La “segunda ley de la termodinámica” es una tautología, no realmente una ley de la física. La segunda ley, reformulada, dice: la ruta futura más probable de un sistema es la ruta más probable ”.
La afirmación de que la entropía aumenta es simplemente una afirmación de que generalmente se produce el resultado más probable. Traducido, “Aumento de la entropía” simplemente significa “cambiar de un sistema menos probable a uno más probable”. Lo explico con cierto detalle en mi nuevo libro.
En mi libro Now: The Physics of Time, sostengo muy enérgicamente que la supuesta conexión entre la flecha del tiempo y el aumento de la entropía es fundamentalmente absurda. De hecho, no puedo pensar en ningún otro principio en la ciencia que esté tan ampliamente difundido por físicos inteligentes que sea ridículo. El vínculo entre la entropía y la flecha del tiempo no tiene base ni sustancia. La entropía aumenta con el tiempo positivo porque el tiempo avanza; la entropía (que es básicamente una tautología) no impulsa la entropía hacia adelante. Eso sucede automáticamente, ya que el aumento de la entropía es una tautología.
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Si hay física en la segunda ley, tiene que ver con la forma en que estimamos la probabilidad. La clave se llama principio ergódico . Establece que todas las configuraciones posibles de un estado futuro son igualmente probables; eso significa que el estado que tiene más configuraciones es el más probable para el futuro. El principio ergódico no ha sido probado, a pesar de los fuertes intentos de algunos grandes físicos. Sigue siendo un postulado, y quizás una importante “ley” de la física. Pero notará que el principio ergódico no menciona el tiempo.
El concepto de la flecha del tiempo impulsada por la entropía fue introducido por el gran físico Arthur Eddington en su conferencia de 1928 y su libro de 1929, La naturaleza del mundo físico. Aquí hay algo de lo que digo sobre la teoría de Eddington en mi nuevo libro Now: The Physics of Time:
¿Por qué el argumento de la flecha de entropía de Eddington fue tan persuasivo? Me gusta la explicación involuntaria de EF Bozman, dada en la introducción que escribió para el libro de Eddington de 1928. Él dice que Eddington hizo su caso a través de “exquisita analogía y gentil persuasión”. Ese enfoque se aparta significativamente del requisito de verificación experimental habitual para convencer a los físicos de que una teoría es correcta. Popper no habría quedado impresionado … Eddington … nos hizo creer que estaba presentando la ciencia, pero en realidad no se parecía al trabajo de Newton, Maxwell o Einstein. Era más parecido a Agustín, Schopenhauer y Nietzsche. Era filosofía, filosofía digna, pero no era ciencia. … La conexión de flecha de entropía de Eddington nunca fue falsificable. Peor aún, nunca tuvo una base empírica, ni se ha desarrollado, no en las casi nueve décadas desde que se propuso. La única justificación para ello era que tanto la entropía como el tiempo estaban aumentando. Esa es una correlación, no una causalidad ”.
Entonces, ¿qué determina la flecha del tiempo? En mi teoría, el origen es cosmológico. El tiempo está vinculado a la expansión del espacio. A medida que el espacio se expande, el tiempo avanza. A diferencia de la teoría de Eddington, propongo varias pruebas de mi teoría, una o dos de las cuales podrían realizarse en los próximos años. En particular, predigo que los futuros eventos LIGO (combinación de dos agujeros negros) deberían exhibir un salto en el tiempo que se puede observar para probar o falsificar la teoría. Vea mi popular libro Now: The Physics of Time, y el documento técnico que escribí con Shaun Maguire: Now, and the Flow of Time.