¿Cuáles son los fenómenos responsables del aumento irreversible de la entropía?

https://www.quantamagazine.org/20140416-times-arrow-traced-to-quantum-source

Este artículo dice que el entrelazamiento impulsa la flecha del tiempo de entropía creciente hacia el equilibrio termodinámico:

Las tazas de café se enfrían, los edificios se derrumban y las estrellas se apagan, dicen los físicos, debido a un extraño efecto cuántico llamado "entrelazamiento".

Es difícil creer que la entropía tenga sus raíces en un fenómeno cuántico. ¿Hay alguna otra explicación posible?

La segunda ley de la termodinámica se puede explicar de forma clásica , pero solo si asume que el tiempo se mueve en una dirección particular. El problema es que una flecha del tiempo no puede justificarse (superficialmente) en base a las leyes fundamentales. Esta explicación del entrelazamiento cuántico (que no entiendo) supuestamente le da una dirección al tiempo, aunque todavía no parece haber sido aceptada en la corriente principal.
La entropía tiene sus raíces en las estadísticas, que es independiente del límite QM/CM. La pregunta real relacionada con el enredo es si es responsable de la "distribución" del tiempo, es decir, el hecho de que su reloj y el mío, a pesar de estar separados físicamente, pueden permanecer en sincronía casi perfecta durante un largo período de tiempo. Para ser franco, sin una teoría cuántica real del espacio-tiempo, tales afirmaciones son, en el mejor de los casos, agitar las manos con manos gigantes de espuma.
El entrelazamiento hace que un subsistema del todo entrelazado esté en un estado mixto, dicen que lo que llamamos entropía de entrelazamiento es la fuente de toda entropía. en.wikipedia.org/wiki/Entropy_of_entanglement
relacionado: esta excelente respuesta de Arnold Neumaier physics.stackexchange.com/questions/22745/…

Respuestas (1)

Hacer una pregunta sobre los fundamentos de la mecánica estadística es una buena forma de iniciar una pelea, así que no esperes un consenso claro al respecto.

Dejando de lado la exageración, lo que estos documentos intentan hacer es establecer que un sistema cuántico aislado, bajo ciertas (pero generales) condiciones, evolucionará a un estado que se parece al equilibrio termodinámico localmente, aunque el sistema permanece en un estado puro y por lo tanto , si se toma como un todo, siempre tiene entropía cero. Si acepta que el universo, o al menos algún subsistema, es fundamentalmente mecánico cuántico y puede describirse como un sistema cerrado, entonces esta es su explicación definitiva de cómo funciona el equilibrio. Sin embargo, hay algunos saltos lógicos claros que no necesariamente se han resuelto, como si esta imagen de entropía de entrelazamiento en expansión sigue siendo una imagen útil en un sistema macroscópico completamente decoherente.

Yo apoyaría a CuriousOne al decir que las leyes de la física estadística se basan en última instancia en la probabilidad más que en la teoría cuántica, y en ese sentido son probablemente más fundamentales que cualquier otra teoría que tengamos. No es coincidencia que nuestras creencias más seguras sobre lo que dice la gravedad cuántica provengan de hacerla compatible con la termodinámica. Aquí hay un artículo muy bueno de hace un tiempo que da un sentimiento similar (paywalled, lo siento). Así que estaría de acuerdo en que es, al menos, prematuro afirmar que las leyes de la termodinámica son, en última instancia, un subproducto de la física cuántica. Sin embargo, la termodinámica de los sistemas cuánticos aislados es claramente un caso particular muy importante.

Una onda que se encuentra en una superposición de estados se convierte en una partícula con una distribución probabilística de estados cuando se mide. Esta medida es lo que convierte la superposición en distribución de probabilidad. Los experimentos de doble rendija lo han demostrado.
Hola @QuantumJournalist: Sí, estoy familiarizado con la decoherencia (¡incluso he hecho experimentos de este tipo! Con fotones entrelazados es bastante fácil hoy en día), pero eso es similar pero no es lo mismo que el problema aquí del equilibrio mediado por entrelazamiento. . A menos que me esté perdiendo el punto, en cuyo caso te animo a que lo expliques.
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