超光速能讓時間倒流?熱力學中的「熵」可以告訴我們!

2020-11-23 星辰大海路上的種花家

超光速和時間倒流有關係嗎?一個是與速度有關,另一個卻是描述時間流逝的方向,但兩者卻在一個位置交匯了,那就是光速!因為廣義相對論描述了速度與時間之間的關係,越接近光速,其時間將會變得越慢,達到光速則時間是停滯的!但再往後廣義相對論中並沒有涉及,因為物理學並不允許存在超光速存在,其實光速都不應該存在!而大家腦補後的結果就是既然速度越快時間越慢,達到光速時間停止,那麼超過光速呢?就能回到過去嗎?

一、時間能倒流嗎?

要討論這個問題,我們首先得了解下什麼是熵?

1.熵熱力學中最基本的概念,他是物質狀態的重要參量,其真正的含義是體系混亂的程度!

2.什麼是熵增?在一個孤立熱力學系統中,熵不會減少,只能增大或者保持不變!

簡單的說,事物發展的普遍規律就是熵總是增加,意思是事情總是會變得越來越糟(墨菲定律?)其實這和墨菲定律完全沒有關係,只是一個形象的比喻,即如果花瓶破碎了,你可以將它重新回爐製造,但那已經不是原來的花瓶了,而且耗費了更多的能量,其總的體系中熵是增加的!如果這在一個孤立的系統中,那麼這個打破的花瓶的熵最好的狀態就是保持當前破損的狀態!

二、數學中的虛數時間能走到現實中嗎?

我們知道在廣義相對論關於時間與速度關係中,如果代入一個超過光速的數值,那麼T將會成為一個虛數,當然這在託爾曼公式中如果速度超過公式,時間流逝就從一個正值變成了一個負值,但這並不關鍵,因為對於數學來說無論正負或者0都有可能是正確的解,但與物理學中的因果系統是相違背的,因此託爾曼都認為這個負時間對於現實世界沒有任何意義!

上圖是描繪時間與空間的「光錐」,如果時間像空間一樣可以隨處移動,那麼「果」就有可能會早於「因」發生!對於這樣的結果,您是否會認為可以發生?

三、傳說中的量子計算機實現「時間倒流」是怎麼回事?

這是3月份的PHYS的報導,IBM的量子電腦程式中使用兩個量子位模擬1和0的混亂程度,時間的流逝會讓這個混亂程度增加,但IBM的相關專家在調整了程序之後,讓85%以上的時間裡,可以讓量子位恢復到初始狀態,看起來像是一個量子世界版的時間倒流?

對於量子世界這種類似「熵減」的情況還有待研究,因為我們連量子糾纏這種疊加態的幽靈作用的真正原因都有些不太明確,有一種說法是儘管在三維空間中看起來兩個疊加態的量子已經相隔遙遠,但在高維空間中看起來可能從未分離!當然我們對於超過三維的空間描述從未獲得證實,儘管在數學模型中存在已經不是一天兩天,因此所有關於四維甚至更高維的猜測都是不靠譜的,但會是這種原因嗎?也許我們得假以時日才能找到真正的原因!

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    日常生活中我們經常可以聽到一些這樣的話,「某某的速度好快啊,堪比光速」。但是我們大家又是真的了解光速嗎?光速是什麼?它僅僅代表光的速度嗎?光速的發現者?根據光速原理,我們可以得出:如果速度改變,那麼時間流速也會跟著改變,因為只有這樣,光速才有可能是不變的。我們可以做出這樣一個大膽的假設:如果某個物體的速度超過了光速,也就是說如果超光速存在,那麼時間的流速就會出現負數,理論上來看,時光倒流似乎很有可能實現。超光速是什麼?
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    如同內能(U)與焓(H)一樣,熵的絕對值也難以測量,但是它的變化值能在系統狀態改變的時候測量出來,我們通常研究它的變化值。我們生活中可以找到很多熵增的證據。摩擦力就是一個很好的例子,任何機械的效率都不能達到100%,機械功不可避免的通過摩擦轉化為熱。機械功是有方向的,是有序的;熱是分子的無規則運動,是無序的。擴散現象也是這樣。
  • 熱力學熵:克勞修斯
    克勞修斯提出的熵,被稱為熱力學熵或克勞修斯熵。除此之外,它還有兩個同胞兄弟。並且真要比較的話,克勞修斯熵反而是一個比較抽象的概念,這兩個同胞兄弟理解起來倒更加直觀。第一個胞弟在1877年由統計物理學泰鬥玻爾茲曼發現。這個人非常有魄力。在當時物理學界的一片反對浪潮中,他仍然堅持要用統計的觀點對多數粒子的運動進行解釋(不過我們或許該說幸好他堅持的是非常正確的)。
  • 如果時間真的能倒流,你會覺得非常恐怖嗎?
    以前從不相信時間可以倒流,覺得沒有科學依據,但最近看到一篇報導,量子力學提出時間能倒流的理論,如果是真的,是不是證明了我們的一生早已經被設定了,我們所有的一切,包括下一秒會做些什麼都是註定的?命由天定難道是真的?難道我們都是時間片段的回放?
  • 時間倒流、子彈逆轉,諾蘭的《信條》是怎麼自圓其說的?
    熵,英文寫作Entropy,源自希臘語,由德國物理學家克勞修斯於1865年所提出,最初是用來描述「能量退化」的物質狀態參數之一,是一個同能量轉換相關的熱力學廣延量,在熱力學中有廣泛的應用。有意思的是,「熵」這個字在《康熙字典》中並未查見,因此可以肯定是近代才出現的。
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