sistemdir.

Kinetik sonuçlar: detaylı denge ve Onsager karşılıklı ilişkileri

Fiziksel ve kimyasal kinetik, mekanik mikroskobik denklem T-simetrinin iki önemli yasası anlamına gelir: detaylı denge ilkesi ve Onsager karşılıklı ilişkileri. Kinetik sonuçlarıyla birlikte mikroskobik açıklama T-simetrisi denir mikroskobik tersinirlik.

Bazı Klasik Fizik değişkenlerinin zaman tersinir olarak etkileri

Çift

Zaman tersinirliği ile içerikleri değişmeyen Klasik değişkenler :

${\displaystyle {\vec {x}}\!}$, üç-uzay içinde bir parçacığın pozisyonu

${\displaystyle {\vec {a}}\!}$, parçacığın hızı

${\displaystyle {\vec {F}}\!}$, parçacığın gücü

${\displaystyle E\!}$, parçacığın Enerjisi

${\displaystyle \phi \!}$, Elektrik potansiyeli(voltaj)

${\displaystyle {\vec {E}}\!}$, Elektrik alanı

${\displaystyle {\vec {D}}\!}$, Elektrik yer değiştirme

${\displaystyle \rho \!}$, Elektrik yük yoğunluğu

${\displaystyle {\vec {P}}\!}$, Elektrik polarizasyonu

Elektromanyetik alanın Enerji yoğunluğu

Maxwell gerilme tensörü

Zayıf kuvvet ile ilişkili olanlar hariç tüm kitleler,miktarları,bağlantı sabitleri ve diğer fiziksel sabitleri.

Tek

Ters zaman olumsuzları bu klasik değişkenleri içerir:

${\displaystyle t\!}$, Bir olay oluştuğunda zaman

${\displaystyle {\vec {v}}\!}$, bir parçacığın hızı

${\displaystyle {\vec {p}}\!}$, bir parçacığın doğrusal momentumu

${\displaystyle {\vec {l}}\!}$, bir parçacığın açısal momentumu (yörünge ve spin ikilisi)

${\displaystyle {\vec {A}}\!}$, Elektromanyetik vektör potansiyeli

${\displaystyle {\vec {B}}\!}$, Manyetik endüksiyon

${\displaystyle {\vec {H}}\!}$, Manyetik alan

${\displaystyle {\vec {j}}\!}$, electrik akım yoğunluğu

${\displaystyle {\vec {M}}\!}$, Manyetizma

${\displaystyle {\vec {S}}\!}$, Poynting vektörü

Güç (yapılan çalışmanın oranı).

Ayrıca bakınız

• Termodinamiğin ikinci kanunu, Maxwell şeytanı ve Zaman oku (ayrıca Loschmidt paradoksu).
• Mikroskobik tersinirlik
• Ayrıntılı denge
• Tersinir hesaplama ve kuantum hesaplama uygulamaları,Hesaplamanın sınırları.
• Parçacık fiziğinin standard modeli , CP ihlali, CKM matrisi ve güçlü CP problemi
• Nötrino kütlesi ve CPT değişmezi.
• Wheeler–Feynman emici teorisi
• Teleonomi

Kaynakça

• Maxwell's demon: entropy, information, computing, edited by H.S.Leff and A.F. Rex (IOP publishing, 1990) [ISBN 0-7503-0057-4]
• Maxwell's demon, 2: entropy, classical and quantum information, edited by H.S.Leff and A.F. Rex (IOP publishing, 2003) [ISBN 0-7503-0759-5]
• The emperor's new mind: concerning computers, minds, and the laws of physics, by Roger Penrose (Oxford university press, 2002) [ISBN 0-19-286198-0]
• Sozzi, M.S. (2008) (İngilizce). Discrete symmetries and CP violation. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-929666-8. 
• Birss, R. R. (1964) (İngilizce). Symmetry and Magnetism. John Wiley & Sons, Inc., New York. 
• Multiferroic materials with time-reversal breaking optical properties
• CP violation, by I.I. Bigi and A.I. Sanda (Cambridge University Press, 2000) [ISBN 0-521-44349-0]
• Particle Data Group on CP violation
  • the Babar experiment in SLAC
  • the BELLE experiment in KEK
  • the KTeV experiment in Fermilab
  • the CPLEAR experiment in CERN

Şablon:C, P ve T Şablon:Zaman konuları