Каждый раз глядя на часы, мы приближаем гибель Вселенной

Все во Вселенной когда-то достигнет одинаковой температуры и, соответственно, жизнь, основанная на потоке энергии, станет невозможной. Этот мрачный сценарий называется «тепловой смертью».

Часы пронизывают нашу жизнь: от внутриклеточных часов нашего тела до атомных часов, лежащих в основе спутниковой навигации. Последние могут измерять время с точностью до одной секунды за миллиарды лет. Но за все надо платить потребляемой энергией. Новый эксперимент показал, что устройства, измеряющие время более точно, потребляют больше энергии, чем их упрощенные аналоги. Природа требует фундаментальных затрат энергии для поддержания времени, а это означает, что существует предел точности человеческих хронометров.

Ключевой принцип термодинамики заключается в том, что энергия перетекает от горячих объектов к холодным. В следствие этого все во Вселенной когда-то достигнет одинаковой температуры и,  соответственно, жизнь, основанная на потоке энергии, станет невозможной. Этот мрачный сценарий называется «тепловой смертью». Законы термодинамики жестко ограничивают технологии: существует предел количества полезной энергии, которую можно извлечь, сжигая определенное количество топлива. Платой за перезапись информации является эффективность компьютерной памяти.

Предположительно, третьей термодинамической машиной являются часы. Моделирование внутриклеточных часов и попытки создания квантовых показывают, что, хотя механизм их действия принципиально различен, и те и другие должные получить энергию. Чем более точными будут при этом часы, тем больше должно быть ее количество.

Проверить этот факт можно на простейших маятниковых часах, энергетический поток к которым легко изменять и измерять. Предполагалось: чем больше энергии подается, тем точнее должны работать часы, а количество тепла, выделяемого ими, должно увеличиваться пропорционально точности. Оба прогноза сбылись. Более того, соотношение между точностью и выделенным теплом было близко к значению, предсказанному термодинамической теорией.

Так неужели попытки людей измерить время неизбежно сокращают путь Вселенной к тепловой смерти? Не стоит нести на свалки все свои хронометры. С большей вероятностью к тепловой смерти Вселенной приведут звезды, согревающие все вокруг.

Источник: Science X