SLOBODA JE ODGOVORNOST

24/09/2022

SLOBODA JE ODGOVORNOST

DEFINIRANJE ENERGIJE KONCEPTOM ENTROPIJE

Einsteinu nisu bili strani matematički izazovi. Borio se s definiranjem energije na način koji je priznao i zakon očuvanja energije i kovarijansu, što je temeljna značajka opće relativnosti gdje su fizikalni zakoni isti za sve promatrače.

Istraživački tim na Yukawa institutu za teorijsku fiziku Sveučilišta Kyoto sada je predložio novi pristup ovom dugotrajnom problemu definiranjem energije kako bi se uključio koncept entropije. Iako je mnogo truda uloženo u pomirenje elegancije opće relativnosti s kvantnom mehanikom, član tima Shuichi Yokoyama kaže: “Rješenje je šokantno intuitivno.”

Einsteinove jednadžbe polja opisuju kako materija i energija oblikuju prostor-vrijeme i kako struktura prostor-vremena pomiče materiju i energiju. Rješavanje ovog skupa jednadžbi je, međutim, poznato kao teško, kao što je utvrđivanje ponašanja naboja povezanog s tenzorom energije i impulsa, problematičnim čimbenikom koji opisuje masu i energiju.

Istraživački tim je primijetio da očuvanje naboja nalikuje entropiji, što se može opisati kao mjera broja različitih načina raspoređivanja dijelova sustava. Tu i je problem: očuvana entropija prkosi ovoj standardnoj definiciji.

Postojanje ove očuvane veličine proturječi načelu u osnovnoj fizici poznatom kao Noetherov teorem, u kojem se očuvanje bilo koje veličine općenito javlja zbog neke vrste simetrije u sustavu.

Iznenađen što drugi istraživači već nisu primijenili ovu novu definiciju tenzora energije i impulsa, drugi član tima, Shinya Aoki, dodaje da je “također zaintrigiran da se u općem zakrivljenom prostor-vremenu konzervirana veličina može definirati čak i bez simetrije”.

Zapravo, tim je također primijenio ovaj novi pristup za promatranje raznih kozmičkih fenomena, poput širenja svemira i crnih rupa. Dok izračuni dobro odgovaraju trenutno prihvaćenom ponašanju entropije za Schwarzschildovu crnu rupu, jednadžbe pokazuju da je gustoća entropije koncentrirana na singularitetu u središtu crne rupe, području gdje prostor-vrijeme postaje loše definirano.

Autori se nadaju da će njihovo istraživanje potaknuti dublju raspravu među mnogim znanstvenicima ne samo u teoriji gravitacije nego i u osnovnoj fizici.

Izvor: ScitechDaily // Sveučilište U Kyotu

Referenca: “Očuvanje naboja, entropijska struja i gravitacija” od Sinya Aokija, Tetsuya Onogi i Shuichi Yokoyame, 2. studenog 2021., International Journal of Modern Physics A.
DOI: 10.1142/S0217751X21502018

Prijašnja objava

SOCIJALNA NEPRAVDA I BRZORASTUĆE SOCIJALNE NEJEDNAKOSTI U HRVATSKOJ

Slijedeća objava

DEFINICIJA ENTROPIJE

Možda će Vas interesirati i ovo:

ALMA KUGIĆ – BUDUĆNOST NASTAMBI NA MARSU

Bečka studentica arhitekture Alma Kugić osmislila je nastambu u kojoj bi prvih šestero astronauta boravilo na Marsu. No je li putovanje na Mars još dalek san? “Mi se sigurno pripremamo za neki dugi put na Mars. Već […]

PROJEKT ŠKOLA BUDUĆNOSTI

Završna konferencija pilot projekta Škola budućnosti, koja se održala zaključno s 5.10.2021. g., prvo izdanje zajedničkog projekta STEMI-ja i Infobip-a, kojeg u ulozi glavnog partnera podržava tvrtka A1 Hrvatska. Kroz projekt je više od tisuću […]