În fizică, paradoxul lui Loschmidt (numit astfel după Johann Josef Loschmidt) este obiecția că nu ar trebui să fie posibilă deducerea unui proces ireversibil din dinamica simetrică în timp. Acest lucru pune simetria inversării în timp a (aproape) tuturor proceselor fizice fundamentale de nivel scăzut cunoscute în contradicție cu orice încercare de a deduce din acestea a principiului al doilea al termodinamicii care descrie comportamentul sistemelor macroscopice. Ambele sunt principii bine acceptate în fizică, cu sprijin experimental și teoretic solid, dar par a fi în conflict, de unde paradoxul.
Origine Critica lui Loschmidt a fost provocată de a lui Ludwig Boltzmann, care a folosit teoria cinetică a gazelor pentru a explica creșterea entropiei într-un gaz ideal aflat într-o stare de neechilibru, când moleculele gazului sunt lăsate să se ciocnească. În 1876 Loschmidt a subliniat că, dacă există o mișcare a unui sistem din momentul de timp până în momentul și în momentul care duce la o scădere constantă a lui (creșterea entropiei) în timp, atunci există o altă stare de mișcare permisă a sistemului la găsită prin inversarea tuturor vitezelor, în care trebuie să crească. Acest lucru a arătat că una dintre ipotezele cheie ale lui Boltzmann, , că toate vitezele particulelor erau complet necorelate, nu a rezultat din dinamica newtoniană. Se poate afirma că posibilele corelații sunt neinteresante și, prin urmare, se decide să fie ignorate; dar dacă se face așa, prin acea acțiune a fost schimbat conceptual sistemul, injectând un element de asimetrie în timp.
Legile reversibile ale mișcării nu pot explica de ce universul se află în acest moment într-o stare de entropie relativ scăzută comparativ cu entropia de echilibru a morții termice a universului și nici că în trecut entropia universului să fi fost și mai mică (în special la Big Bang).
Autorii ulteriori Waugh, J. S., Rhim, W.-K. and Pines, A.. "Spin echoes and Loschmidt's paradox" Pure and Applied Chemistry, vol. 32, no. 1-4, 1972, pp. 317-324. au inventat termenul „demonul lui Loschmidt” (prin analogie cu demonul lui Maxwell) pentru o entitate care este capabilă să inverseze evoluția în timp într-un sistem microscopic, în cazul prezentat de ei de spinuri nucleare, ceea ce este adevărat, chiar dacă experimental este posibil doar pentru scurt timp.
În 1874, cu doi ani înainte de lucrarea lui Loschmidt, în lucrarea sa, "The kinetic theory of the dissipation of energy" (în ), William Thomson a susținut al doilea principiu împotriva obiecției de inversare a timpului. William Thomson, The kinetic theory of the dissipation of energy, Nature, Vol. IX, 1874-04-09, 441–444
Note
Bibliografie J. Loschmidt, Sitzungsber. Kais. Akad. Wiss. Wien, Math. Naturwiss. Classe 73, 128–142 (1876)
Vezi și Big Bang Entropia și săgeata timpului Mecanică statistică Proces reversibil Săgeata timpului
Teoria informației
Legături externe Reversible laws of motion and the arrow of time by Mark Tuckerman Toy systems with time-reversible discrete dynamics showing entropy increase Fibonacci Iterated Map ; Ising-Conway Game
Loschmidt Categorie:Filozofia fizicii Categorie:Mecanică statistică Categorie:Termodinamica de neechilibru