論文の概要: Quantum-Entropy Physics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.07996v1
- Date: Sun, 14 Mar 2021 18:50:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-08 04:17:16.029584
- Title: Quantum-Entropy Physics
- Title(参考訳): 量子エントロピー物理
- Authors: Davi Geiger and Zvi M. Kedem
- Abstract要約: 量子物理学では、その固有の確率的性質にもかかわらず、時間矢印のメカニズムは提案されていない。
我々は、量子物理学のエントロピー(弱く)が時間とともに増加するという法則を提案する。
集合 (ii) の進化は禁止され、集合 (iv) の進化は新しい状態に即時に遷移することによって振動周期が終了することを禁止される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.12183405753834559
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: All the laws of physics are time-reversible. Time arrow emerges only when
ensembles of classical particles are treated probabilistically, outside of
physics laws, and the entropy and the second law of thermodynamics are
introduced. In quantum physics, no mechanism for a time arrow has been proposed
despite its intrinsic probabilistic nature. In consequence, one cannot explain
why an electron in an excited state will "spontaneously" transition into a
ground state as a photon is created and emitted, instead of continuing in its
reversible unitary evolution. To address such phenomena, we introduce an
entropy for quantum physics, which will conduce to the emergence of a time
arrow.
The entropy is a measure of randomness over the degrees of freedom of a
quantum state. It is dimensionless; it is a relativistic scalar, it is
invariant under coordinate transformation of position and momentum that
maintain conjugate properties and under CPT transformations; and its minimum is
positive due to the uncertainty principle.
To excogitate why some quantum physical processes cannot take place even
though they obey conservation laws, we partition the set of all evolutions of
an initial state into four blocks, based on whether the entropy is (i)
increasing but not a constant, (ii) decreasing but not a constant, (iii) a
constant, (iv) oscillating. We propose a law that in quantum physics entropy
(weakly) increases over time. Thus, evolutions in the set (ii) are disallowed,
and evolutions in set (iv) are barred from completing an oscillation period by
instantaneously transitioning to a new state. This law for quantum physics
limits physical scenarios beyond conservation laws, providing causality
reasoning by defining a time arrow.
- Abstract(参考訳): 物理学の法則はすべて可逆である。
古典粒子のアンサンブルが確率論的に扱われるときにのみ時間矢印が出現し、エントロピーと熱力学の第二法則が導入される。
量子物理学では、固有確率性にもかかわらず時間矢印のメカニズムは提案されていない。
結果として、励起状態にある電子が、可逆的なユニタリ進化を続けるのではなく、光子が生成され放出されるにつれて「自発的に」基底状態に遷移する理由を説明できない。
このような現象に対処するために、時間矢印の出現を誘発する量子物理学のエントロピーを導入する。
エントロピー(entropy)は、量子状態の自由度に対するランダム性の尺度である。
これは無次元であり、相対論的スカラーであり、位置と運動量の座標変換の下では不変であり、共役性を維持し、CPT変換の下では不変である。
保存法則に従っても量子物理過程が起こらない理由を解明するために、エントロピーの有無に基づいて初期状態のすべての進化の集合を4ブロックに分割する。
(i)増加するが一定ではない
(ii)減少するが一定ではない。
(iii)定数
(4)振動する。
量子物理学におけるエントロピー(weakly)は時間とともに増加するという法則を提案する。
したがって、集合の進化は、
(ii)不許可であり、集合における進化
(iv)は、瞬時に新しい状態に移行することにより、発振期間の終了を阻止する。
この量子物理学の法則は、保存法則を超えた物理シナリオを制限し、時間矢印を定義することで因果推論を提供する。
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