¿La nueva teoría del tiempo de Richard Muller explica la segunda ley de la termodinámica o alguna de las flechas del tiempo? ¿Si es así, cómo? Si no, ¿por qué?

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.

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.

EM, después de ver sus preguntas recientes, mi pregunta es: ¿Está preguntando para encontrar respuestas o vender libros … ‘Ahora, la física del tiempo ”?

Si tiene el libro, encuentre / deduzca sus respuestas; No lo he leído; tal vez solo lo ayude a comprender lo suficiente como para cuestionar, ya que una revisión dice pensamiento ‘provocativo’, etc.

Si, después de leer el libro, todavía tiene preguntas … tal vez esto pueda ayudar a comprender lo que se puede deducir de la visión general del libro / tema y la lógica con buena ciencia.

Según Wikipedia, segunda ley de la termodinámica: “La segunda ley de la termodinámica indica la irreversibilidad de los procesos naturales y, en muchos casos, la tendencia de los procesos naturales a conducir a la homogeneidad espacial de la materia y la energía, y especialmente de la temperatura. Se puede formular en una variedad de formas interesantes e importantes “.

Implica la existencia de una cantidad llamada entropía de un sistema termodinámico. En términos de esta cantidad, implica que:

Cuando dos sistemas inicialmente aislados en regiones separadas pero cercanas del espacio, cada uno en equilibrio termodinámico consigo mismo, pero no necesariamente entre sí, se les permite interactuar, eventualmente alcanzarán un equilibrio termodinámico mutuo. La suma de las entropías de los sistemas inicialmente aislados es menor o igual que la entropía total de la combinación final. La igualdad ocurre justo cuando los dos sistemas originales tienen todas sus respectivas variables intensivas (temperatura, presión) iguales; entonces el sistema final también tiene los mismos valores.

Esta declaración de la segunda ley se basa en el supuesto de que, en la termodinámica clásica, la entropía de un sistema se define solo cuando ha alcanzado el equilibrio termodinámico interno (equilibrio termodinámico consigo mismo).

La segunda ley es aplicable a una amplia variedad de procesos, reversibles e irreversibles. Todos los procesos naturales son irreversibles. Los procesos reversibles son una ficción teórica útil y conveniente, pero no ocurren en la naturaleza.

Un buen ejemplo de irreversibilidad es la transferencia de calor por conducción o radiación. Se sabía mucho antes del descubrimiento de la noción de entropía que cuando dos cuerpos inicialmente de diferentes temperaturas entran en conexión térmica, entonces el calor siempre fluye del cuerpo más caliente al más frío.

La segunda ley también habla sobre tipos de irreversibilidad distintos de la transferencia de calor, por ejemplo, los de fricción y viscosidad, y los de reacciones químicas. La noción de entropía es necesaria para proporcionar ese alcance más amplio de la ley.

Según la segunda ley de la termodinámica, en una transferencia de calor reversible teórica y ficticia, un elemento de calor transferido, δQ, es el producto de la temperatura (T), tanto del sistema como de las fuentes o el destino del calor, con El incremento (dS) de la variable conjugada del sistema, su entropía (S)

La entropía también puede verse como una medida física de la falta de información física sobre los detalles microscópicos del movimiento y la configuración de un sistema, cuando solo se conocen los estados macroscópicos . La ley afirma que para dos estados especificados macroscópicamente de un sistema, hay una cantidad llamada diferencia de entropía de información entre ellos. Esta diferencia de entropía de información define cuánta información física microscópica adicional se necesita para especificar uno de los estados especificados macroscópicamente, dada la especificación macroscópica del otro, a menudo un estado de referencia convenientemente elegido que puede presuponerse que existe en lugar de expresarse explícitamente. Una condición final de un proceso natural siempre contiene efectos microscópicamente especificables que no son completamente y exactamente predecibles a partir de la especificación macroscópica de la condición inicial del proceso. Esta es la razón por la que la entropía aumenta en los procesos naturales: el aumento indica cuánta información microscópica adicional se necesita para distinguir el estado final especificado macroscópicamente del estado inicial especificado macroscópicamente . [18] ”

Ahora para responder a tu pregunta. Es difícil aplicar / implicar la 2da Ley de la Termodinámica dentro del tiempo ‘nuevo’ o ‘creado’ según lo descrito por el estimado profesor basado en ‘Expansión de Hubble’, etc. Ese es un enfoque novedoso que quizás merezca un premio …

Nuevamente, no es difícil seguir la lógica del tiempo “creado” o del autor, pero, como GR y algunas de las otras conclusiones / explicaciones, en el análisis final carece de mérito.

En resumen : la segunda ley de la termodinámica, cuando se aplica a “el universo se está expandiendo a un ritmo creciente” o “creación de tiempo” en desafío a la gravedad de las galaxias y las leyes conocidas de la física, también presenta las mismas conclusiones: “expandirse a una la tasa de aumento no es ” aumentos de entropía en los procesos naturales: el aumento indica cuánta información microscópica adicional se necesita para distinguir el estado final especificado macroscópicamente del estado inicial especificado macroscópicamente” y, según se aplica, decir que las galaxias se están expandiendo entre sí como un ‘proceso natural’ que desafía la 2da Ley de la Termodinámica, para describir el universo como un “estado final especificado macroscópicamente desde el estado inicial especificado macroscópicamente” … un universo en expansión desafió la entropía.

Sin embargo, Entropy implica exactamente lo que explica el ToE … el proceso natural es ‘contracción a una velocidad creciente’ (VACIS y ToE) en lugar de desafiar / desafiar a la entropía ‘expandirse a una velocidad creciente’ … Estas conclusiones son bastante obvias para el estudio crítico como lo son los documentos de VACIS ( ver las publicaciones de Quora).

La justificación / conclusión final del universo ‘expandiéndose a un ritmo creciente’, ‘tiempo creado’ y la miríada de otras conclusiones imaginativas pueden resumirse mejor, en mi humilde opinión, en una de las citas de Einstein con respecto a la diferencia entre estupidez y genio….

Y entonces, quizás, las Leyes de Física y Termodinámica indicarían límites que no se encuentran dentro de la “expansión de Hubble” o, conclusiones / especulaciones basadas en / a partir de ahí.

douG

Es difícil responder la pregunta “por qué no” sobre ciencia. Considere el siguiente ejemplo: Un amigo mío me dijo que ayer vio una vaca voladora. Respondí que biológicamente es imposible y mi amigo me amenazó con demostrar que las vacas no pueden volar. ¿Puedes ver el truco?

Mi amigo me ha traducido la responsabilidad de probar su teoría. Si tiene una teoría “las vacas pueden volar”, debe probar su teoría para encontrar una vaca voladora (solo una es necesaria).

He leído la respuesta de Richard Muller y no leí su libro y creo que no lo haré. Creo que lo entenderán después de leer mi respuesta porque su respuesta sobre Entropía me genera algunas dudas sobre su teoría.

La teoría sobre la entropía siempre aumenta su valor en un proceso global no es una tautología, de manera formal es un “principio” (un argumento que no puede ser probado solo por nada más que la observación). En nuestro ejemplo sobre las vacas, el principio sería “las vacas no pueden volar”.

En física, otros principios son la ley de Newton (esas 3 leyes definen toda la Mecánica), las 3 leyes de la termodinámica (el crecimiento de la entropía es la segunda ley) o la invariancia de la velocidad de la luz (quién es la base de la Relatividad) . Si solo encontramos un experimento en el que la velocidad de la luz varía para cualquier observador, la relatividad será falsa; Si encontramos un experimento en el que la Entropía no crece en el proceso global, toda la termodinámica será falsa.

Bueno, no tan falso. Si encuentra una vaca voladora, puede crear una nueva teoría (“las vacas pueden caminar y volar”). Eso sucedió con la teoría de la gravedad de Newton. Después de la relatividad, sabemos que la teoría es falsa, bueno, no tan falsa, es solo una aproximación de la teoría de la gravedad de Einstein para campos de baja gravedad.

Recuerdo al maestro de mi Thermodinamic en la universidad que nos dice: “ No piensen que debemos defender con uñas y dientes la segunda ley. En realidad creemos que sería sorprendente encontrar un proceso que descuide la segunda ley. Entonces necesitamos otra teoría, otra nueva teoría generalizada y fascinante. Si esto sucediera sería como la Navidad para nosotros, pero la segunda ley tiene siglos entre nosotros y no notamos nada extraño ”.

El argumento de Richard Muller dice algo interesante: la flecha del tiempo está limitada al espacio. Eso sería interesante porque sabemos que el tiempo (no la flecha del tiempo) está limitado al espacio (esta es la base de la relatividad). Él dice que en algunos eventos con agujeros negros, podríamos observar variaciones en la flecha del tiempo.

Esa sería una teoría interesante porque estamos debatiendo sobre la entropía en los agujeros negros. Un agujero negro es una contradicción para la teoría de la información porque la información no se puede destruir (los principios cuánticos niegan esa opción). Cuando un objeto cae en un agujero negro, porque no puede salir radiación del agujero negro, se destruye toda la información sobre ese objeto. No sabemos nada sobre lo que hay dentro del horizonte de eventos y esto es una contradicción sobre lo que sabemos de la mecánica cuántica y la información.

Hablar de información es lo mismo que hablar de entropía. Desde medio siglo sabemos que Información = Entropía, entonces tenemos 3 opciones a considerar sobre cómo consideramos la pérdida de información en un agujero negro:

i) El agujero negro no es tan “negro”. Un agujero negro emite radiación pero es radiación térmica (entonces no tiene información). Tal vez en la superficie puede salir algo de información, pero de manera tan hash que podría ser como una radiación térmica (pero la información está ahí, hash pero allí). Eso podría ser una contradicción sobre el conocimiento del agujero negro que tenemos porque nada puede salir de un agujero negro (incluso la luz).

ii) El objeto se destruye en la superficie. Un agujero negro tiene un cortafuegos de radiación en la superficie y el objeto se destruye antes de que pueda cruzar el horizonte de eventos. Sin objeto, sin información.

iii) La información puede ser destruida. Todavía no sabemos la mecánica cuántica y la información puede destruirse en algún proceso, entonces nuestro conocimiento de la teoría cuántica es incompleto

Pero Richard Muller señala otra posibilidad con su teoría: el cambio de la flecha del tiempo, el cambio de la entropía y el cambio de información de alguna manera en la que nuestro conocimiento sobre la mecánica cuántica, los agujeros negros y la entropía está completo (solo nuestro conocimiento sobre la flecha del tiempo es incompleto).

Sería una teoría interesante, pero el mismo Richard Muller que dice “La segunda ley de la termodinámica es una tautología” niega la posibilidad de considerarlo. Solo considerando que la segunda ley de la termodinámica no es una tautología, se puede estudiar si el efecto de la entropía en los agujeros negros es un efecto sobre el cambio en la flecha del tiempo.

¿Te lo imaginas? Hay otro ejemplo en la teoría de la relatividad, hay 2 tipos de masas:

  1. Ley gravitacional: es la propiedad que crea la gravedad. Aparece en la ley de gravedad de Newton F = G * M * m / r ^ 2
  2. Masa inercial: es la resistencia a cambiar el estado de movimiento de un cuerpo. Es la masa que aparece en la segunda ley de Newton (F = ma)

Einstein consideró que la masa inercial y la masa gravitacional son lo mismo. No sabemos por qué, pero es lo mismo.

Quizás con la flecha del tiempo puede ser lo mismo. Tal vez hay dos definiciones de flecha de tiempo: la clásica (dada por el principio “tautológico” de la segunda ley) y la nueva (dada por la teoría de Richard Muller).

Pero piense que Richard Muller ni siquiera quiere considerar esa posibilidad porque está argumentando que la Segunda Ley es una tautología.

Leyendo su publicación, la conclusión es: “Todos los intentos de representar lo que es la flecha del tiempo son toros, solo el mío es el correcto”. Quiero pensar que es una estrategia para vender más libros, pero en mi opinión es una estrategia incorrecta en una carrera científica.

Por cierto: ¿por qué la entropía es tan importante para la flecha del tiempo? Bueno, considera lo siguiente: imagina que estás lanzando 50 veces una moneda. En cada lanzamiento obtienes una cabeza. ¿Cuál es la probabilidad de obtener en un nuevo lanzamiento de cabeza?

El sentido común podría decir que después de 50 cabezas, una nueva cabeza es muy improbable, pero la probabilidad es el mismo 50%. Eso se conoce como “falacia de Gamble”.

Pero nuestro sentido común no es tan tonto porque es muy infrecuente obtener 50 cabezas (pero una vez obtuvo el lanzamiento en el lanzamiento 51 para obtener una cabeza es del 50%). Esta es la entropía: la probabilidad en cada lanzamiento es del 50%, pero en una serie de lanzamientos, la probabilidad de obtener todas las caras es muy baja.

Lo mismo ocurre en la vida real.

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