在粒子物理学
特殊问题出现在考虑时间量子力学和粒子的相互作用。
量子力学方面的时间
在量子力学通常是表示抽象的多维测量数量的运营商(通常是无限维的)所谓希尔伯特空间。然而,这空间是一个抽象的数学工具计算进化在时间系统和能量水平的进化发生在普通时空。例如,在公式一个H−H一个=我ℏ(d一个/dt),我是√√−1和ℏ1/2π*普朗克常数,h,一个和H但是,运营商吗t是一个非常普通的时间变量。然而,可能有一些不寻常的东西,关于时间的概念量子机械事件发生,因为根据量子力学的哥本哈根解释微系统的状态是相对于一个实验安排。因此,能源和时间是共轭:不可以确定实验安排同时能源是相对于某一实验安排,时间是相对于另一个。(因此,更关系意义上的“时间”是建议)。实验安排的国家不能仅仅是相对于其他实验安排,在疼痛的无限回归,所以这些必须由经典的描述物理。(这个寄生在经典物理在量子力学是一个可能的弱点有很多争议。)
时间不确定性和能量之间的关系的不确定性,在他们的产品等于或大于h/ 4π,ΔEΔt⋜h/ 4π,导致估计的理论最小可测的时间跨度,这涉及到的10−24第二,因此推测,可能是由离散间隔(时间子)。这些建议非常严重的objection-viz是开放的。,that the mathematics of quantum mechanics makes use of continuous space and time (for example, it contains differential equations). It is not easy to see how it could possibly be recast so as to postulate only a discrete space-time (or even a merely dense one). For a set of instants to be dense, there must be an instant between any two instants. For it to be a连续体然而,更多的东西是required-viz。,that every set of instants earlier (later) than any given one should have an upper (lower) bound. It is连续性,使现代数学来克服悖论扩展框架的前苏格拉底埃里亚人芝诺——一个悖论组成一个有限区间的问题可以由无因次点或瞬间。
在粒子的相互作用
直到最近,这是认为自然的基本规律的对称的。的确,第二法律的热力学根据随机性一直增加,法律是不对称的,但这不是完全正确(例如,现象的布朗运动违背它),它现在被视为一个统计导数的基本法律与特定的边界条件。物理学的基本定律也一直被认为是负责对称的(例如,一个反质子和正电子的像质子和电子)和对称的对奇偶校验(反映在空间,如一面镜子)。现在的实验证据表明,所有三个对称不太准确,但自然规律是对称的,如果所有三个反射相结合:电荷,奇偶校验,和时间反射形成可以称之为(首字母后的三个参数)CPT镜子。的时间不对称被证明在某些深奥的实验的衰变K介子,短时间内衰变为两个π介子和长时间衰变为三个π介子。
在摩尔物理
上述违反时间对称等基本自然法则是偏僻的,然而,这似乎不太可能,他们负责总违反时间对称性明显可见的世界。一个明显的不对称是有过去的痕迹(足迹化石,磁带录音,记忆),而不是未来。但没有有混合过程类似的分离过程:牛奶和茶容易结合给白色棕色液体,但它需要智慧和能量和分离两种液体的复杂装置。冷锅的水热砖上很快就会成为一个不冷不热不温不火的平底锅砖,但是热不温不火的能量平底锅永远进入不温不火的砖产生冷锅和一个热砖。尽管自然法则认为是对称的,可以通过适当的假设解释这些不对称边界条件。讨论这个问题也源于工作的路德维希玻耳兹曼奥地利物理学家,表明热力学量的概念熵可以减少随机性或障碍。这一传统在20世纪的哲学家可能提及汉斯赖兴巴赫German-U.S。实证主义,阿道夫·格林鲍姆,美国哲学家,法国philosopher-physicist Olivier Costa de包瑞德将军。也有很多相关的论文的高数学复杂分散的文献数学物理。赖兴巴赫(和格林鲍姆改进赖兴巴赫在某些方面)跟踪作为一个分支system-i.e解释道。,一个相对独立的系统,熵小于预期如果它与周边地区相比。例如,一个脚印在沙滩上沙子颗粒压缩在一起卷包含以下空气,而不是完全均匀(随机)分布在体积被压缩和空的部分。
另一个引人注目的宏观level-viz时间不对称。,that spherical waves are often observed being emitted from a source but never contracting to a sink—was stressed by卡尔·波普尔先生,一个20世纪的奥地利和英国的哲学家科学。通过考虑辐射(即为一个粒子方面。,as consisting of photons), Costa de Beauregard has argued that this “principle of retarded waves” can be reduced to the statistical Boltzmann principle of increasing entropy and so is not really different from the previously discussed asymmetry. These注意事项还提供一些常识性的理由的想法这是一个暂时的单向因果关系,虽然自然法则本身允许retrodiction不少于预测。
第三个宏观层面上显著的不对称,明显相互衰退的星系,这似乎能够推导出的红色光谱中观察到变化。尚不清楚是否可以减少这种不对称多远已讨论的两个不对称,虽然有趣的建议。
统计因素,解释时间不对称粒子仅适用于大型组合。因此,任何设备,记录时间间隔必须宏观和利用地方统计的不可逆过程。即使一个计数无摩擦摆的摆动,这个计算需要大脑中的记忆的痕迹,将函数作为暂时不可逆转的录音设备。