რატომ მიდის დრო მხოლოდ წინ?

 წარსულიდან მომავალში აწმყოს გავლით, უკან დასაბრუნებელი გზა კი არ არსებობს: დრო ყოველთვის ერთი მიმართულებით მიდის. არ ჩერდება და არც უკან მიედინება; დროის ისარი ყოველთვის მომავლისკენ მიგვითითებს. თუ ფიზიკის კანონებს გადავხედავთ – ნიუტონიდან აინშტაინამდე, მაქსველიდან ბორამდე, დირაკიდან ფეინმანამდე – დროის მიმართ, ყველა სიმეტრიულად მოგვეჩვენება. სხვანაირად რომ ვთქვათ, რეალობის აღმწერ განტოლებებში, დროის სვლის მიმართულება არ განიხილება. ამონახსნები, რომლებიც სისტემის ნებისმიერ ქცევას აღწერს, ფიზიკის კანონებთან თანხმობაში, ორივე მიმართულებით მოძრავი დროისთვის მართებულია. ჩვენ კი, რატომღაც, დროის მხოლოდ ერთი მიმართულება ვიცით: წინ.

 ბევრი თვლის, რომ შეიძლება არსებობდეს კავშირი დროის ისარსა და ენტროპიას შორის. ენტროპია, საზომია იმ თერმული(სითბური) ენერგიის რაოდენობისა, რომელმაც სასარგებლო, მექანიკური მუშაობა შეიძლება შეასრულოს. თერმოდინამიკის მეორე კანონის თანახმად, დროთა განმავლობაში, ჩაკეტილი სისტემის ენტროპია შეიძლება გაიზარდოს ან ერთ დონეზე დარჩეს; ის არასოდეს დაიწყებს შემცირებას. სხვანაირად რომ ვთქვათ, სამყაროს ენტროპია დროის სვლასთან ერთად იზრდება. ეს არის ფიზიკის ერთადერთი კანონი, რომელიც დროის გარკვეულ მიმართულებას ამჯობინებს.

 ნიშნავს თუ არა ეს იმას, რომ თერმოდინამიკის მეორე კანონის გამო აღვიქვავთ დროს ისეთს, როგორიც არის? როგორ არის დაკავშირებული დროის ისარი და ენტროპია ერთმანეთთან. ზოგიერთი ფიზიკოსის აზრით, ასეთი რამ სრულიად შესაძლებელია და ალბათ, დროის ისარი ენტროპიაზეა პირდაპირ მიბმული.

 ზოგიერთ შემთხვევაში, ენტროპია საუკეთესოდ ხსნის დროის მიმართულებას, მაგალითად, ყავა და რძე შეიძლება ერთმანეთს შეერიოს, ”უკუშერევის” შეუძლებლობით; თბილ სასმელში ჩადებული ყინული დნება, თუმცა არ ჩნდება ცივში; ცხელ ტაფაზე გატეხილი კვერცხიც უკუმიართულებით არასოდეს გამთელდება. ყველა ამ შემთხვევაში, დროის სვლასთან ერთად, ენტროპიის დაბალი საწყისი მდგომარეობა(მუშაობის შესრულებისთვის საჭირო ენერგიის დიდი რაოდენობით), მაღალ ენტროპიაში გადადიოდა(მცირე ხელმისაწვდომი ენერგიით).

 შეიძლება, არც ასეთი შეუქცევადი იყოს ყველაფერი. ზემოთ თქმული მხოლოდ ჩაკეტილ სისტემებს ეხება, ან სისტემებს, რომლებზეც არ ხდება რაიმე გარე ზემოქმედება, ენტროპია კი არც მცირდება და არც მატულობს.

 ”მაქსველის დემონი” – 1867 წელი, წარმოსახვითი ექსპერიმენტი, აგრეთვე მისი მთავარი პერსონაჟი – მიკროსკოპული ზომის მოაზროვნე არსება, რომელიც მოიგონა ბრიტანელმა ფიზიკოსმა ჯეიმს კლარკ მაქსველმა, თერმოდინამიკის მეორე კანონის მოჩვენებითი პარადოქსის საილუსტრაციოდ.

 დავუშვათ, აირით სავსე ჭურჭელი გაუვალი მემბრანით ორ ნაწილად არის გაყოფილი: მარჯვენად და მარცხენად. მემბრანაში არის ხვრელი ხელსაწყოთი(ეგრეთ წოდებული ”მაქსველის დემონით”), რომელიც აირის სწრაფ(ცხელ) მოლეკულებს მხოლოდ ჭურჭლის მარცხენა ნაწილიდან მარჯვენაში გადასვლის საშუალებას აძლევს, ხოლო ნელ(ცივ) მოლეკულებს – მხოლოდ ჭურჭლის მარჯვენა ნაწილიდან – მარცხენაში. მაშინ დროის დიდი მონაკვეთის შემდეგ „ცხელი“(სწრაფი) მოლეკულები აღმოჩნდება მარჯვენა ჭურჭელში, ხოლო „ცივები“ – მარცხენაში დარჩება.

 ამგვარად ვიღებთ, რომ მაქსველის დემონი, სისტემაში ენერგიის დამატების გარეშე გვაძლევს საშუალებას, გავაცხელოთ ჭურჭლის მარჯვენა ნაწილი და გავაცივოთ მარცხენა. ენტროპია სისტემისთვის, რომელიც შედგება ჭურჭლის მარჯვენა და მარცხენა ნაწილებისგან, საწყის მდგომარეობაში მეტია, ვიდრე საბოლოოში, რაც ეწინააღმდეგება თერმოდინამიკურ პრინციპს ჩაკეტილ სისტემებში ენტროპიის შეუმცირებლობის შესახებ.

 მოლეკულების გადარჩევისას, “დემონი” და კარები ურთიერთქმედებაში შევა მათთან, რის შედეგადაც თვითონ ისინი მიიღებენ სითბურ ენერგიას და თავიანთსავე ენტროპიის ზრდას, სისტემის ჯამური ენტროპია კი მაინც არ დაიწყებს შემცირებას. ასეთი ახსნით თერმოდინამიკის მეორე კანონის არამართებულობის თეორიული საფრთხე იხსნება. საფრთხე არც გაზის მოლეკულების კვანტური(კვანტური განუსაზღვრელობა) და ინფორმაციული(კომპიუტერი) გამანაწილებლების მხრიდან არსებობს.

 სამყაროს იმ პატარა ნაწილშიც რომ ვცხოვრობდეთ, რომელშიც ენტროპია მცირდება, დრო ჩვენთვის მაინც მხოლოდ წინ ივლიდა. თერმოდინამიკური ისარი მიმართულებას არ განსაზღვრავს, რომლისკენაც ჩვენი დრო გადის.

 მოკლედ, დროის მიმართულებასა და ჩვენ მიერ მისი აღქმის შორის კავშირზე არაფერი ვიცით. სამყარო ცივსა და ცარიელ დასასრულს მაშინ შევხდება, როცა ყველა ვარსკვლავი ჩაქრება, ყველა შავი ხვრელი აორთქლდება და ბნელი ენერგია ყველა გალაქტიკას ერთმანეთს დააშორებს. მაქსიმალური ენტროპიის ტრმოდინამიკური მდგომარეობა ”სითბური სიკვდილის” სახელით არის ცნობილი. საკმაოდ უჩვეულოა, რომ მდგომარეობას, რომლიდანაც სამყარო გაჩნდა – კოსმოსური ინფლაცია, იგივე თვისებები აქვს, ოღონდ გაფართოების გაცილებით სწრაფი ტემპით, ვიდრე ახლა.

 როგორ დასრულდა ინფლაცია? როგორ გადაიქცა ვაკუუმის ენერგია ნაწილაკების, ანტინაწილაკებისა და გამოსხივების ნაზავად? გადავიდა თუ არა სამყარო წარმოუდგენლად მაღალი ენტროპიიდან(ინფლაცია), დაბალი ენტროპიის მდგომარეობაში(დიდი აფეთქება)(რა აქვს საერთო სამყაროს დასაწყისსა და დასასრულს?), ან იქნებ ინფლაციის დროინდელი ენტროპია კიდევ უფრო მცირე იყო, სამყაროს კი მექანიკური სამუშაოს შესრულების უნარით ჰქონდა? ჯერჯერობით, მხოლოდ თეორიები გვაქვს; არ არსებობს ესქპერიმენტებით ან დაკვირვებებით მიღებული ნიშნები, რომლებითაც ამ შეკითხვებზე გავცემდით პასუხს.

 დროს, თერმოდინამიკური თვალსაზრისით აღვიქვამთ, რაც ჩვენი ცოდნის ფასეული და საინტერესო ნაწილია. მაგრამ თუ გინდათ იცოდეთ, რატომ არის გუშინ – წარსული, ხვალ კი ერთი დღის მერე დადგება, ხოლო აწმყო ის ერთი თვალის დახამხამებაა, რომელიც მალევე იცვლება, თერმოდინამიკა ამაზე პასუხს ვერ მოგვცემს(რაც უფრო ზუსტია საათი, მით უფრო ბუნდოვანი ხდება დრო).

2 comments

  1. დროის გაჩერება შავ ხვრელთან მიახლოებით ან სინათლის სიჩქარით მოძრაობისასაც არ არის შესაძლებელი? ბევრი მეცნიერი ამბობს ამას და თქვენ რას ფიქრობთ?

  2. სანამ სამყარო არსებობს, დროის გაჩერების ცნება ვერ იარსებებს. დრო ფარდობითია, გააჩნია რის მიმართ ავითვლით მას…

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *