Tidsaxeln är en filosofisk term som används för att kort benämna tidens riktning och oåterkallelighet [1] . Det illustreras tydligt som en tidsaxel (även kallad i termodynamikens sammanhang som en pil av tid ) - ett begrepp som beskriver tid som en rät linje (det vill säga ett matematiskt endimensionellt objekt ), sträckt från det förflutna till framtiden . _ Av två icke sammanfallande punkter på tidsaxeln är den ena alltid framtiden i förhållande till den andra. Det finns tre huvudpilar för tid: termodynamisk, kosmologisk och våg [1] .
Klassisk fysik representerar rum-tid som en direkt produkt av endimensionell tid och tredimensionell rymd . Galileiska transformationer bevarar alltid tidskoordinaten (upp till ett skift). Således är tidsaxeln en rät linje, och dess punkter (kallade tidpunkter ) parametriseras av en tidskoordinat .
Trots den bevisade inkonsekvensen av denna representation med tidens fysiska natur, används den i konstruktionen av den universella koordinerade tidsskalan på jorden , såväl som i många vetenskapliga modeller som inte kräver att man tar hänsyn till ändligheten av ljusets hastighet .
Inom termodynamik läggs tonvikten på tidens riktning (skillnaden mellan det förflutna och framtiden). I alla processer finns det en distingerad riktning där processerna går av sig själva från ett mer ordnat tillstånd till ett mindre ordnat. Ju större ordning systemet är, desto svårare är det att återställa det från oordning. I ett isolerat system minskar inte entropin . Det är ojämförligt lättare att krossa glaset än att göra ett nytt och sätta in det i ramen. Det är mycket lättare att döda en levande varelse än att väcka den till liv igen, om det senare ens är möjligt.
Tidens grundläggande unidirectionality är en egenskap som skiljer termodynamiken från andra grenar av fysiken , men detta är generellt sett bara en statistisk effekt (enligt den ergodiska hypotesen spenderar ett system mycket mer tid i ett mindre ordnat tillstånd än i ett ordnat tillstånd en därför, med otillräckligt lång observation av evolutionen, kommer det att verka som om systemet tenderar att gå in i ett mindre ordnat tillstånd) .
Vissa författare tror att skillnaden mellan det förflutna och framtiden inte uppstår på grund av de lagar som styr förändringen i det fysiska systemet, utan på grund av de randvillkor som kan beskriva det fysiska systemets tillstånd. [2] [3]
I moderna fundamentala fysikteorier - relativitetsteorin och kvantfältteorin ( se ) - särskiljs inte tidens riktning i princip av någonting.
Invariansen av tidens riktning i förhållande till allmän relativitet är ett ganska kontroversiellt begrepp. Till exempel beskrivs gravitationsvågor med lösningar av Einsteins ekvationer av vågtyp , och på grund av rymdens befintliga geometri kan processen för utstrålning av gravitationsvågor inte vara helt analog med absorptionsprocessen. När man överväger dessa processer kan man alltså tydligt skilja tidens axel (pil) (med andra ord skilja det förflutna från framtiden).
I relativitetsteorin finns det bara en partiell ordning av rum-tidspunkter i tid. När det gäller två händelser kan vi inte alltid säga vilka som ligger i det förflutna och vilka som ligger i framtiden, så det finns ingen tidsaxel i vanlig mening. Händelser om det givna delas in i framtid - som kan påverkas, förflutna - som påverkar den, och osäkra - varken det ena eller det andra.
Ett jämförbart koncept är världslinjen , på vilken rätt tid definieras , men varje kropp har sin egen . I speciell relativitet (liksom i de flesta modeller av krökt rum-tid i allmän relativitet) bevaras tidsordningen. Det vill säga, om två kroppars världslinjer skär varandra vid två punkter i rum-tid, så är en av dem det förflutna ur båda kropparnas synvinkel, och den andra är framtiden. Även om generell relativitetsteori inte förbjuder flera skärningar av världslinjer i strid med tidsordningen, och till och med självkorsning av världslinjen (se tidsresor ), är tillämpligheten av sådana modeller av rum-tid på den verkliga fysiska världen tveksam . Man kan anta att det finns flera dimensioner. Dessa axlar är tidens dimensioner. Dessa axlar kan skära varandra vid en punkt.