目录
1. 起源
2. 时间之箭
3、电源系统
4.波动定理
5. 大爆炸
6. 编辑推荐
7、百科项目志愿者招募
洛斯米特悖论，也称为可逆性悖论、不可逆性悖论，或反对从时间对称动力学中推导出不可逆过程是不可能的。 这使得（几乎）所有已知的低级基本物理过程的时间反转对称性与从描述宏观系统行为的热力学第二定律推断的任何努力相矛盾。 这两个原理在物理学中都很成熟，有坚实的观测和理论支持，但它们似乎相互冲突，从而产生了一个悖论。
起源
约瑟夫的批评是由玻尔兹曼 H 定理引发的，该定理使用动力学理论来解释当气体分子碰撞时理想气体的熵从非平衡状态增加。 1876年，有人指出，如果一个系统从时间t0到时间t1再到时间t2的运动，导致H随时间稳定减小（熵增加），那么，通过反转所有速度，发现在t1时还有另外一种系统允许的运动状态。 在这种状态下，H肯定会增加。 这揭示了玻尔兹曼的关键假设之一 - 分子混沌，或 ()，其中所有粒子速度完全不相关，并且不遵循牛顿动力学。 人们可能会断言潜在的相关性没有吸引力，因此决定忽略它们； 但这样做时热力学第二定律的微观解释，人们改变了概念方案，通过这一特定的动作注入了时间不对称的元素。
可逆运动定律无法解释为什么我们的世界此刻处于相对较低的熵状态（与宇宙热寂的平衡熵相比），并且在过去一直处于更低的熵状态。
洛斯米特之前
1874 年，即洛斯米特发表论文的两年前，威廉·汤姆森针对时间反转反对意见对热力学第二定律进行了辩护。
时间之箭
任何在时间正向方向上定期发生但很少或从不在相反方向上发生的过程（例如孤立系统中熵的增加）定义了物理学家所谓的自然界时间。 时间之箭。 该术语仅指对时间不对称性的观察； 它并不意味着对这种不对称性的解释。 洛斯米特悖论相当于这样一个问题：在给定时间对称性的基本定律的情况下，如何存在热力学时间箭头？ 因为时间对称性意味着对于任何遵循这些基本定律的过程，看一看似乎是向后播放第一个过程的电影的反转版本将符合相同的基本定律，甚至如果选择系统的初始状态是从系统所有可能状态的相空间中随机选取的（兼容）。
虽然物理学家描述的大多数时间箭头被认为是热力学箭头的特殊情况，但也有一些被认为是无关的，例如宇宙学时间箭头，它基于宇宙正在膨胀而不是收缩的事实。 ，粒子物理学中的一些过程实际上违反了时间对称性，而它们遵循称为 CPT 对称性的相关对称性。 就宇宙学箭头而言，大多数物理学家认为，即使宇宙开始收缩，熵也会继续增加（尽管物理学家托马斯·戈尔德曾提出一个模型，其中热力学箭头将在现阶段逆转）。 在粒子物理学中，时间对称性被破坏的情况很少发生物理资源网，并且已知只涉及几种类型的介子粒子。 此外，由于 CPT 对称性，时间方向的反转相当于将粒子重命名为反粒子，反之亦然。 因此，这不能解释洛斯米特悖论。
电源系统
当前对动力系统的研究提供了从可逆系统获得不可逆性的可能机制。 其核心论点基于这样的主张：研究宏观系统动力学的正确方法是研究与微观运动方程相对应的传递算子。 因此，有人认为传递算子不是一元的（即不可逆的），而是特征值严格小于1； 这些特征值对应于衰减的物理状态。 这种方法充满了各种困难； 它只适用于少数完全可解的模型。
研究耗散系统的抽象数学工具通常包括混合物的定义、行走集和经验理论。
波动定理
处理洛斯米特悖论的一种方法是波动定理，由 Denis Evans 和 Debra 启发式导出，该定理给出了远离平衡的系统的耗散函数（通常表示类似熵的性质）采用 a 的概率的数值估计。一定时期内的特定值。 [4] 这一结果是在精确的时间可逆动态运动方程和普遍因果命题下获得的。 根据动力学是时间可逆的这一事实，可以推导出波动定理。 该定理的定量预测已在 Edith M. 等人使用光镊仪器进行的实验室实验中得到证实。 在澳大利亚国立大学。 该定理适用于瞬态系统，该系统最初可能处于平衡状态，然后离开平衡状态（如等人的第一个实验）或处于某些其他任意初始状态，包括向平衡松弛。 对于始终处于非平衡稳定状态的系统热力学第二定律的微观解释，也会产生渐近结果。
在波动定理中，有一个关键点与悖论的构建方式不同。 考虑的是观察单个轨迹的概率，这类似于研究观察相空间中单个点的概率。 在这两种情况下，概率始终为零。 为了能够有效地解决这个问题，必须考虑相空间小区域内一组点或一组轨迹的概率密度。 波动定理考虑了最初位于相空间无穷小区域的所有轨迹的概率密度。 这直接导致在正向或反向轨迹集中找到轨迹的概率，这取决于初始概率分布和系统演化过程中所做的耗散。 正是这种方法上的关键差异使得波动定理能够正确地解决这个悖论。
大爆炸
处理洛斯米特悖论的另一种方法是将第二定律视为一组边界条件的表达，其中我们的宇宙时间坐标的起点是低熵的：大爆炸。 从这个角度来看，时间之箭完全由远离大爆炸的方向决定，假设具有最大熵大爆炸的宇宙将没有时间箭头。 宇宙膨胀理论试图解释为什么早期宇宙的熵如此低。
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