Simplemente acerca de la difícil: ¿por qué todos alrededor tiende al caos y como parar esto

Cuando a veces Se siente la creciente nivel de entropía, pero no entiende por qué, la respuesta se encuentra en la física: el deseo de un mundo al caos — fundamental de la propiedad de la naturaleza. ¿En qué consiste el caos, es reversible si se puede ¿como medir y por qué existe la expresión "romper — no construir"? Con todo ello, contó el periodista científica, el empleado de la cátedra de física y astrofísica mipt icke sra.

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¿Qué sucede cuando nos presentamos en el movimiento de un péndulo? Él comienza a oscilar, cada vez que adelgaza la amplitud. Después de un tiempo descubrimos que el péndulo se detuvo. Pero fue rechazada la energía del péndulo? Aquellos que en las clases de física escuchando a los maestros con atención, a responder, que la energía se los llevan las moléculas de aire. Pero, ¿por qué no ocurre lo contrario? ¿Por qué las moléculas de repente no pueden reunirse y, por el contrario, transferir la energía маятнику?

El hecho de que la búsqueda de la paz al caos resulta fundamental la propiedad de la naturaleza. El movimiento direccional de las partículas del péndulo se convierte en un movimiento aleatorio de las moléculas de aire. Enviada el flujo de agua, tarde o temprano se convertirá en una caótica chorro con турбулентными torbellinos y извивающимися, переплетающимися unos con otros subprocesos.

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Nuestra naturaleza se tiende al caos, pero, ¿es esto el deseo de infinito? En qué momento el sistema alcanza algún tipo de tranquilidad? En qué momento es el deseo cesa? En el siglo XIX, maxwell y una serie de otros físicos han demostrado que, si se deja el sistema en reposo, que realmente se llegue a un cierto estado de "tranquilidad". Este estado se llama climáticos de equilibrio, y, para comprenderlo, es necesario olvidarse de individual de la velocidad, la coordenada de cada partícula y echar un vistazo a algunos colectivos de las características del sistema. Por ejemplo, en cuanto al número de partículas en este momento tienen una cierta velocidad.

Si vamos a crear un gráfico del número de partículas de la velocidad, lo que vemos es una cosa increíble: el sistema desde cualquier estado, cualquiera que este estado sea inicialmente, finalmente llega a una determinada distribución del número de partículas de la velocidad, que se llama en la distribución de maxwell. Este estado es el destino final de cualquier sistema, y en ella se alcanza el máximo caos.

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Pero... ¿Cómo medir el caos? En física para medir el caos utilizan el valor que se denomina entropía del sistema. Cuanto más la entropía, sin embargo se ha establecido un sistema. En un estado de equilibrio la entropía es máxima. Больцманом en el siglo XIX, se ha demostrado que el llamado H-el teorema que dice que en un sistema cerrado la entropía con el tiempo siempre va en aumento.

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En la práctica, esto lleva consigo la comprensible de las consecuencias. Si nosotros, por ejemplo, tomemos la bola con el helio y el взорвем en la esquina de la habitación, entonces el gas a través de un tiempo que se estrelló en toda la habitación, llenando de manera uniforme toda ella. Por lo tanto, la entropía de un gas aumenta hasta un máximo y... Sí, en general, y de todo. Cuántos ni nos esperaban, el helio, nunca se reunirá de nuevo en un montón en una esquina de la habitación. Es decir, procesos en nuestro mundo son irreversibles: de estado finito no podemos averiguar la educación primaria, así como el estado final es el mismo para todas las escuelas primarias del estado. Esto es comprensible, nuestra experiencia es esto coincide. Siempre es más fácil que lo de romper, que construir, es más fácil de esparcir, que reunir. Todo esto es bastante lógico, ¿verdad?

No del todo. Imagine que usted tiene un circuito cerrado de baño con un montón de bolas que vuelan y se clavan el uno en el otro. Todo absolutamente perfecto, de la colisión elástica de ninguna pérdida de energía. A través de una cantidad de tiempo adecuada distribución de velocidades se exactamente максвелловским, la entropía irreversible aumentará al máximo.

Los datos del telescopio Planck han demostrado que aproximadamente el 98% de la energía de nuestro Universo no está en las estrellas y en general en la normal de la sustancia, de la que constituyen nosotros Pero echemos un vistazo a cada bola por separado. El hecho de que para cada bola podemos saber exactamente su velocidad y la coordenada y también actúa sobre él una fuerza. De la segunda ley de newton podemos aprender de la aceleración y de todos: el movimiento de cada una de las partículas se puede claramente establecer. La ley de newton sobre el tiempo es reversible, ya que si retroceder en el tiempo, su forma, la ley no cambiará. Esto significa que el movimiento de cada una de la bola también es reversible: de un estado final de la bola se puede entender de donde viene y como se movía, pero... Pero el movimiento de todas las bolitas juntos resulta irreversible.

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Es decir, en la base de nuestra irreversible del mundo se encuentran bastante reversibles leyes. Esto es muy extraño. Y que, si no hay irreversibilidad no, y eso es sólo una ilusión? Que, si el movimiento es tan compleja, que nos parece caótico, pero en realidad es regularmente?

Para ejemplo de lo que tiene en mente, tomemos muy interesante el sistema. Se denomina celular expendedora. Imagina que el universo es una simple serie de blancos y negros de casillas. Usted es el dios de este Universo, y tienes que poner algo de la regla de la evolución en el tiempo. Y estáis poniendo los cimientos es regla muy simple: si la propia célula negro y los dos células también negro, en el siguiente paso, la célula será blanco (en la imagen de abajo a la izquierda), si la célula es de color negro, el vecino de la izquierda, también negro, y el vecino de la derecha en blanco, en el siguiente paso, la célula se vuelve de color negro y así sucesivamente. De esta manera se puede establecer una regla universal (física) de su Universo. Grabar esta ley mediante ceros y единичек o, si traducirlas en десятиричную grabar, con la ayuda de sólo un número. En este caso (en la imagen) es la regla de los 90. La evolución de este celular de la máquina que se muestra a continuación.

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Tales reglas son muy variadas. Hay reglas que se basan en los dos pasos anteriores en lugar de uno o varios de los vecinos. Hay reglas para bidimensional celular de la máquina, donde tenemos una serie de negros y blancos de casillas, sino a todo el plano.

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Con la ayuda de las máquinas ya están completamente complejas e impredecibles de la figura — se utilizan en la arquitectura y el diseño de juegos para la construcción de una visión realista del paisaje. Pero, sorprendentemente, todo esto diversidad, estos impredecibles formas y las imágenes se definen sólo por la regla de un número, el resto es cuestión de tiempo.

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Pero que, si la diversidad de nuestro mundo, las complejas imágenes creadas nuestra naturaleza, y en todo aquel caos, a la que aspira nuestro mundo, es sólo la implementación de un autómata celular? Que si nosotros simplemente somos la realidad autómata celular en algún rincón perdido de un equipo?

Como hemos aprendido en la primera parte, en la parte más profunda de nuestro mundo están completamente reversibles de las leyes, donde el estado final puede restaurar la primaria. Por lo tanto, si el mundo y hay celular expendedora, también debe ser reversible. Estos autómatas celulares es realmente, pero tienen un problema. Cualquier reversible celular de la máquina de ranura que tiene un ciclo: a través de un cierto número de pasos, el universo se recrea en su forma original de nuevo y, a continuación, de nuevo — y se mueve sobre el ciclo.

En nuestro mundo, por desgracia, este no... O no?? El matemático francés henri poincare para un determinado tipo de sistemas di cuenta de algo muy interesante: en el resultado de la evolución de estos sistemas, con el tiempo, volvían a su estado original, aunque en un principio parecía que buscan sólo hacia el caos. Este ciclo llamado ciclo de poincare.

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Se hace muy interesante la idea. Sí, en efecto, el gas de взорвавшегося helio-la bola en un montón de nuevo no se reúna, pero que, si esperar aún más tiempo? Que si el ciclo de poincare este tipo de sistemas es muy grande? Completos de cosmología modelos basados en la hipótesis de retorno de poincare, uno de ellos proviene de las matemáticas Пенроузу. En su opinión, el universo, primero se hincha y, a continuación, схлопывается de nuevo y, a continuación, de nuevo explota, se hincha y de nuevo схлопывается, repitiendo exactamente el ciclo anterior.

Pero la teoría cíclica del Universo tiene una gran desventaja: no sabemos procesos, capaces de hacer que el Universo схлопнуться. Donde encontrarlos? Si bien sabemos nuestro Universo? Los datos del telescopio Planck han demostrado que aproximadamente el 98% de la energía de nuestro Universo no está en las estrellas y en general en la normal de la sustancia, de la que constituyen nosotros. Estamos con el pecado por la mitad sabemos, sólo el 2% de nuestro Universo, y sobre el resto de 98% no sabemos nada en absoluto. Es decir, si pensamos que nuestro universo es un hermoso castillo con torres, puentes, тронными salas y otros, desde el sótano de la que aún no salían, y quién sabe qué misterios nos esperan allí, en la parte de arriba. publicado

 

Autor: Icke Hakobyan

 

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Fuente: theoryandpractice.ru/posts/12510-chaos

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