¿Me puede explicar la teoría de la termodinámica y la teoría de la relatividad considerando el hecho de que soy un estudiante de comercio?

Como Ranveer Tiwari ya ha explicado la teoría, me gustaría hablar sobre la implicación más importante de la segunda ley de la termodinámica : la flecha termodinámica del tiempo :

Considere este escenario: involuntariamente dejó caer una copa de vino al suelo y se hizo añicos. Ahora, la idea de que el desorden creado podría de alguna manera revertirse y volver a formar un vaso sólido, lleno de vino, parece absurdo. ¡Pero te sorprendería saber que de acuerdo con las leyes de la física, esto podría suceder! Todo lo que necesita hacer es revertir exactamente el impulso de cada pieza de vidrio, cada gota de vino, cada molécula de aire, vidrio y vino; ¡simplemente inviértelas todo el camino de regreso a su estado inicial y listo!

Entonces, si a las leyes de la física no les importa si un vidrio está roto o no, ¿por qué no vemos que no se rompan en nuestra vida diaria?

Se cree que todos los procesos físicos, a nivel microscópico, son enteramente o casi simétricos en el tiempo. Si la dirección del tiempo se invirtiera, ¡las leyes de la física seguirían siendo ciertas! Sin embargo, no vemos que eso suceda. Entonces, ¿por qué recordamos el pasado y no el futuro? ¿Por qué hay un flujo de tiempo obvio desde el pasado hacia el futuro?

La respuesta se encuentra en la segunda ley, que en consecuencia también establece que el estado de entropía (o simplemente, el grado de desorden) de todo el universo, como un sistema aislado, siempre aumentará con el tiempo. La segunda ley también establece que los cambios en la entropía en el universo nunca pueden ser negativos.

Volviendo a la copa de vino, ya que hay innumerables formas de colocar los pedazos de vidrio rotos en el piso e innumerables formas en que las partículas líquidas se distribuyen por todo el piso; y, sin embargo, solo hay una forma de que la copa de vino esté intacta, es mucho más probable que la copa de vino se rompa y, por lo tanto, esté en un estado de desorden que estar intacta y en orden.

Esto es lo que experimentamos en nuestra vida diaria. Las cosas tienden a estar en un estado de desorden que estar en orden. Por lo tanto, un cubo de hielo tiende a derretirse en agua donde las moléculas de agua pueden moverse al azar. Del mismo modo, el agua tiende a evaporarse a gas, donde las moléculas gaseosas se mueven más al azar que las moléculas líquidas de agua.

Dondequiera que miremos, tendemos a ver que la entropía o el desorden aumentan con el paso del tiempo. Por lo tanto, solo hay una dirección particular de tiempo en la que aumenta el desorden y eso es del pasado al futuro. Ahora, podrías pensar en el Big Bang, cuando la materia surgió violentamente de la nada, desde un pequeño lugar, y formó todas esas estrellas, planetas y galaxias, como un estado de desorden. Resulta que es la última fuente de orden de entropía más baja. Entonces, ¡fue The Big Bang el que puso la flecha del tiempo en su camino!

Aquí te explicaré la teoría de la relatividad en palabras muy simples …

La teoría de la relatividad es un tema muy complejo y difícil de entender.

La teoría de la relatividad es en realidad dos teorías que Albert Einstein ideó a principios de 1900. Uno se llama relatividad “especial” y el otro se llama relatividad “general”.

Relatividad especial

Hay dos ideas principales que conforman la teoría de la relatividad especial de Einstein.

1. El principio de la relatividad : las leyes de la física son las mismas para cualquier marco de referencia inercial.

2. El principio de la velocidad de la luz : la velocidad de la luz en el vacío es la misma para todos los observadores, independientemente de su movimiento relativo o del movimiento de la fuente de luz.

¿Qué significa “relativo”?

El primer director mencionado anteriormente es bastante confuso. ¿Qué significa esto? Bueno, antes de Albert Einstein, los científicos pensaban que todo movimiento ocurría contra un punto de referencia llamado “éter”. Einstein afirmó que el éter no existía. Dijo que todo movimiento era “relativo”. Esto significaba que la medición del movimiento dependía de la velocidad relativa y la posición del observador.

Un ejemplo relativo

Un ejemplo de relatividad es imaginar a dos personas en un tren jugando ping-pong. El tren viaja a unos 30 m / s al norte. Cuando la pelota es golpeada hacia adelante y hacia atrás entre los dos jugadores, la pelota parece moverse hacia el norte a una velocidad de alrededor de 2 m / sy luego hacia el sur a una velocidad de 2 m / s.

Ahora imagine a alguien de pie junto a las vías del ferrocarril mirando el juego de ping-pong. Cuando la pelota viaja hacia el norte, parecerá viajar a 32 m / s (30 m / s más 2 m / s). Cuando la pelota se golpea en la otra dirección, todavía parece viajar hacia el norte, pero a una velocidad de 28 m / s (30 m / s menos los 2 m / s). Para el observador al costado del tren, la pelota siempre parece estar viajando hacia el norte.

El resultado es que la velocidad de la pelota depende de la posición “relativa” del observador. Será diferente para las personas en el tren que para la persona al costado de las vías del ferrocarril.

E = mc2 (cuadrado *)

Uno de los resultados de la teoría de la relatividad especial es la famosa ecuación de Einstein E = mc2. En esta fórmula, E es energía, m es masa y c es la velocidad constante de la luz.

Un resultado interesante de esta ecuación es que la energía y la masa están relacionadas. Cualquier cambio en la energía de un objeto también va acompañado de un cambio en la masa. Este concepto se hizo importante en el desarrollo de la energía nuclear y la bomba nuclear.

Contracción de longitud

Otro resultado interesante de la relatividad especial es la contracción de la longitud. La contracción de la longitud es cuando los objetos parecen más cortos cuanto más rápido se mueven en relación con el observador. Este efecto solo ocurre cuando los objetos alcanzan velocidades muy altas.

Para darle un ejemplo de cómo los objetos que se mueven muy rápido parecen más cortos. Si una nave espacial de 100 pies de largo volara a ½ de la velocidad de la luz, parecería tener 87 pies de largo. Si acelerara a .95 la velocidad de la luz, solo parecería tener 31 pies de largo. Por supuesto, todo esto es relativo. Para las personas a bordo de la nave espacial, siempre parecería tener 100 pies de largo.

La ley habla sobre la naturaleza del universo en contexto de calor, eso es todo. Necesitamos pasar algunas variables (como pasamos en el programa de computadora) para pasar por el tema en orden para comprender, son las siguientes:
H-Hot
C-Cool
Considere un espacio cerrado, donde una porción específica está caliente y otra fría. Ahora, hay una colisión entre las moléculas H-calientes y las moléculas C-frías hasta que alcanzamos el equilibrio de temperatura en equilibrio. La molécula H se enfría y la molécula C se calienta más. el proceso. La clave aquí es que, a menos que haya una diferencia de temperatura, no habrá energía. La diferencia entre el estado de temperatura es la posible cantidad de energía que se podría obtener. Esta lógica (la diferencia entre la intensidad más alta y la más baja es la energía disponible) es aplicable para obtener energía en cualquier dispositivo o cosas, en este contexto su calor, por lo que el parámetro es la temperatura. La entropía total (contenido de energía no disponible) aumenta continuamente, esta es la segunda ley que indica indirectamente (el trastorno sigue aumentando a medida que aumenta la temperatura). el tiempo pasa).

A menos que se haga un esfuerzo especial para revertir este flujo irreversible de la naturaleza, los objetos brillantes tenderán a ensuciarse, las habitaciones ordenadas serán desordenadas, las cosas recordadas serán olvidadas, etc.

Fuente: de mi artículo

https://www.facebook.com/bangalorerajeshc (Me encantaría tener tu ME GUSTA): ON Segunda ley de la termodinámica

Lo intentaré de la manera más simple que pueda obtener:

Las leyes de la termodinámica nos informan sobre el comportamiento de la energía en cualquier sistema que, en términos generales, dice

1. Si está midiendo la temperatura del agua con un termómetro, significa que la temperatura del vidrio en el termómetro, la temperatura del mercurio dentro del termómetro y la temperatura del agua serían las mismas, esto da el concepto de temperatura y se llama ley cero de termodinámica o ley de equilibrio térmico. .

2.si proporciona energía adicional a un sistema de alguna manera, la temperatura de ese sistema aumentará o ese sistema producirá algo de trabajo, es decir … no es posible que se pierda energía. Tiene que usarse de alguna manera … simplemente diciendo que la energía no puede ser creada o destruida sino transformada de una forma a otra.
Por ejemplo, la refrigeración del agua utilizando energía del fuego hará que la temperatura del agua aumente (aumento de energía) y produzca vapor, que puede utilizarse para obtener trabajo mecánico en máquinas de vapor.
Esto se llama primera ley: conservación de la energía.

3. Esta es la ley más intuitiva, dice que no es posible que la energía del cuerpo de baja energía fluya al cuerpo de alta energía … es decir, no se puede usar agua fría para derretir la cera de tal manera que el agua pierda su energía para formar menos energía. En el estado de hielo, este movimiento inverso de temperatura de menos calor objetado a objeto de alto calor no es posible.

O intuitivamente, se puede decir que un trastorno solo se extenderá, la temperatura de los cuerpos calientes fluirá a los cuerpos fríos para calentarlos, esta ley también se llama flecha del tiempo, se dirige hacia el trastorno. Esta medida de desorden se llama entropía.

4.no podemos alcanzar la temperatura definida como cero absoluto, si alcanzamos tal temperatura todo desorden se detendrá … básicamente el tiempo se detendrá, ya que eso sería una violación de la tercera ley de la entropía.

Relatividad:

En términos generales, existen dos leyes en relatividad: una con la constancia de la velocidad de la luz (relatividad especial) y otra con la naturaleza del espacio y el tiempo y la gravedad (relatividad general).

Relatividad especial: constancia de la velocidad de la luz.

1. La velocidad de la luz es un valor constante que está cerca de 3 lakh kilómetros por segundo y no cambia con respecto a ningún marco de referencia.

Entonces, si viaja en automóvil con 100 km / h y alguien enciende la antorcha en su parabrisas desde la dirección opuesta, la velocidad de la luz se aproxima a usted Todavía sería de 3 lakhs km por segundo y NO (3 lakhs + 100), aquí no agregamos la velocidad de tu auto hacia la antorcha. No hacemos adiciones relativistas de velocidades en caso de luz.

Intuitivamente dirás que está mal, pero eso es correcto, la razón más breve que puedo dar es: la luz aquí es la información más rápida posible en el cosmos whope, por lo que cuando la luz nos llega desde cualquier objeto o evento solo entonces registramos la existencia de ese objeto no antes de eso, por lo tanto, no puede medir el menor recuento de instrumentos de medición 🙂

Relatividad general: espacio-tiempo y gravedad

Dado que la luz no tiene una velocidad infinita y está limitada a un valor constante, los eventos que suceden a distancias muy lejanas de nosotros tomarán algún tiempo para llegar a nosotros, digamos que una estrella explotó a 3cientos lakhs de kilómetro de nosotros, tomará 300 segundos para que la luz de estrella para alcanzarnos y ver una gran luz de destello en el cielo y entender que alguna estrella ha explotado, esto causó cambios radicales en pensar cómo podemos definir el espacio solo usando la geometría x, y, z. Es decir, el espacio se definió como la altura, la longitud y el ancho antes de la relatividad general.

Antes de la relatividad Todos los objetos en este universo pueden posicionarse como puntos x, y, z en el espacio.

Sin embargo, con el concepto de tiempo localizado se produjo debido al límite de velocidad de la luz, por lo tanto, también se agregó tiempo para definir la posición de los objetos en el espacio.

Entonces, un objeto se definiría en el espacio con cuatro parámetros: x, y, z y tiempo. Es decir, cuánto tiempo está lejos de nosotros en el espacio, es decir, en relación con nosotros o con cualquier marco de referencia.

Así se introdujo el concepto de espacio-tiempo.

Este concepto de espacio-tiempo se expandió para definir la gravedad.

Hay dos perspectivas para entender la gravedad. (Newtoniano y Einstein)
Uno Todos sabemos a través de la definición newtoniana: la gravedad actúa entre dos cuerpos grandes, de esta manera podemos calcular órbitas de planetas y fuerzas gravitacionales entre planetas o cuerpos, esta metodología también se utiliza para definir la velocidad de escape para que un objeto supere la fuerza gravitacional de un planeta.
Sin embargo, cuando comenzamos a hablar de objetos muy grandes a una distancia muy grande en el espacio oa una velocidad muy alta cercana a la velocidad de la luz, no podemos calcular con precisión el movimiento de los planetas en el espacio a distancias muy grandes cerca de objetos enormes usando la definición gravitacional newtoniana.
Entonces, ¿cuál es el problema aquí? Cuando discutimos las fuerzas entre objetos que no consideramos allí en el espacio y el tiempo en relación con nosotros, simplemente ignoramos ese hecho. Esto causa problemas en los cálculos cuando el objeto está muy lejos de nosotros y la luz tarda mucho en viajar de un objeto a otro.
Todo este problema fue discutido por Einstein en teoría especial (Constancia de la velocidad de la luz) y teoría general de la relatividad (Concepto de espacio – tiempo).
Entonces, el punto aquí es que si estás en Elevación y elevaciones se mueve hacia abajo hacia una aceleración de 9.8 ms2, entonces no sentirás la fuerza gravitacional de la tierra, sentirás que estás en el espacio sin ninguna gravedad. Ahora, si de alguna manera no sabes que estás en un ascensor que se mueve hacia abajo, no hay forma de que puedas entender que estás en un ascensor en la tierra o en el espacio.
Entonces, para usted, la gravedad es simplemente una fuerza de aceleración y no puede distinguir entre qué tipo de fuerza, una fuerza debida a la gravedad o una fuerza debida a los motores de elevación.
Así es como se aborda la gravedad en la relatividad, para un observador B que se mueve hacia otro objeto A, la gravedad es simplemente una aceleración desde la perspectiva de B.
Como la velocidad de la luz es constante, no podemos definir una posición del objeto en el espacio simplemente por las coordenadas x, y, z, también necesitamos una referencia de tiempo, es decir, en qué momento ese objeto estaba en qué lugar.
El espacio y el tiempo deben estirarse y comprimirse como lo ven los observadores en diferentes marcos de referencias. Como la velocidad es igual a la distancia dividida por el tiempo, una distorsión apropiada del tiempo y el espacio podría hacer que la velocidad de la luz salga igual en un marco en movimiento.
Densidad de energía sobre el espacio causada por cualquier objeto: masa inercial, es decir, el objeto A causa la gravedad como fuerza y ​​ese medio acelerado debido a la fuerza gravitacional del objeto A es experimentado por el objeto B, lo que hace que el espacio-tiempo se doble para el objeto B … que es cómo el espacio-tiempo se dobla por efecto de aceleración gravitacional o simplemente diciendo cómo la masa hace que el espacio-tiempo se doble a su alrededor por la fuerza gravitacional.
Disculpe por una gran escritura y por favor ignore los errores tipográficos, espero que haya ayudado de alguna manera.