چکیده:
با کشف قانون دوم ترمودینامیک و تلاش برای ابتنای آن بر دینامیک کلاسیک در نیمه دوم قرن نوزدهم میلادی، مسأله یا پارادوکس بازگشتپذیری برای اولین بار مطرح شد، زیرا قوانین دینامیک کلاسیک برخلاف قانون دوم ترمودینامیک نسبت به زمان متقارن یا بازگشتپذیر بودند. در این مقاله پس از شرح این مسأله به بیان دو رهیافت اصلی در حل این مسأله میپردازیم. در اولین دیدگاه که پریگوژین از سردمداران آن است، بازگشتناپذیری ناشی از ناپایداریهای دینامیکی دانسته میشود و این ویژگی در سطح میکروسکوپی در قالب نوعی «بینظمی» تعریف میشود؛ در حالیکه در دیدگاه دیگر، افرادی مانند پرایس و بریکمان بازگشتناپذیری در سطح ماکروسکوپی را ناشی از وجود شرایط اولیهی خاصی برای جهان در نظر میگیرند و برقراری بازگشتپذیری در سطح میکروسکوپی را در تضاد با آن نمیدانند. با وجود تفاوت این دو دیدگاه در مبانی نظری، نشان خواهیم داد که میتوان این نتیجهی مشترک را از آنها استخراج کرد که بازگشتپذیری اصولا بهلحاظ عملی غیرممکن است.
With the discovery of second law of thermodynamics and the attempt to supervene it on the classical dynamics, the paradox of irreversibility showed up for the first time, as the laws of classical dynamics, in contrast to the second law of thermodynamics, were reversible and symmetric with respect to time. In this paper, after reviewing the problem of irreversibility, we pin down two rival approaches to the problem. The first approach whose pioneer is Ilya Prigogine claims that irreversibility arises out of dynamical instabilities defined as “disorder” at microscopic level. However, according to the rival theory, which is advocated by Price and Bricmont, irreversibility at macroscopic level arises out of specific initial conditions of the world. This is not contrasted with the notion of irreversibility at microscopic level. Although the two rival theories are completely different with respect to their theoretical foundations, I will show that one can trace a consensus in a view that reversibility is “practically in principle” impossible. This is the term I have coined for the commonality between the two opposed theories.
خلاصه ماشینی:
در اولين ديدگاه که پريگوژين از سردمداران آن است ، بازگشت ناپذيري ناشي از ناپايداري هاي ديناميکي دانسته مي شود و اين ويژگي در سطح ميکروسکوپي در قالب نوعي «بي نظمي » تعريف مي شود؛ در حالي که در ديدگاه ديگر، افرادي مانند پرايس و بريکمان بازگشت ناپذيري در سطح ماکروسکوپي را ناشي از وجود شرايط اوليه ي خاصي براي جهان در نظر مي گيرند و برقراري بازگشت پذيري در سطح ميکروسکوپي را در تضاد با آن نمي دانند.
براي مثال ، توپ را مي بينيم که در جهت مخالف در هوا پرواز مي کند و در تمام اين مدت از قوانين فيزيک پيروي مي کند، البته تنها با اين فرض که جهت سرعت ها در هر لحظه معکوس شده باشند، زيرا در غير اين صورت فرآيندي خواهيم داشت که در هر لحظه ي آن توپ در خلاف جهتي که سرعتش قبلا در آن بوده است حرکت خواهد کرد؛ پس اگر بدون تغيير جهت سرعت ها تنها به معکوس کردن ترتيب زماني حالت هاي لحظه اي بسنده کنيم ، حتي مکانيک نيوتوني هم متقارن زماني نخواهد بود، در حالي که اين قانون مطمئنا بازگشت پذير زماني است ، زيرا به همان اندازه که بر فيلم اصلي اعمال مي شود، بر فيلم معکوس نيز اعمال مي شود.
به نظر مي رسد که پارادوکس هاي بازگشت ناپذيري بر تفسير احتمالاتي از قانون دوم نيز قابل اعمال باشند، زيرا باز هم اين سوال مطرح مي شود که با وجود تقارن معکوس زماني ، قوانين حاکم بر ذرات تشکيل دهنده ي اجسام ، چرا کاهش آنتروپي اين قدر نامحتمل است ؟ در واقع هنوز در دنياي ماکروسکوپي عدم تقارني وجود دارد که با قوانين بنيادي 5 ميکروسکوپي ، که نسبت به زمان متقارن اند، در تضاد است .