Respuesta
¿Demasiados anuncios?
El concepto de tiempo de reversibilidad es bastante simple en la Mecánica Clásica. Esto significa que las leyes que rigen el sistema son deterministas en el futuro así como el pasado. Si conocemos la configuración completa del sistema de las posiciones y velocidades de todas las partículas en un instante dado, así como las leyes que rigen su dinámica, entonces podemos predecir la configuración en cualquier momento en el futuro y que son capaces de saber cuál era la configuración en cualquier momento en el pasado. Ambas acciones se realizan sin ninguna incertidumbre.
La Mecánica cuántica no es una teoría determinista, si conocemos la configuración del sistema en un instante que no podemos estar seguros acerca de la configuración en otro instante, ya sea en el futuro o para el pasado. El "a sabiendas de que la configuración del sistema" juega un papel fundamental aquí. Esto significa que una medida que se ha hecho y de esta forma se rompe con el determinismo de la teoría. Sin embargo, todavía podemos discutir tiempo reversibilidad si nos restringimos a la evolución en el tiempo del sistema - o, más bien, su función de onda - en los intervalos libres de las mediciones. Esta evolución es en la mayoría de los casos el tiempo reversible en el sentido de que si conocemos la función de onda en un instante dado (y las dinámicas que rigen) también sabemos que la función de onda, a veces en el futuro y en el pasado.
Un error común acerca de la inversión de tiempo simetría es creer que en cualquier instante dado el sistema de forma espontánea puede revertir su dirección. No lo hará gracias a la existencia de leyes de conservación. Un trompo, nunca de forma espontánea invertir su giro, incluso a pesar de que la Mecánica Clásica es el tiempo reversible. El momento angular de la conservación impide que sucede. El tiempo de reversión de la simetría en este caso, sólo significa que si conocemos la velocidad angular, ahora sabemos que el desplazamiento angular para cualquier instante por delante o por cualquier instante antes de.
Cuando decimos que el tiempo de reversión de la simetría se rompe para los sistemas que contienen un gran número de partículas no significa que microscópicos leyes ya no es el tiempo reversible. Ellos, de hecho son. Esto significa que el comportamiento macroscópico o la evolución del sistema ha preferido la dirección a seguir. No es evidente el umbral de este macroscópica de la inversión de tiempo de ruptura de simetría dado por el número de partículas. Por otra parte, esta ruptura tiene un carácter estadístico.
Para ilustrar esto, considere la posibilidad de un plano imaginario que dividen el cuadro en el de la izquierda (L) y derecho (R) de las regiones. Si tenemos dos partículas que viajan alrededor de la caja y sujeto a las leyes de la mecánica clásica, podemos encontrar fácilmente las partículas (1,2) como (L,L), (R,R), (L,R) y (R,L). Estos son los microstates del sistema. Podemos definir el macrostates como (L), (R) y (M), lo que significa, que dos partículas, en la izquierda, dos partículas en el derecho y una partícula de cada lado. Estos macroscópicas de los estados son atendidos por la Termodinámica y limitada por la Segunda Ley. Todos microstates son igualmente probables, pero ya hay dos microstates correspondiente a la macrostate (M) es más probable que se observa que las partículas uno en cada lado de la caja. De todos modos, es bastante fácil de encontrar todas las partículas en un lado. Esto significa que se extiende desde un lado o congregando a que son "fácilmente posible" (en un sentido probabilístico) y por lo tanto decimos que el sistema es reversible. Sin embargo, a medida que aumentamos el número $N$ de las partículas, el número de microstates crece de manera exponencial, $2^N$, mientras que el número de microstates correspondiente a la macrostates (L) o (R) no cambia, es uno. Por lo tanto la probabilidad de encontrar todos los objetos a la izquierda es $1/2^N$ - la misma como la obtención de $N$ cabezas después de lanzar una moneda $N$ veces. Para un gas, típicamente con $10^{23}$ de las partículas, esta probabilidad es casi cero. El tiempo que tendría que esperar para ver todas las partículas en un lado sería posiblemente más que la edad del Universo. En este sentido, este sistema no es reversible - usted nunca va a ver todo el aire de la habitación de forma espontánea se va para el lado izquierdo.
