2023-11-06

熱力学第二法則とは何か

俺は中卒なんだけど、熱力学第二法則ってのが何なのか鮮明じゃなかったか言語化しとくわ。

フォン・ノイマンファインマンによって強調されているように、量子システム状態密度行列によって完全に記述される。

これは将来の動作について可能な限り最良の予測を行うために知る必要があるすべてをエンコードしている。

これを定量化するには、システム全体 (宇宙全体) を常に 3 つのサブシステムに分解できる。

まり

対象の正しい密度行列計算するには、次のステップ必要

最初ステップは、ベイズの定理の量子一般化と考えることができる。

2 番目のステップではデコヒーレンスが生成され、古典的世界の出現を説明するのに役立つ。

デコヒーレンスは常にエントロピーを増加させるが、オブザベーション(観測)は平均してエントロピーは減少する。後者古典物理学場合にはシャノンによって証明された。

熱力学第二法則は、次のように説明できる。

関係性を表でまとめるなら、以下になる。

観測者が地球規模の未来予測するために十分ではない必要ではない
コミュニケーション対象-主体対象-環境
プロセス名観測デコヒーレンス
ダイナミクス ρ_{ij}↦ρ^{(k)}_{ij}=ρ_{ij}(S_{ik}S^{∗}_{jk})/p_{k}, p_{k}≡∑iρ_{ii}|S_{ij}|^{2}ρ_{ij}↦ρ_{ij}E{ij}
エントロピー不等式減少: Σ_{k}(ρ_{k}S(ρ^{(k)}) ≦ S(ρ) 増加: S(ρ) ≦ S(ρ ○ E)

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