آنتروپی و زمان

آنتروپی همان بی نظمی است. بی نظمی یعنی قرار نگرفتن یک شی در جای خود. در دنیایی که ما زندگی می کنیم از آنجایی که هیچ چیزی وضعیت ثابتی ندارد، یعنی در جای خود قرار نگرفته است آنتروپی رو به افزایش است. یکی از خاصیت های اساسی دنیای ما رسیدن به حداقل انرژی و حداکثر بی نظمی است. اصطلاحا به این حالت تعادل گفته می شود. مثلا یک ظرف حاوی گاز در نظر بگیرید. قرار گرفتن کل گاز در یک گوشه از ظرف امری بسیار نامحتمل است. چرا؟ چون این حالت دارای بی نظمی کمی است. مولکول های گاز علاقمند هستند که در کل ظرفشان پخش شوند. یعنی دوست دارند که جای مشخصی نداشته باشند، به محلی محدود نباشند و آزاد باشند. این عدم تعلق به یک نقطه از فضا منجر به افزایش بی نظمی می شود. مولکول های گاز آنقدر خود را به این در و آن در می زنند تا حداکثر آزادی را داشته باشند. آن ها خود را به بیشترین مقدار بی نظمی می رسانند و این برای آن ها حالت تعادل به حساب می آید. تعادل حالت معمول هر سیستمی است. برای ادامه ی بحث از مثالی در کتاب آماری رایف کمک می گیرم، جعبه ی گازمان را دو قسمت می کنیم و مولکول ها مقید به ماندن در یک سمت جعبه می شوند. حال دیواره ی بین دو قسمت را می شکنیم و می بینیم که ذرات در کل فضا پخش می شوند. فرض کنید در سینمایی نشته و این صحنه را میبینیم. صحنه کاملا عادی جلوه می کند. اما اگر فیلم را در جهت معکوس نشان دهند همه می فهمیم که سرمان کلاه رفته و فیلم وارونه پخش می شود. اکنون حالت اول را در نظر بگیرید. یعنی وقتی که سیستم در حال تعادل است و مولکول ها آزادانه حرکت می کنند. اگر در سینما به حرکت آزاد این مولکول ها نگاه کنیم آیا می توانیم بگوییم که جهت پخش فیلم درست است یا برعکس؟ سینما دار می تواند سر همه ی ما را کلاه بگذارد! او می تواند فیلم را برعکس پخش کند و هیچ کدام از ما نفهمیم. از این مثال استفاده می کنم و بحث زمان را وارد می کنم. وقتی جهت عکس یا جهت درست پخش فیلم معلوم نباشد، آیا می توان گفت گذر زمان دارای مفهوم است؟ مسلماً جواب منفی است. اگر ما در عالمی زندگی کنیم که در آن همه چیز به حال تعادل(حداکثر بی نظمی) رسیده باشد و آنتروپی بدون تغییر بماند، آیا می توان مرجعی برای زمان در نظر گرفت. در این دنیای دیوانه کننده حرکت بی نظم و تصادفی کدام ذره را مبدا زمان در نظر بگیریم و عبور کدام ذره از کجا را مقیاس زمان بدانیم! در این دنیا همیشه گیجیم که الان کی است!

اما دنیای ما(یعنی همین جهان مادی، که ماده یا همان جسم بشری در آن دارای اهمیت است) در تعادل کامل به سر نمی برد. دنیای ما دائما در حال جدال برای افزایش دادن بی نظمی و رسیدن به حد تعادل است. همه چیز در این دنیا در حال درگیری برای زیاد و کم کردن بی نظمی است. از مثال های بزرگ کهکشانی صرف نظر می کنم و به مثال های کوچک همین دور و اطراف می پردازم. خانه ای را در نظر بگیرید که من یا شما می سازیم. از بدو ساخته شدن خانه، عناصر زیادی در جهت نابودی آن کمر می بندند. باد، سیل، زلزله و هزاران عامل دیگر به طور خودکار می توانند روی ویرانی آن تاثیر بگذارند. گذر زمان به آن خاطر بر این خانه تاثیر گذار است که فرسایش در آن مشهود است. اگر یک فیلم تند شده که در عرض صد سال از خانه گرفته شده است را ببنید، مسلما جهت نمایش فیلم معلوم است. در این جا آنتروپی رفته رفته زیاد می شود و خانه رفته رفته فرسوده می شود و چیزی به نام زمان مفهوم می یابد. روییدن گیاهان و خشک شدن آن ها، زاده شدن انسان ها و مردن آن ها و ... همه مثال هایی از این دست هستند. به قول قرآن، همه چیز جز وجه او، هلاک شدنی است.

آنچه مسلم است این است که تغییر آنتروپی مفهومی به نام زمان را به وجود می آورد. اگر تغییر آنتروپی مثبت باشد، زمان به سمت جلو حرکت می کند و اگر این تغییر منفی باشد، یعنی بی نظمی کاهش یابد زمان به سمت عقب می رود. البته وارونی زمان، وقتی صورت می گیرد که تمام عناصر یک جهان کاهش آنتروپی داشته باشند و مسیر عکس دقیقا همان مسیر رفت باشد. به طور کلی در یک جهان مادی که فرسایش امری طبیعی محسوب می شود، افزایش آنتروپی امری مسلم و اثبات شده است. به همین خاطر زمان همواره یک مسیر جلوسو دارد. اما سوالاتی نیز مطرح است؟ 

آیا افزایش آنتروپی جهان یک مقدار ثابت است؟

آیا میزان افزایش آنتروپی به سرعت گذر زمان بستگی دارد؟

آیا سرعت گذر زمان همواره ثابت است؟

آیا آنتروپی ویژگی مربوط به مواد(اجسام جرم دار) است؟

آیا یک جهان عاری از ماده، عاری از زمان است؟

آیا مفهوم زمان یک مفهوم بی اهمیت است که در یک شرایط خاص از وضعیت کلی جهان به وجود آمده است؟

جاودانگی چیست؟

اگر جوابی برای هر کدام از این ها پیدا کردید به من هم بگویید!

ممنون