О влиянии чёрных дыр на куриные яйца.

Время, его  мы понимаем как последовательность  событий  о которой можно сказать «от прошлого к настоящему и далее в будущее».  Этот порядок называется ещё «стрелой  времени»  и в  физике отождествляется с законом возрастания энтропии в замкнутых системах.

Однако, как замечает Б.Грин в своей книге «Ткань космоса. Пространство, время и текстура реальности» обычно направление «стрелы времени» из прошлого в будущее  делается без достаточного обоснования.  Дело в том, что фундаментальные уравнения классической физики «не различают» прошлое и будущее.  Поэтому с точки зрения математики энтропия должна увеличиваться не только когда мы движемся в будущее, но и когда обращаемся в прошлое.  Чтобы проиллюстрировать эту мысль,  рассмотрим куриное яйцо, которое в конкретный момент времени лежит на столе,  падает с него и разбивается.  Совершенно очевидно, что разбившееся яйцо не соберётся и не «запрыгнет» обратно на стол. Однако согласно замечанию о симметричности физических законов, мы должны согласиться с картиной в высшей мере странной.  До того как яйцо оказалось на столе, оно существовало в разбитом виде на полу, потом собралось, «взлетело» на стол, где мы его нашли в целом виде и уже после этого разбилось. 

Как альтернативу  таким соображениям можно представить существующую реальность как какую-то флуктуацию и флуктуациями будут и другие моменты нашего существования.  Т.е. мы все  и вообще вся Вселенная, созданы сейчас одномоментно и существуем  столь долго, как может долго существовать очень большая (а следовательно маловероятная) флуктуация. Однако, существование Вселенной как всего лишь ряд всего маловероятных флуктуаций, делало бы  совершенно невозможным  делать какие либо предсказания.  В таком мире не было бы «стрелы времени, что прямо противоречит наблюдаемой реальности.

Оба варианта неприемлемы и чтобы уйти от них  предположим что Вселенная развивается из весьма упорядоченного состояния в более энтропийное.  «Протягивая» это предположение в прошлое мы с неизбежностью приходим к «началу времени» - Большому Взрыву.

 Прежде чем продолжить  имеет смысл  упомянуть о том,  что такое чёрная дыра с точки зрения энтропии.  Чёрные дыры связывают гравитацию и энтропию. Дело в том, что по своему смыслу энтропия характеризует простоту обнаружения изменений конфигурации частей системы, из которых она состоит.   Чем выше энтропия, тем сложнее обнаружить изменение. Как известно, наименее трудно «вытаскивается»  информация из чёрной дыры – потому что она не выпускает из своего гравитационного поля даже свет.  Это означает,  что заметить изменение конфигурации материи внутри горизонта событий чёрной дыры заметить сложней, чем для любого другого объекта той же массы.  Говоря иными словами, для материи сосредоточенной в чёрной дыре энтропия будет больше чем для любого  другого объекта той же массы. 

Обратимся теперь к Большому взрыву.  В первые минуты после него первичный газ был распределён равномерно. Обычно равномерное распределение материи понимается как имеющее максимальную энтропию.  Но это справедливо для малых скоплений,  когда гравитация неважна.   Если рассмотреть облако газа, то под действие гравитации его части будут притягиваться друг к другу и облако разобьётся на отдельные  скопления.  Гравитационное сжатие будет с одной стороны структуировать  материю, уменьшая энтропию, но с другой сжатие газа будет приводить к выделению излучения. Итоговый баланс приводит к увеличению энтропии.  В некоторых случаях гравитация может приводить к образованию чёрных дыр, энтропия которых максимальна.  Эта схема приводит к тому, что энтропия Вселенной,  где есть чёрные дыры,  может оказаться больше чем,  если бы материя в ней была распределена равномерно.  Таким образом, во Вселенной происходят параллельно два процесса:  уменьшение энтропии  при  образовании структур и увеличение энтропии за счёт выделения излучения при гравитационном сжатии и образования черных дыр. Эти два процесса в сумме увеличивают энтропию, создавая стрелу времени от Большого взрыва до наших дней.

Поистине удивительно: то,  что разбившееся яйцо не собирается вновь,  связано  с Большим Взрывом, гравитацией и чёрными дырами, которые могут быть в миллионах и миллиардах световых лет от этого яйца.