Minute physics [link] es una serie de videos donde explican brevemente varios conceptos interesantes sobre física. El primero que voy a poner es uno realizado con la ayuda de Sean Carroll. [G+]
Sean es uno de mis físicos favoritos y tiene la capacidad de explicar cosas de una manera muy clara.
La flecha del tiempo:
Parece ser claro para nosotros que el tiempo tiene una dirección, somos perfectamente capaces de distinguir el pasado del futuro, empezando por el hecho de que podemos recordar el pasado y no el futuro.
Esta distinción que hay entre pasado y futuro, no parece estar asentada en las reglas básicas de la física, no hay una distinción para la cual el tiempo tenga que ir para un lado y no para el otro, es como el espacio, si uno esta flotando en el espacio cualquier dirección es indistinguible de las otras y no hay una regla que indique que se puede realizar el camino de una sola manera o en un sólo sentido.
La única noción que parece indicar la tendencia del tiempo es la de la entropía. La entropía es una medida del "desorden" de un sistema, es la cantidad de formas indistinguibles en la que podes ordenar un sistema determinado. Un sistema ordenado (tu ropa en el cajón) tiene baja entropía, las maneras en las que la ropa puede estar ubicada son pocas, las remeras de color en el primer cajón, las remeras blancas en el segundo o las remeras blancas en el primero y las de color en el segundo. Un sistema desordenado tiene muchas mas opciones de cómo encontrarse, la remera roja sobre la silla, la blanca en el piso, la negra abajo de la cama, la marrón en el segundo cajón y las combinaciones son muchísimas.
Todas las diferencias que entendemos entre el pasado y el futuro están relacionadas básicamente al concepto de que en el pasado el nivel de entropía era menor.
Cuando ordeno mi cuarto la entropía disminuye, es cierto y como tu cuarto es un sistema, lo que hacés al ordenarlo es ingresar trabajo y disminuir la entropía, pero la idea es que en un sistema cerrado, al que no lo influencio desde afuera, la entropía aumenta. Esa es la segunda ley de la termodinámica [Wiki].
El universo estaba en un estado ordenado y evolucionó a un estado desordenado, aumentando la entropía del sistema. Comenzó como una masa pareja de mucha densidad donde no tenía mucho lugar donde ubicarse, como los 6 huevos que hay en tu heladera pueden ordenarse de diferentes maneras pero están todos uno al lado del otro (de manera indistinguible) y evolucionó a un montón de huevos contra la pared y el piso, en un sistema con mucha mas entropía.
Ese aumento de entropía es lo que nos da la noción del tiempo, es la razón por la cual si vemos un video de un florero que se cae al piso y se rompe es algo que entendemos como natural y si vemos el mismo video en para atrás, nuestro cerebro entiende que hay algo que no está bien con que los pedazos de un jarrón en el piso vuelen hasta la mesa y se armen en un florero.
Lo que resulta extraño, es que el universo, en algún momento estuvo en un estado ordenado, porque...?
¿Por qué el universo estaba en este estado? Bueno, la verdad es que no sabemos, tenemos un par de ideas, algunas de las cuales pueden ver en este video de [Sean] en una TedxTalk, pero voy a tener que dejarlo para otro momento.
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