Ecuación de calor y CPT

Question

No he entendido esta cosa: física es invariante para CPT trasform... Pero el calor o la ecuación difusiva $\nabla^2 T=\partial_t T$ no es invariante para la reversión del tiempo... pero es invariante P... Así que la simetría CPT sería violed... ¿Lo no has entendido?

Gracias

Answer 1

La ecuación del calor es un macroscópica de la ecuación. Se describe el flujo de calor a partir de objetos calientes a los fríos. Por supuesto, no puede ser reversible, ya que el movimiento contrario nunca sucede.

Bueno, yo digo "por supuesto", pero que en realidad han encontrado algo importante. Como usted dice, las leyes fundamentales de la naturaleza, debería ser CPT invariante, o al menos esperamos. La razón por la ecuación del calor no es CPT invariante es que no es una ley fundamental, pero macroscópica de la ley emergentes de la microscópico de las leyes que rigen los movimientos de las partículas elementales.

Sin embargo, hay un problema aquí, ¿cómo esta el tiempo asimetría surgir desde lo microscópico leyes que son en sí mismos inversión de tiempo invariante? La respuesta es dada por la mecánica estadística. Mientras que el microscópico leyes son reversibles (me centraré en T, y dejar CP a un lado), no todos los estados son igualmente probables con respecto a ciertas decisiones de las variables macroscópicas. Hay más configuraciones de partículas correspondientes a una habitación llena de aire que con una habitación donde el aire se concentra en una esquina. Es esta asimetría que forma la base de todas las explicaciones de la mecánica estadística.

Espero que aclara un poco las cosas.

Answer 2

Teorema CPT no es un teorema para todos los de la física, pero sólo para una teoría cuántica de campos (QFT). También CPT invariancia no significa que el QFT es necesariamente invariante con respecto a cualquiera de C, P y T (o PT, CT y CP, que es el mismo por el teorema CPT) transformar. De hecho, todas estas simetrías son violados por la interacción débil.

En segundo lugar, incluso si las leyes macroscópicas fueron completamente correcto no significa que la necesidad de preservar microscópico de las leyes. E. g. la mayoría de las microscópicas de la física es simétrica (excepto para los pequeños de violación por la interacción débil), pero la segunda ley de la termodinámica (que es universalmente válido para cualquier sistema macroscópico sólo por medio de la lógica y la estadística) nos dice que la entropía tiene que aumentar con el tiempo. Podemos decir que el gran número de partículas rompe el microscópico tiempo de simetría.

Ahora, la ecuación del calor esencialmente captura la dinámica de este tiempo la asimetría de la segunda ley. Se dice que las temperaturas, finalmente, incluso de fuera y que es un proceso irreversible que aumenta la entropía.