Ajan akseli on filosofinen termi, jota käytetään lyhyesti nimeämään ajan suunta ja peruuttamattomuus [1] . Se on kuvattu selvästi aika-akselina (kutsutaan myös termodynamiikan yhteydessä ajan nuoleksi ) - käsite , joka kuvaa aikaa suorana viivana (eli matemaattisesti yksiulotteisena objektina ), joka on venytetty menneisyydestä tulevaisuus . _ Kaikista kahdesta ei- yhdenmukaisesta pisteestä aika-akselilla toinen on aina tulevaisuus suhteessa toiseen. Ajan päänuolta on kolme: termodynaaminen, kosmologinen ja aalto [1] .
Klassinen fysiikka edustaa aika- avaruutta yksiulotteisen ajan ja kolmiulotteisen avaruuden suorana tuotteena . Galilealaiset muunnokset säilyttävät aina aikakoordinaatin (siirtoon asti). Siten aika-akseli on suora ja sen pisteet (kutsutaan ajanhetkeksi ) parametroidaan yhdellä aikakoordinaatilla .
Huolimatta tämän esityksen todistetusta epäjohdonmukaisuudesta ajan fyysisen luonteen kanssa, sitä käytetään yleismaailmallisen koordinoidun aika-asteikon rakentamisessa maan päällä sekä monissa tieteellisissä malleissa, jotka eivät vaadi valonnopeuden äärellisyyden huomioon ottamista. .
Termodynamiikassa painotetaan ajan suuntaa (menneisyyden ja tulevaisuuden välistä eroa) . Kaikissa prosesseissa on erottuva suunta, jossa prosessit menevät itsestään järjestynemmästä tilasta vähemmän järjestyneeseen. Mitä suurempi järjestys järjestelmässä on, sitä vaikeampaa on palauttaa se häiriöstä. Eristetyssä järjestelmässä entropia ei vähene. Lasi on verrattoman helpompaa rikkoa kuin tehdä uusi ja laittaa se kehykseen. On paljon helpompaa tappaa elävä olento kuin herättää se henkiin, jos jälkimmäinen on edes mahdollista.
Ajan perustavanlaatuinen yksisuuntaisuus on ominaisuus, joka erottaa termodynamiikan muista fysiikan aloista , mutta tämä on yleisesti ottaen vain tilastollinen vaikutus ( ergodisen hypoteesin mukaan järjestelmä viettää paljon enemmän aikaa vähemmän järjestetyssä tilassa kuin järjestetyssä tilassa siksi, jos evoluutiota ei tarkkailla tarpeeksi pitkään, näyttää siltä, että järjestelmällä on taipumus siirtyä vähemmän järjestyneeseen tilaan) .
Jotkut kirjoittajat uskovat, että ero menneisyyden ja tulevaisuuden välillä ei johdu fyysisen järjestelmän muutosta säätelevistä laeista, vaan rajaehdoista, jotka voivat kuvata fyysisen järjestelmän tilaa. [2] [3]
Nykyaikaisissa fysiikan perusteorioissa - suhteellisuusteoriassa ja kvanttikenttäteoriassa ( katso ) - ajan suuntaa ei periaatteessa eroteta millään.
Ajan suunnan muuttumattomuus suhteessa yleiseen suhteellisuusteoriaan on melko kiistanalainen käsite. Esimerkiksi gravitaatioaaltoja kuvataan Einsteinin aaltotyypin yhtälöiden ratkaisuilla , ja olemassa olevan avaruuden geometrian vuoksi gravitaatioaaltojen säteilyprosessi ei voi olla täysin analoginen absorptioprosessin kanssa. Siten näitä prosesseja tarkasteltaessa voidaan selvästi erottaa ajan akseli (nuoli) (toisin sanoen erottaa menneisyys tulevaisuudesta).
Suhteellisuusteoriassa on olemassa vain osittainen aika-avaruuspisteiden järjestys ajassa. Kahden tapahtuman osalta emme voi aina sanoa, kumpi on menneisyydessä ja kumpi tulevaisuudessa, joten aika-akselia ei ole olemassa tavallisessa merkityksessä. Annettua koskevat tapahtumat jaetaan tulevaisuuteen - johon voidaan vaikuttaa, menneisiin - jotka vaikuttavat siihen ja epävarmaan - ei kumpaankaan.
Vertailukelpoinen käsite on maailmanraja , jolla määritellään oikea aika , mutta jokaisella ruumiilla on omansa . Erikoissuhteellisuusteoriassa (samoin kuin useimmissa yleisen suhteellisuusteorian kaarevan aika-avaruuden malleissa) ajan järjestys säilyy . Eli jos kahden kappaleen maailmanviivat leikkaavat kahdessa pisteessä aika-avaruudessa, niin toinen niistä on molempien kappaleiden kannalta menneisyys ja toinen tulevaisuus. Vaikka yleinen suhteellisuusteoria ei kiellä useiden aikajärjestystä rikkovien maailmanlinjojen leikkauspisteitä eikä edes maailmanlinjan itsensä leikkaamista (katso aikamatkailu ), on tällaisten aika-avaruusmallien soveltuvuus todelliseen fyysiseen maailmaan kyseenalainen. . Voidaan olettaa, että ulottuvuuksia on useita. Nämä akselit ovat ajan mittasuhteita. Nämä akselit voivat leikata yhdessä pisteessä.