في ألمانيا 1865 عالم الفيزياء رودولف كلاوزيوس قال إن الحرارة لا يمكن أن تنتقل من الجسم البارد إلى الجسم الدافئ، إذا لم يتغير شيء من حولهم. جاء كلوسيوس بمفهوم أسماه “الإنتروبيا” لقياس سلوك الحرارة هذا – طريقة أخرى للقول بأن الحرارة لا تتدفق أبدًا من الجسم البارد إلى الجسم الساخن وهي أن تقول “الإنتروبيا لا تزيد فقط ، ولا تنقص أبدًا” (انظر الإطار الانتروبيا وظهور الفوضى).
مثل روفيلي مسطر بالترتيب الزمنيإنه ال فقط القانون الأساسي للفيزياء الذي يميز الماضي عن المستقبل. يمكن للكرة أن تتدحرج إلى أسفل التل أو تُعاد إلى قمتها ، لكن الحرارة لا تتغير من بارد إلى ساخن.
للتوضيح ، يأخذ روفيلي قلمه ويسقطه من يد إلى أخرى. “السبب في توقفها في يدي هو أنها تحتوي على طاقة ، ثم تتحول الطاقة إلى حرارة وتسخن يدي. ويوقف الاحتكاك الارتداد. وإلا ، إذا لم تكن هناك حرارة ، فسوف ترتد حولنا إلى الأبد ، ولن أفصح عن الماضي من المستقبل “.
حتى الآن ، الأمر بسيط للغاية. أي حتى تبدأ في التفكير في ماهية الحرارة على المستوى الجزيئي. يكمن الاختلاف بين الأشياء الساخنة والأشياء الباردة في طريقة اهتياج جزيئاتها – في محرك بخاري ساخن ، تكون جزيئات الماء متحمسة للغاية وتهيج وتتصادم بسرعة مع بعضها البعض. تكون جزيئات الماء نفسها أقل هياجًا عندما تندمج في شكل تكاثف على لوح النافذة.
ها هي المشكلة: عندما تقوم بالتكبير ، لنقل ، اصطدام جزيء ماء بجزيء آخر ويرتد عن الآخر ، يختفي سهم الزمن. إذا شاهدت مقطع فيديو مجهريًا لهذا الاصطدام ثم أعدت لفه ، فلن يكون واضحًا أي طريق يجب أن تسلكه وأي طريق يجب أن تسلكه. على النطاق الأصغر ، تكون الظاهرة التي تنتج الحرارة – اصطدام الجزيئات – متماثلة مع مرور الوقت.
هذا يعني أن سهم الزمن من الماضي إلى المستقبل لا يظهر إلا عند التحرك للخلف من العالم المجهري إلى العالم المجهري – وهو أمر قدّره الفيزيائي والفيلسوف النمساوي لودفيج بولتزمان لأول مرة.
يقول روفيلي: “إذن اتجاه الوقت يأتي من حقيقة أننا ننظر إلى الأشياء الكبيرة ، ولا ننظر إلى التفاصيل”. “من هذه المرحلة ، من النظرة الميكروسكوبية الأساسية للعالم إلى الحبوب الخشنة ، الوصف التقريبي للعالم العياني – هذا هو المكان الذي يأتي فيه اتجاه الوقت.
يقول روفيلي: “ليس الأمر أن العالم يتجه بشكل أساسي نحو المكان والزمان”. إنه عندما ننظر حولنا ، نرى اتجاهًا يكون فيه للأشياء اليومية متوسطة الحجم المزيد من الانتروبيا – التفاحة الناضجة التي سقطت من الشجرة ، مجموعة الأوراق المختلطة.
على الرغم من أن الانتروبيا تبدو مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بسهم الوقت ، إلا أنه من المدهش إلى حد ما – وربما حتى المقلق – أن القانون الوحيد للفيزياء الذي يتضمن اتجاهًا زمنيًا قويًا يفقد هذا الاتجاه عندما تنظر إلى أشياء صغيرة جدًا.أشياء.
