¿La segunda ley de la termodinámica está directamente relacionada con la relatividad especial o la mecánica cuántica?

Mecánica cuántica a escala cuántica Parece que desafía la causalidad a escala cuántica, mientras que la relatividad especial y la segunda ley de la termodinámica parecen estar de acuerdo con la noción de causalidad, que es nuestra comprensión de la realidad para percibir todo este cosmos.

Detalles:

La relatividad especial dice que la luz viaja a la velocidad: C, que es constante, cualquiera que la observe (independientemente de su marco de referencia) y desde cualquier dirección, es un valor constante que no cambia.

Esta idea también verifica la causalidad, es decir. La causa siempre debe preceder al efecto. Entonces, cuando observamos cualquier evento, observamos una cadena de eventos desde la historia hasta el evento actual, observamos todas las causas y luego el efecto real.

Dado que la velocidad de la luz es el portador de información más rápido en el universo mediante el cual visualizamos todo este cosmos, la limitación de velocidad de la luz nos pide decir que primero debemos visualizar las causas anteriores y luego el efecto.

Al igual que Star explotó a un año luz de la Tierra, pero veremos un gran destello de luz después de un año y haremos una observación que el comienzo ha explotado hoy, pero esa es una declaración falsa, Star ha explotado un año atrás y vemos su efecto hoy.

Por lo tanto, se mantiene la causalidad, pero si algo viaja más rápido que la velocidad de la luz, verá una inversión de tiempo, un efecto que aparecerá antes de la causa.

Esta percepción de inversión de tiempo sería incorrecta según la segunda ley de la termodinámica, que dice que el desorden del sistema siempre debe aumentar, es decir. Es altamente improbable ver la inversión de tiempo … el agua derramada del vidrio se acumulará nuevamente en el vidrio.

Entonces, la relatividad especial y la segunda ley de la termodinámica son algo filosóficas y están de acuerdo con la casualidad (la causa debería preceder al efecto).

Sin embargo, cuando hablamos de Quantam Mechanics, dice Quantam Entanglement. Algo que sucede aquí puede entrelazarse con algo que sucede allá, incluso si nada viaja de aquí a allá e incluso si no hay suficiente tiempo para que nada, incluso la luz, viaje entre los eventos e incluso si el espacio entre dos eventos es de magnitud muy muy grande ..

Lo sorprendente es que dicho fotón puede tener un fotón asociado que se ha acelerado millas en la dirección opuesta y, sin embargo, cuando se enfrenta con la misma probabilidad de 50-50 de pasar a través de otra lente polarizada de vidrio solar, de alguna manera hará lo que sea el fotón inicial hace. A pesar de que cada resultado se determina al azar y aunque los fotones están muy separados en el espacio, si un fotón pasa a través de él, también lo hará el otro.

Esta ley de causalidad de alguna manera rompe a escala cuántica, dice que cuando intentas encontrar en el fotón con algunos de sus atributos, automáticamente el otro fotón enredado mostrará exactamente el mismo comportamiento, incluso si está físicamente separado el uno del otro a gran distancia exactamente al mismo tiempo .

Dado que los fotones enredados A y B no pueden pasar información entre ellos a mayor velocidad de la luz, vemos que estos fotones desafían de alguna manera la causalidad.

Se ha propuesto la configuración de un experimento famoso para descubrir esto: Experimento de elección retrasada [Experimento de elección retrasada de Wheeler]

La decisión cuántica afecta los resultados de mediciones tomadas antes

Espero eso ayude.

En cierto sentido, tampoco: alguna forma de la segunda ley se aplicaría si el universo era newtoniano versus relativista, o clásico versus cuántico. En otro sentido, ambos: los valores reales de entropía para estados particulares dependerían de si el universo era newtoniano versus relativista, o clásico versus cuántico, especialmente el último.

Específicamente, la entropía es (una constante por el logaritmo de) el número de “microestados” (arreglos de átomos y cuantos de energía) correspondientes a un “macroestado” particular (una descripción del sistema en términos de propiedades estadísticas de alto nivel como la temperatura y presión). Y la segunda ley es la verdad que si el sistema se equivoca aleatoriamente de un microestado a otro (sujeto a las leyes de conservación aplicables y otras restricciones) pasará la mayor parte del tiempo en los macroestados con la mayor cantidad de microestados. Eso suena raro, pero cuando calcula los números de los sistemas cotidianos con un lunar de moléculas, obtiene probabilidades de que el número de Avogadro sea uno contra incluso pequeñas reducciones en la entropía.

Y el recuento de los microestados depende de manera crítica de si el sistema está cuantificado.

Sí, para QM.
Se informó que el principio de incertidumbre de Heisenberg se puede expresar en términos de teoría de la información (New Scientist, 23 de junio de 2012, p8 y 13 de octubre de 2012, p32) con el impulso de la partícula transmitida en un flujo de mensajes, y su posición transmitida en otro; Al cuestionar si podemos decodificar ambos flujos de mensajes, el artículo muestra que si el principio de incertidumbre de Heisenberg se relajara, si pudiéramos averiguar la posición de un electrón así como su impulso, tendríamos tanta información que la segunda ley de la termodinámica ser violado

Al leer sus comentarios sobre la otra respuesta, puedo ver una forma en que están.

Ambos se deben a que existen condiciones límite en el pasado, pero no en el futuro.

La fuente de luz (o partícula) está localizada en el pasado y, por lo tanto, menos localizada en el futuro.

La flecha del tiempo (y la segunda ley) se deben a la misma idea. Las condiciones de frontera con todo entropía * relativamente baja significan que el tiempo fluye hacia adelante.

Esta es la mecánica estadística básica. Obviamente nuevos descubrimientos / ideas podrían dar nuevas ideas, pero Quora es el foro equivocado para esto.

Encuentro sus preguntas muy extrañas para un físico. Parece que no lo eres (hay “tu” sitio web, y linkedin, pero todavía no te sientes como ningún físico que he conocido), o que estás trolleando. Sospecho que mencionarás a Wheeler, Feynman o Einstein ahora (índice de manivela en aumento) l.

Oh sí … y sí, tengo un título en física antes de que me preguntes …

* en este caso sospecho que es la expansión del universo. Obviamente, hay muchos más estados potenciales en un universo grande que uno pequeño.

La segunda ley de la termodinámica no está directamente relacionada con la relatividad especial o la mecánica cuántica.

La segunda ley de la termodinámica describe una relación entre el tiempo y la entropía.

La relatividad especial describe un límite en la velocidad.

La mecánica cuántica describe la relación entre frecuencia y energía.

No lo creo. Toda la termodinámica se desarrolló antes de Boltzmann et al . lo explicó más intuitivamente usando Mecánica Estadística; Stat Mech se desarrolló por primera vez en términos clásicos, pero es un poco más fácil e intuitivo si usa QM.

Para mí, la termodinámica es una teoría estadística del comportamiento de un gran número de partículas. No pienso en las leyes como leyes reales de la física, sino como aproximaciones que solo se mantienen debido a la gran cantidad de partículas involucradas.

Estoy seguro de que en poco tiempo podremos ver desviaciones de estas leyes en sistemas experimentales reales, pero esto llevará algún tiempo para convertirse en una corriente principal.

No quiero decir que tendremos energía libre o movimiento perpetuo, sino que veremos que los conceptos de equilibrio y otras abstracciones tienen sus límites en el mundo real una vez que podamos monitorear sistemas de unos pocos cientos de partículas aisladas.

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