Точность классических часов оказалась прямо пропорциональна темпу производства энтропии
Физики проанализировали и экспериментально измерили взаимосвязь между точностью наноразмерных классических часов и скоростью увеличения энтропии в ходе работы прибора — оказалось, что эти величины прямо пропорциональны друг другу. Поскольку та же зависимость ранее наблюдалась и для квантовых часов, это может указывать на фундаментальную линейную зависимость между точностью измерения времени и темпами производства энтропии. Статья опубликована в журнале Physical Review X.
В сегодняшней физике измерения времени являются рекордными по своей точности. Одни из лучших атомных часов ошибаются всего на одну секунду примерно за сотни миллионов лет работы — это на порядки лучше, чем относительная точность измерения физических констант и некоторых компьютерных арифметических вычислений (подробнее об устройстве, видах и точности часов можно узнать в материале «Квантовые технологии»).
Вместе с тем, на фундаментальном уровне интерпретация времени остается неясной. В уравнениях квантовой механики время выступает как внешний параметр, который допускает обращение своего направления, в теории относительности ход времени зависит от движения наблюдателя, и события не всегда удается однозначно разделить на прошлые и будущие по отношению друг к другу, в термодинамике — время как мера длительности процессов игнорируется, однако становится выделенным его направление.
Это направление задается вторым началом термодинамики, которое постулирует существование энтропии — функции, которую можно понимать как меру необратимости физического процесса, и устанавливает, что эта функция не убывает в изолированной системе. Такая связь времени и термодинамики может означать, что и точность часов будет некоторым образом зависеть от термодинамических затрат на их работу. Свидетельства этого несколько лет назад уже находили для квантовых приборов, однако для классических часов