آنتروپی زمان و مفهوم بی نظمی موجود
آنتروپی زمان یک مطالعه جدید در این مورد نشان داده است دانشمندان می گویند ساعت های دقیق تر ممکن است بی نظمی بیشتری به جهان بیافزایند باید پرسید قیمت دقیق یک ساعت چه قدر است؟برای مطالعه کامل مقاله تا انتها با مجله علمی آندرومدا مگ همراه باشید.
آنتروپی یا بی نظمی هر بار که ساعت به عقب می رود ایجاد می شود. اکنون دانشمندانی که با یک ساعت ریز کار می کنند یک رابطه ساده را اثبات کرده اند: هرچه ساعت دقیق تر کار کند، آنتروپی بیشتری تولید می کند.
اگر می خواهید ساعت شما دقیق تر باشد باید هزینه آن را بپردازید. “ناتالیا آرس ، همکار فیزیکدان دانشگاه آکسفورد، به Live Science گفت. “هر وقت مقدار زمان را اندازه می گیریم، آنتروپی جهان را افزایش می دهیم.”
ما به موقع در زمان جلو می رویم ، قانون دوم ترمودینامیک می گوید که آنتروپی یک سیستم باید افزایش یابد. آنتروپی به عنوان “پیکان زمان” شناخته می شود یکی از معدود مقادیر در فیزیک است که زمان را برای هدایت یک جهت خاص تعیین می کند از گذشته، جایی که آنتروپی کم بود نسبت به آینده مقدارش زیاد خواهد بود.
این تمایل به رشد بی نظمی در جهان بسیاری از موارد را توضیح می دهد ، از جمله اینکه چرا ترکیب مواد با هم راحت تر از جدا کردن آنهاست ، یا چرا سیم های هدفون به طور پیچیده ای در جیب شلوار قرار می گیرند. همچنین از طریق این اختلال در حال رشد است که آنتروپی با احساس زمان ما بسیار نزدیک می شود. یک صحنه معروف در رمان “Slaughterhouse-Five” اثر کورت وونگوت نشان می دهد که چگونه آنتروپی با بازی معکوس جنگ جهانی دوم، باعث می شود از یک جهت زمان به جهت دیگر برویم.
در این رمان این گونه نشان داده می شود که گلوله هایی که از بدن مردان بیرون می آید، آتش سوزی هایی که از بین رفتته اند بمبهایی که از بین میروند و ردیف هایی که به مواد اولیه شان تبدیل می شوند و یک پیکان معکوس زمانی میتواند بی نظمی و ویرانی جنگ را بر طرف کند.
این ارتباط بین زمان و آنتروپی دانشمندان را دهه ها مجذوب خود کرده است. ماشین آلات، مانند ساعت ها، آنتروپی را نیز به صورت گرمای پخش شده در محیط اطراف تولید می کنند. فیزیكدانان توانسته اند ثابت كنند كه یك ساعت كوانتومی كوچك نوعی ساعت اتمی است كه از اتمهایی با لیزر كه در فواصل زمانی بسیار منظمی کار میکنند ، استفاده می كند و با دقت بیشتری در اندازه گیری زمان می تواند اختلال بیشتری ایجاد می كند.
اما تاکنون اثبات اینکه ساعتهای بزرگتر و پیچیده تر از نظر مکانیکی، آنتروپی بیشتری ایجاد می کنند بسیار دشوار است، حتی اگر این ایده از نظر تئوری خوب به نظر برسد.
آرس گفت: “ساعت ها به نوعی مانند موتورهای بخار كوچك هستند شما باید برای اندازه گیری مقدار زمان رویشان کار کنید.” “برای به دست آوردن صدای تیک ، تیک ، تیک ، باید دستگاه را راه اندازی کنید. این بدان معنی است که شما باید برای تولید آنتروپی فعالیت هایی انجام دهید.”
مشاهده این رابطه بین آنتروپی و دقت در دستگاهی بسیار بزرگتر از ساعت کوانتومی به محققان اطمینان داده است که یافته های آنها می تواند جهانی باشد. شاید اگر ساعت ها هیچ آنتروپی تولید نمی کنند، به همان اندازه که به جلو حرکت می کنند به عقب نیز اگر حرکت کنند آنتروپی بیشتری ایجاد میکنند و از یک سری نوسانات جلوگیری می شود
گذشته از اینکه برای طراحی ساعتها و سایر دستگاهها از این نوع بسیار برای آینده مفید است ، محققان یافته های خود را زمینه سازی برای بررسی بیشتر نحوه اعمال قوانین ترمودینامیک در مقیاس بزرگ در دستگاههای کوچک با اندازه نانو بررسی میکنند
“ما اکنون آنقدر کنترل این دستگاههای کوچک را در اختیار داریم و قادر به اندازه گیری آنها با دقت بسیار زیادی هستیم که در مقیاس کاملاً جدید ترمودینامیک را کشف می کنیم.” آرس نیز گفت. “این مانند انقلاب صنعتی در مقیاس نانو است.”