ОБРАЩЕ́НИЕ ВРЕ́МЕНИ
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ОБРАЩЕ́НИЕ ВРЕ́МЕНИ (Т-отражение), математическая операция замены времени t на –t в уравнениях, описывающих развитие к.-л. физич. системы во времени (в уравнениях движения). О. в. означает, что для любого возможного движения системы может осуществляться обращённое во времени движение, когда система последовательно проходит в обратном порядке состояния, симметричные состояниям, проходимым в «прямом» движении. Если взаимодействия, определяющие эволюцию системы, таковы, что обращённое по времени движение является одним из допустимых движений системы, то говорят о Т-инвариантности движения при наличии данных взаимодействий. В классич. механике (или классич. теории поля) условием Т-инвариантности является инвариантность Лагранжа функции относительно О. в. Так, уравнения классич. механики (в отсутствие трения или к.-л. др. сил, пропорциональных нечётным производным по времени), как и Максвелла уравнения, обладают свойством Т-инвариантности.
В квантовой механике инвариантность уравнения движения – Шрёдингера уравнения – требует вместе с заменой t→–t комплексного сопряжения волновой функции, что является неунитарной операцией (см. Унитарное преобразование). Поэтому не существует понятия временнóй чётности (см. в ст. Чётность). Т-отражение переставляет начальные и конечные состояния частиц в матричных элементах амплитуды рассеяния. В силу теоремы СРТ нарушение СР-инвариантности автоматически означает нарушение Т-инвариантности. Поэтому обнаруженное нарушение СР-чётности (комбинированной чётности) в распадах нейтральных K-мезонов и В0- и В± -мезонов свидетельствует о нарушении Т-инвариантности в физике элементарных частиц. Поиски электрич. дипольных моментов нейтрона и электрона дают информацию о нарушении Т-инвариантности вне рамок стандартной модели, в которой их значения слишком малы для эксперим. обнаружения.
В макроскопич. процессах имеется выделенное направление времени. При этом возникает кажущийся парадокс: хотя уравнение Ньютона, описывающее движение, напр., молекул в газе, Т-инвариантно, система стремится к состоянию равновесия, а движение вспять по времени от равновесного состояния к неравновесному не реализуется на практике. В действительности нарушения Т-инвариантности здесь нет: предпочтительность равновесного состояния обусловлена его макс. вероятностью – равновесных конфигураций гораздо больше, чем неравновесных. Этот факт находит отражение во втором начале термодинамики.