Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
ex nihilo

Symetria czasu. Czy możliwy jest powrót do przeszłości?

Recommended Posts

Posted (edited)

Większość najważniejszych teorii fizycznych zakłada symetrię czasu. Czyli... no właśnie, jak to interpretować? W skali mikro, w naszej skali, w skali kosmologicznej. Bo można w różny sposób. Jako możliwość powrotu do przeszłości? Czy może tylko niewrażliwość praw fizyki na odwrócenie strzałki czasu, bez "powrotu do przeszłości"? A może jeszcze inaczej?
Żeby od czegoś zacząć:
https://phys.org/news/2020-03-symmetry-laws-physics.html
i link do oryginalnej publikacji:
https://arxiv.org/pdf/2002.04029.pdf

Edited by ex nihilo

Share this post


Link to post
Share on other sites

Podczas gdy nijak się to ma do "powrotu do przeszłości" (jak???), przyjmuje się symetrię CPT fizyki: dla dowolnego diagramu Feynmana, wymieniając cząstki na antycząstki i zmieniając kierunek przestrzeni oraz czasu, dostajemy odpowiadający diagram: https://en.wikipedia.org/wiki/Antiparticle#Feynman–Stueckelberg_interpretation

Teoretycznie dowolny scenariusz powinniśmy być w stanie rozbić na zespół diagramów Feynmana, poddając każdy takiej symetrii dostajemy CPT analog scenariusza ... robiąc to dla historii Wszechświata, jej CPT analog też powinien być poprawnym rozwiązaniem fizyki - z malejącą entropią zamiast rosnącej (jest ona cechą statystyczną - rozwiązania nie fundamentalną - równań).

Tę symetrię dobrze widać np. w popularnej wśród fizyków macierzy rozpraszania https://en.wikipedia.org/wiki/S-matrix#Interaction_picture , czyli podstawie analizy rozważanych zderzeń cząstek:

S_fi = lim_{t_f -> infinity} lim_{t_i -> - infininty} <Phi_f | U(t_f, t_i) | Phi_i >

gdzie U to unitarny propagator między dwoma czasami, mamy dwie amplitudy ponieważ są dwa kierunki czasowe - traktowane w ten sam sposób.

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 godzin temu, ex nihilo napisał:

Jako możliwość powrotu do przeszłości? Czy może tylko niewrażliwość praw fizyki na odwrócenie strzałki czasu, bez "powrotu do przeszłości"?

Myślę, że niewrażliwość "praw fizyki" rozumianych jako zbiór pewnych równań, będących konsekwencją statystyki, w której coś jednak gubimy... ;)

8 godzin temu, ex nihilo napisał:

Żeby od czegoś zacząć

Wielce ciekawe. Wydawałoby się, jakiś problem numeryczny, ale nie, bo zahaczamy właśnie o...

6 godzin temu, Jarek Duda napisał:

jest ona cechą statystyczną - rozwiązania nie fundamentalną - równań

Trudno się nie zgodzić, toż już dawno temu ten sam argument pojawił się i przy mechanice klasycznej (dlaczego wszystkie cząsteczki powietrza w moim pokoju nie zamkną się w szufladzie biurka?). Mam tylko wątpliwości Jarku, czy nie jest to taki inteligentny wybieg - emergencja vs. cudowny brak jej predykcji na poziomie "fundamentalnym". Skoro Nihilo zagrał fajną kartą, to ja może dość starą, bo Fritjofa Caprę przypomnę - holizm (może dziś to już niezbyt modny termin). Proszę nie zarzucać mi tylko mistycyzmu. ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites
37 minutes ago, Astro said:

czy nie jest to taki inteligentny wybieg - emergencja vs. cudowny brak jej predykcji na poziomie "fundamentalnym".

Gdybyś udowodnił wzrost entropii dla czasowo lub CPT symetrycznego modelu, używając ten dowód po zastosowaniu symetrii dostajesz spadek entropii - sprzeczność.

Dla udowodnienia fundamentalnego wzrostu entropii trzeba by znaleźć łamanie CPT ... pytanie czy jest taka potrzeba?

Ja jej zupełnie nie widzę: entropia jest własnością statystyczną, funkcją stanu np. gęstości (uśrednienia). Wiemy że Wielki Wybuch miał niską entropię - ponieważ nasza druga zasada termodynamiki, albo ponieważ wszystko było zlokalizowane co oznacza niską entropią.

W CPT symetrycznej fizyce wystarczy CPT symetryczna tendencja wzrostu entropii: działająca w obu kierunkach czasowych - np. od zdarzeń o niskiej entropii jak Wielki Wybuch.

 

Jesteśmy nastawieni na czasowo-asymetryczną termodynamikę, ale można ją zrobić symetryczną (np. MERW).

Wiedząc że cząstka w danym momencie jest w danym punkcie, nasza informacja o jej pozycji słabnie - zarówno późniejszej, jak i wcześniejszej - symetrycznie.

Standardowe błądzenie losowe nie jest symetryczne w czasie i jest sprzeczne z przewidywaniami mechaniki kwantowej jak lokalizacja Andersona. Jeśli je naprawimy do maksymalizującego entropię i czasowo-symetrycznego MERW: zespołu po trajektoriach, ta rozbieżność znika: rozkład stacjonarny takiego błądzenia jest dokładnie jak w kwantowym stanie podstawowym: https://en.wikipedia.org/wiki/Maximal_entropy_random_walk

General_picture_for_Maximal_Entropy_Rand

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
39 minut temu, Jarek Duda napisał:

Dla udowodnienia fundamentalnego wzrostu entropii trzeba by znaleźć łamanie CPT ... pytanie czy jest taka potrzeba?

Nie bardzo łapię dlaczego. Wzrost entropii to asymetria T, a na fundamentalnym poziomie (QM, choć to tylko przybliżenie rzeczywistości) nie istnieje symetria T...

42 minuty temu, Jarek Duda napisał:

Standardowe błądzenie losowe nie jest symetryczne w czasie i jest sprzeczne z przewidywaniami mechaniki kwantowej jak lokalizacja Andersona. Jeśli je naprawimy

Promując empirię złośliwie powiedziałbym, że błądzenie losowe zdecydowanie nie jest symetryczne czasowo, więc nie starałbym się naprawiać natury. ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 minute ago, Astro said:

Nie bardzo łapię dlaczego. Wzrost entropii to asymetria T, a na fundamentalnym poziomie (QM, choć to tylko przybliżenie rzeczywistości) nie istnieje symetria T...

Czy któraś z symetrii C, P, lub T zmienia entropię?

Raczej nie - z perspektywy termodynamiki wszystko jedno czy T czy CPT.

3 minutes ago, Astro said:

błądzenie losowe zdecydowanie nie jest symetryczne czasowo

Wyobraź sobie że znasz tylko pozycję błądzącego obiektu w czasie 0.

Co możesz o niej powiedzieć w czasie +T a co w -T? Jak bardzo różni się Twoja informacja o tych dwóch sytuacjach?

Wolisz np. klasyczne cząstki w połączonych pojemnikach? https://en.wikipedia.org/wiki/Poincaré_recurrence_theorem Gdzie jest dla nich asymetria?

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 minut temu, Jarek Duda napisał:

Czy któraś z symetrii C, P, lub T zmienia entropię?

Może to kwestia rozumienia entropii/ znalezienia odpowiedniej wielkości fizycznej? ;)

8 minut temu, Jarek Duda napisał:

Raczej nie - z perspektywy termodynamiki wszystko jedno czy T czy CPT.

Trochę strywializuję, ale termodynamika jest prostą funkcją czasu...

9 minut temu, Jarek Duda napisał:

Co możesz o niej powiedzieć w czasie +T a co w -T?

W 0 miałem doskonałą informację o swoim położeniu, w T trochę zbłądziłem, a w 2T jestem w czarnej d*. Z kolei w -T siedziałem w tej samej pozycji co w 0 i piłem dobre piwo. :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Entropia Shannona to suma/całka z Pr(x) lg(1/Pr(x)), jest asymptotycznym zachowanie entropii typu Boltzmanna log(Omega). Nie znam entropii która byłaby zmieniana przez którąś z tych symetrii CPT (?), też uwzględniając zależności od gęstości energii.

Termodynamika jest zachowaniem asymptotycznym statystyk, zgodnie z zasadą maksymalizacji niewiedzy (Jaynes) - statystycznie faworyzując parametry maksymalizujące entropię.

Np. nic nie wiedząc o sekwencji zer i jedynek, najbezpieczniej założyć że jest ich mniej więcej po pół p=1/2, ponieważ:

binomial(n,pn) ~ exp(n h(p))

gdzie h jest entropią Shannona, maksymalizowana dla p=1/2.

W ostatnim chodzi o obiekt który błądzi cały czas, poznajesz jego pozycję w jednym momencie 0 - czy w ten sposób więcej wiesz o jego pozycji w czasie +T czy -T?

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 minut temu, Jarek Duda napisał:

Np. nic nie wiedząc o sekwencji zer i jedynek, najbezpieczniej założyć że jest ich mniej więcej po pół p=1/2, ponieważ

Pięknie Jarku, w tym wypadku zapewne najbezpieczniej, ale czy nie za bardzo pobłądziłeś informatycznie? Nie przykładałbym zbyt wielkiej wagi do "sklejania" tak rozumianej entropii z entropią w fizyce, a właściwie w NATURZE.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Pięknie. Odnieśmy to teraz przykładowo do rozpadów kaonów...
Swoją drogą, czy przypadkiem ta klasycznie rozumiana entropia nie stwierdza zwyczajnie, że jest jak jest? Niczego nie wyjaśnia, a w fizyce chyba chcemy dociec przyczyn (?). Wróćmy do:

48 minut temu, Jarek Duda napisał:

Czy któraś z symetrii C, P, lub T zmienia entropię?

Czy dowolny makroskopowy proces nie wskazuje, że symetria T zmienia jednak entropię?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zasada maksymalizacji entropii jak najbardziej wyjaśnia - prowadząc do dominujących parametrów statystycznych dosłownie z kombinatoryki. https://en.wikipedia.org/wiki/Principle_of_maximum_entropy

Np. ilość kombinacji w postaci

binomial(n,pn) ~ exp(n h(p))

mówi że najbezpieczniej wybrać maksymalizujące entropię p=1/2, ponieważ odpowiadający zbiór możliwości asymptotycznie kombinatorycznie dominuje pozostałe wybory p - rosnące w liczebności znacznie wolniej.

Rozpad kaonów jest zgodny z CPT - jego diagramy Feynmana można poddać tej symetrii, dostając analogiczną syntezę kaonów.

Symetria T jest łamana w drugiej zasadzie termodynamiki - opisującej statystykę - konkretnego rozwiązania w którym żyjemy, a nie fundamentalnych równań które nim rządzą. Jak fundamentalnie symetryczna powierzchnia jeziora może stracić tą symetrię wrzucając kamień - na poziomie rozwiązania.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
21 minut temu, Jarek Duda napisał:

Rozpad kaonów jest zgodny z CPT - jego diagramy Feynmana można poddać tej symetrii, dostając analogiczną syntezę kaonów.

Ale nie podlegają symetrii T, i o to mi chodziło...

Nihilo zapodał o tej magicznej strzałce czasu, której nie znajdziemy przykładowo w równaniach OTW, a na tym polega problem. Może trochę spłycę zagadnienie, ale chyba tak będzie klarowniej. Jeśli spojrzymy na fundamenty fizyki, to zobaczymy zapewne wiele pięknych równań różniczkowych czy tensorowych. Zobaczymy związki i "przyczynę -> skutek". Teraz entropia. Czy gdziekolwiek w kombinatoryce tkwi czas? Bo o czas jak najbardziej (i TYLKO) chodzi. Może dogłębnie błądzę, ale sądzę, że w poprawnym opisie rzeczywistości (tak, równania) musi istnieć taka "strzałka czasu".

21 minut temu, Jarek Duda napisał:

Jak fundamentalnie symetryczna powierzchnia jeziora może stracić tą symetrię wrzucając kamień - na poziomie rozwiązania

By po jakimś czasie wrócić do pięknej symetrii - wystarczy nie przeszkadzać... (na marginesie, fundamentalna symetria powierzchni jeziora nigdy w naturze nie występuje, vide modele, a właściwie toy models)

P.S. Dodam może, że nie śnię o jakichś równaniach "ściśle" deterministycznych (w kontekście strzałki).

Edited by Astro

Share this post


Link to post
Share on other sites

Np. w dynamice gazu jako klasyczne kulki, rozwiązując to deterministycznie tam jest jedno rozwiązanie - nie ma prawdopodobieństw, więc entropia jest zero.

Żeby miała ona sens, musimy dokonać przybliżenia typu średnio-polowego, uśrednienia, "stosszahlansatz", np. model który widzi tylko że "p" procentowo kulek jest w lewym z dwóch naczyń połączonych.

W tym przybliżeniu łatwo możemy udowodnić wzrost entropii, np. czym więcej cząstek w jednym naczyniu, tym łatwiej przepływają do drugiego etc.

Ale bez tego przybliżenia (do obrazu efektywnego, statystycznego) nie ma entropii, jej wzrostu ... natomiast jest np. zasada powracania Poincare - że po skończonym czasie wrócimy dowolnie blisko do oryginalnej konfiguracji.

Przejście do termodynamiki w której rośnie entropia wymaga uśrednienia - przybliżenia średniopolowego "stosszahlansatz" - bez tego naszego przybliżenia nie ma sensu mówić o entropii, zachowanie może być np. cykliczne.

Co do powierzchni jeziora, owszem uspokoi się: przez lepkość - której nie ma w teorii pola np. elektromagnetycznego.

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 minut temu, Jarek Duda napisał:

W tym przybliżeniu łatwo możemy udowodnić wzrost entropii, np. czym więcej cząstek w jednym naczyniu, tym łatwiej przepływają do drugiego etc.

Czy przez to równania opisujące dynamikę stają się asymetryczne względem T? Entropia? Tak, oczywiście że entropia dotyczy zawsze jakiegoś ensemble (osobiście sądzę, że trudno wykroić mniejszy do realnych rozważań niż cały Wszechświat ;); przypomnę, że uparci wyznaczają trend z dwóch punktów, a w warunkach bojowych nawet z jednego :D). Kiedyś już chyba doszliśmy do tego, że pojedynczy elektron we Wszechświecie to czysta utopia. :)

16 minut temu, Jarek Duda napisał:

Co do powierzchni jeziora, owszem uspokoi się: przez lepkość - której nie ma w teorii pola np. elektromagnetycznego.

Dlatego nieco wcześniej wrzuciłem ten magiczny termin jak holizm. :)

Fajnie się gada, ale muszę odpaść (my tu gadu gadu, a entropia rośnie). Fajnie byłoby do czegoś dojść (w kontekście zajawki Nihilo), ale nie sądzę by się udało, abo:
1. za głupi jestem;
2. raczej fundamentalnie jest to niemożliwe;
3. pewnie tu jeszcze wpadnę nie raz, bo liczę na innych kopaczy, jak i na Ciebie Jarku.

 

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
30 minutes ago, Astro said:

Czy przez to równania opisujące dynamikę stają się asymetryczne względem T?

Przez przybliżenie ~średniopolowe "stosszahlansatz" (przejście z konkretnych konfiguracji do ich statystyk, średnich) możemy wprowadzić właściwą entropię i dowodzić jej wzrost dla czasowo-symetrycznych modeli (np. https://en.wikipedia.org/wiki/H-theorem , Kac ring) ... ale dalej po zastosowaniu wcześniej symetrii czasowej, tym przybliżeniem możemy też dowodzić wzrost entropii w przeciwnym kierunku.

Po prostu jest tendencja wzrostu entropii, która jest czasowo symetryczna - mając jakiś powód niskiej entropii, np. jako kolaps grawitacyjny dla Wiekiego Wybuchu, ma on tendencję wzrostu entropii - w naszym kierunku, ale zakładając że to było Wielkie Odbicie też w przeciwnym.

Może wróćmy do tych klasycznych kulek w połączonych pojemnikach. Tutaj oryginalnie nie ma rozkładów, entropii tylko jedna klasyczne ewolucja. Możemy wprowadzić entropię przybliżając układ np. opisywanym przez jeden parametr 'p' - ile procentowo jest w lewym zbiorniku. Po tym przybliżeniu dostajemy tendencję wzrostu entropii do np. p=1/2. Ale startując np. od p=0 (wszystkie w prawym), wykonując klasyczną ewolucję dostajemy tendencję wzrostu entropii zarówno w przyszłość, jak i przeszłość.

ps. Niedawna powiązana dyskusja: https://www.scienceforums.net/topic/122738-what-does-it-mean-that-physics-it-timecpt-symmetric/

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

1. Czy Wszechświat, ten nasz, jest termodynamicznie układem zamkniętym, czy otwartym?
2. Załóżmy, że istnieje t=0 i s=0 i od tego startujemy. Wtedy sprawa symetrii jest prosta - w obu kierunkach T IsI rośnie. Sprawa trochę się komplikuje, kiedy spróbujemy wystartować z punktu innego niż t=0 i s=0.
3.

W dniu 26.08.2020 o 07:25, Jarek Duda napisał:

gdzie U to unitarny propagator między dwoma czasami, mamy dwie amplitudy ponieważ są dwa kierunki czasowe - traktowane w ten sam sposób.

I co z tego wynika dla układów złożonych (pomijam matematyczne sztuczki w stylu psi całego Wszechświata)?
4. formalna (matematyczna) i realna (fizyczna) symetria T.
5. nieoznaczoność entropia/czas.

Edited by ex nihilo

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 26.08.2020 o 16:40, Jarek Duda napisał:

Symetria T jest łamana w drugiej zasadzie termodynamiki - opisującej statystykę - konkretnego rozwiązania w którym żyjemy, a nie fundamentalnych równań które nim rządzą.

Źródłem asymetrii jest logiczna strzałka czasu i asymetryczne traktowanie czasu przez MK. Symetria T jest łamana przez R, nie przez U, i to łamanie jest wbudowane w strukturę MK. Problem kolegi polega na uciążliwym ignorowaniu istnienia obserwatora w ujęciu Lagranżowskim. W ten sposób ulega kolega "złudzeniu istnienia obiektywnej rzeczywistości".
Tymczasem w MK obraz lagranżowski wciąż mówi o prawdopodobieństwach zaistnienia różnych możliwości. To "rozwiązanie" to nie jest zbiór obiektywnych klasycznych trajektorii.

Może sobie kolega zidentyfikować "kłębuszek" który jest dobrym klasycznym obserwatorem (w sensie statystycznym) i jego obserwowana rzeczywistość będzie miała z ogromnym prawdopodobieństwem rosnącą entropię. Taka identyfikacja obserwatora jest oczywiście statystyczna, ma to postać "pytamy się jakie są szanse, że istniał obserwator który widział to i owo". Większość obserwatorów musi widzieć wzrost entropii, w sensie istnienie takich jest znacznie bardziej prawdopodobne niż takich którzy widzą spadek entropii. (Tak buduje się równoważność między różnymi sformułowaniami MK).

Jeśli rozwiązanie będzie  wybitnie "dzikie" to po prostu nie będzie się dało zidentyfikować takich obserwatorów. Takie "dzikie" rozwiązanie samo z siebie jest nieprawdopodobne, co wynika bezpośrednio z faktu, że myślimy więc jesteśmy :P Nie żyjemy w stochatycznej brei T = Inf.
 

W dniu 26.08.2020 o 07:25, Jarek Duda napisał:

robiąc to dla historii Wszechświata, jej CPT analog też powinien być poprawnym rozwiązaniem fizyki

Ależ jest. Ale to oznacza raptem tyle, że istnienie takiego rozwiązania jest niesprzeczne logicznie, a nie że jego prawdopodobieństwo istnienia jest wysokie (w obrazie mentalnym kolegi - takie samo). W rzeczywistości prawdopodobieństwo szybko maleje do zera. Szanse, że klasyczny świadomy obserwator będzie obserwował otoczenie w drugą stronę jest niezrównanie małe. Wiemy, że słoń może zniknąć i przetunelować się na drugą stronę planety, ale prawdopodobieństwo takiego zdarzenia jest skrajnie niskie.
Szanse na "cofanie się w czasie" mają analogiczne prawdopodobieństwa, jeśli nie mniejsze.
Zatem kolejna rzecz która umyka koledze to fakt, że fizyka to nauka o prawdopodobieństwach i że CPT nie zachowuje prawdopodobieństw.
Te wszystkie problemy kolegi to efekt myślenia kategoriami klasycznymi - być może oduczenie się tego w dorosłym wieku jest niemożliwe dla większości ludzi.
Wydaje się koledze, że taki rzeczywistość to taki "bursztynek" na który wystarczy się spojrzeć z drugiej strony (CPT) i on tak samo jest.
Spróbuję techniki "motywacyjnej":
Żyjecie kolego we wszechświecie wielkich możliwości, nie ma rzeczy niemożliwych, są tylko skrajnie nieprawdopodobne.

W dniu 26.08.2020 o 17:13, Jarek Duda napisał:

Ale bez tego przybliżenia (do obrazu efektywnego, statystycznego) nie ma entropii, jej wzrostu ... natomiast jest np. zasada powracania Poincare - że po skończonym czasie wrócimy dowolnie blisko do oryginalnej konfiguracji.

Dla układu skończonego.
W MK twierdzenie o powrocie działa: istnieje wtedy niezerowa szansa, że przy pomiarze zaobserwujemy układ w stanie o dowolnie małej entropii. I może się to stać w dowolnym momencie! Zatem w czym problem?
 

W dniu 26.08.2020 o 14:45, Jarek Duda napisał:

W CPT symetrycznej fizyce wystarczy CPT symetryczna tendencja wzrostu entropii: działająca w obu kierunkach czasowych - np. od zdarzeń o niskiej entropii jak Wielki Wybuch.

Ma to taki sens jak podróż "na północ od bieguna północnego" aby sprawdzić co też znajduje się za krawędzią mapy :P
Można się umówić że istnieje tam wszystko, albo nic. Bez różnicy.

Istnieje tylko jedna konfiguracja wszechświata o entropii równej zero (tak to tautologia) i nazywamy ją stanem Heartla-Hawkinga. Wielki Wybuch to nie zdarzenie, to proces w otoczeniu tego "punktu" w przestrzeni konfiguracyjnej.

 

W dniu 26.08.2020 o 18:25, Jarek Duda napisał:

wykonując klasyczną ewolucję dostajemy tendencję wzrostu entropii zarówno w przyszłość, jak i przeszłość.

Chętnie zobaczę "wykonywanie ewolucji" w przeszłość. Rzeczywistość tego nie robi i musimy się z tym pogodzić.

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 26.08.2020 o 05:23, ex nihilo napisał:

Większość najważniejszych teorii fizycznych zakłada symetrię czasu. Czyli... no właśnie, jak to interpretować?

1. Że to kiepskie teorie są w kontekście TOE :) bo nie uwzględniają podstawowej cechy rzeczywistości.
albo

2. Czas to złudzenie podobnie jak cząstki.

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 11.09.2020 o 11:30, peceed napisał:

Chętnie zobaczę "wykonywanie ewolucji" w przeszłość. Rzeczywistość tego nie robi i musimy się z tym pogodzić.

Może nie do końca. Może w przestrzenno-czasowej supermikroskali nie istnieje rozróżnienie przeszłość-teraźniejszość-przyszłość, a pojawia się ono jako efekt statystyczny większej całości.
Przy okazji (do oryginału nie zaglądałem):
https://phys.org/news/2020-06-theorists-upper-limit-quantization.html
Coby jasność była - nie podoba mi się ani kwantyzacja przestrzeni i czasu, ani ich ciągłość :D

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 godzin temu, ex nihilo napisał:

Może w przestrzenno-czasowej supermikroskali nie istnieje rozróżnienie przeszłość-teraźniejszość-przyszłość, a pojawia się ono jako efekt statystyczny większej całości.

Może wystarczy sobie zadać pytanie, czy można zbudować zegar działający w "drugą stronę". Bo mam potężne podejrzenie że odmierzanie czasu wymaga rosnącej entropii. Nasza percepcja czasu nieuchronnie bierze się z działania rozmaitych "zegarów".
Wyodrębnienie termodynamicznej strzałki czasu ma taki sam charakter jak powstanie rzeczywistości klasycznej, mierzalny czas to wielkość klasyczna. W mikroskali może sobie fluktuować (ten czas "mierzalny").

Edited by peceed

Share this post


Link to post
Share on other sites

Z czego się bierze nasza percepcja to możemy zgadywać. Tylko tyle. Jak kiedyś będziemy w stanie zasymulować rozum ludzki algorytmami od poziomu neuronu patrząc to pewnie wtedy będziemy mogli badać: z czego się bierze nasza percepcja. Na razie: nie wiemy.

Cytat

Bo mam potężne podejrzenie że odmierzanie czasu wymaga rosnącej entropii

Lokalnie możemy sprawić że entropia maleje. I dalej odmierzać sobie czas :)

16 godzin temu, ex nihilo napisał:

Może w przestrzenno-czasowej supermikroskali nie istnieje rozróżnienie przeszłość-teraźniejszość-przyszłość, a pojawia się ono jako efekt statystyczny większej całości.

Może - ale jest to wątpliwe. Cząstki rozpadają się właśnie w supermikroskali. Bez rozróżnienia czasu byłoby to trudne. Zawsze można powiedzieć że w jeszcze mniejszej skali. Ale to nigdzie nie prowadzi.
Nawet jak wymyślimy TOE to zawsze można mówić: ale w mniejszej skali jest lepsza TOE chociaż nie możemy tam nic zbadać.

Natomiast jest pewna cenna idea w tym. Tak jak świat jaki spostrzegamy jest efektem statystycznym tego co się dzieje w mikroświecie tak i czasoprzestrzeń mogłaby tak samo dla nas się tworzyć. Niemniej jest to wątpliwe.

Natomiast jak zejdziemy do supermikroskali to ciekawe rzeczy się dzieją z entropią. Im mniejszy obszar bierzemy tym mniejsza entropia :) A czasu to nie rusza.
Jak sprzątam dom to widzę rosnący porządek (kosztem tego czego nie widzę) - a moje zmysły reagując na rosnący porządek nie cofają mnie w czasie. Tak wiem że ten przykład jest trochę głupi - w końcu moje zmysły korzystają nie tylko z tego co widzę ale z jakiś wewnętrznych "timerów" odmierzających czas. Ale czy tak jest w 100 %? Niekoniecznie. I od czegoś trzeba zacząć.
Od próby wyobrażenia sobie układu w którym da się zredukować entropię tak żeby tylko malała. I myślowo udowodnić związek z czasem. I teraz ktoś się odważy napisać że dalej czas rośnie bo entropia rośnie? Wątpię.
Bo jest tylko jedno pewne prawdziwe zdanie jakie można napisać o czasie: nie wiemy co to jest czas.

Jedno pytanie jednak mam: czemu próbujecie czas uzależnić od entropii. Powinno być jasne że to entropia jest funkcją czasu a nie czas funkcją entropii.

Edited by thikim

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 godzin temu, thikim napisał:
W dniu 15.09.2020 o 04:14, ex nihilo napisał:

Może w przestrzenno-czasowej supermikroskali nie istnieje rozróżnienie przeszłość-teraźniejszość-przyszłość, a pojawia się ono jako efekt statystyczny większej całości.

Może - ale jest to wątpliwe. Cząstki rozpadają się właśnie w supermikroskali. Bez rozróżnienia czasu byłoby to trudne. Zawsze można powiedzieć że w jeszcze mniejszej skali. Ale to nigdzie nie prowadzi.
Nawet jak wymyślimy TOE to zawsze można mówić: ale w mniejszej skali jest lepsza TOE chociaż nie możemy tam nic zbadać.

Nie jest to problem samej TOE, a problem ciągłości, nieskończonej podzielności czasoprzestrzeni (DT). Jego rozwiązaniem może być albo kwantyzacja DT, co załatwia sprawę tylko częściowo i powoduje dużo komplikacji, albo przenikające się fluktuacje DT z fundamentalnie nieokreśloną metryką, która określa się dopiero na poziomie statystyki (struktura/stan/konfiguracja/"infoenergia"). Mniejszej skali wtedy już nie będzie, bo być jej nie może - tego nie da się w żaden sposób dzielić. A poza tym, ta mniejsza skala do niczego by nie była potrzebna. Czy takie fluktuacje byłyby możliwe do wykrycia? Uważam, że tak i nie można wykluczyć, że zostały już wykryte i wyrzucone do śmietnika jako błędy pomiaru.
Przeszłość-teraźniejszość-przyszłość. Zdarzało mi się w różnych miejscach (tutaj też) pytać "co to jest teraźniejszość". Jest to pytanie absolutnie podstawowe, bo teraźniejszość to jedyny (?) realny stan świata. Odpowiedzi można sprowadzić do "no wicie towarzyszu, rozumicie..." :D No bo faktycznie - jeśli przyjmiemy nieskończoną podzielność przestrzeni i czasu, to teraźniejszość dostanie wymiar "0", podobnie zresztą jak pdp znalezienia elektronu w dowolnie wybranym punkcie (klasyka QM). i różne inne takie zera i nieskończoności, na które fizyka ciągle się nadziewa i szuka lepszych lub gorszych myków (renormalizacje, "plancki", osobliwości i co tam jeszcze). Problem jeśli nie znika, to przynajmniej bardzo się upraszcza, kiedy przyjmiemy (toy)model fluktuacyjny DT, w którym przeszłość i przyszłość płynnie w siebie przechodzi, a to, co obserwujemy jest statystyką. "Teraźniejszość" może trwać w zasadzie dowolnie krótko/długo jako stan podobny do superpozycji, z którego wychodzi (odpowiednik dekoherencji) pod wpływem statystyki otoczenia (struktura/stan/konfiguracja/"infoenergia"). Kierunek strzałki czasu byłby statystycznie określony przez otoczenie. Z tego w całkiem naturalny sposób możemy dostać losowość i determinizm (dwa końce kijka), energię, entropię, a jeśli skubniemy trochę (zwinięte wymiary) z Kaluzy/Kleina i strun (no niech będzie), to i pola (fluktuacje i kwantyzacja). W tej sytuacji minimalne początkowe losowe złamanie symetrii T mogłoby doprowadzić do świata, jaki znamy.
STW? Powinna działać (prawie) bez zmian, z tym, że zamiast "kontrakcji" będzie lokalnie obserwowana zmiana statystyki. A "prawie", bo zamiast (x=0, t=0) przy c, zera zastąpione będą przez okołozerowe fluktuacje/superpozycję "+0-". Inaczej to określając, przyszłość zmiesza się z przeszłością, x też stanie się nieokreślone. OTW? Powinno wyjść na podobnej zasadzie... W sumie takie fluktuacyjne pole DT działa podobnie do innych pól fizycznych, z tym, że nie wymaga kwantyzacji, bo, upraszczając, nie ma w nim oddziaływań kwant/kwant.
I to tyle w maksymalnym skrócie.
 

8 godzin temu, thikim napisał:

Od próby wyobrażenia sobie układu w którym da się zredukować entropię tak żeby tylko malała. I myślowo udowodnić związek z czasem. I teraz ktoś się odważy napisać że dalej czas rośnie bo entropia rośnie? Wątpię.

Spróbuj z bezwzględną wartością entropii - w przypadku startu od czasowo symetrycznego początku świata (światów) dostaniesz dwa światy z przeciwną strzałką czasu i rosnącą (w obu) entropią :D

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 godzin temu, ex nihilo napisał:

a problem ciągłości, nieskończonej podzielności czasoprzestrzeni (DT)

Która to nieciągłość wg ostatnich badań <10-48m.

Co to jest teraźniejszość to jest dobre pytanie. Obawiam się że tylko pytanie. Nasza percepcja niestety w żaden sposób nie odpowiada i nie odpowie na to pytanie.

Ziarnistość czasoprzestrzeni jest oczywiście próbą odpowiedzi i jest to najprostsza z odpowiedzi - nawet dość prawdopodobna, ale lepiej nie zawężać swojego światopoglądu w tej sprawie.

Nieskończoności które nam się w różnych chwilach pojawiają znikają gdy dajemy ziarnistość.

6 godzin temu, ex nihilo napisał:

Czy takie fluktuacje byłyby możliwe do wykrycia? Uważam, że tak i nie można wykluczyć, że zostały już wykryte i wyrzucone do śmietnika jako błędy pomiaru.

Ale na jakiej podstawie tak uważasz? :) Nasze możliwości techniczne da się w wielu przypadkach nie tylko dość ściśle określić na dziś ale i da się im postawić bariery na przyszłość.
I tak jeśli dziś LHC ma 13 TeV to jutro nie zbudujemy zderzacza z 100 TeV. A zderzacza z 1000 0000 TeV nie zbudujemy nigdy. Czasy skokowego wzrostu o rzędy wielkości się skończyły.
Błędy pomiaru właśnie po to są żeby je wyrzucać. Jeśli schodzimy poniżej dokładności naszego przyrządu to nie możemy w oparciu o wyniki wysnuwać jakiś wniosków. Bo to nie ma żadnej wartości.

 

6 godzin temu, ex nihilo napisał:

Jest to pytanie absolutnie podstawowe, bo teraźniejszość to jedyny (?) realny stan świata.

Podstawowe pytanie - zgoda. Czy realny stan świata - nie wysnuwałbym takie przypuszczenia.
Nasza zmysłowa teraźniejszość na pewno nie jest takim realnym stanem świata. Teraźniejszość fizyczna - któż to wie. Żeby to wiedzieć - dobrze byłoby wiedzieć najpierw co to jest teraźniejszość i czy w ogóle taki konstrukt jest potrzebny.

6 godzin temu, ex nihilo napisał:

Problem jeśli nie znika, to przynajmniej bardzo się upraszcza, kiedy przyjmiemy (toy)model fluktuacyjny DT, w którym przeszłość i przyszłość płynnie w siebie przechodzi, a to, co obserwujemy jest statystyką

I wtedy znika Ci teraźniejszość.

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 godzin temu, thikim napisał:

Bo jest tylko jedno pewne prawdziwe zdanie jakie można napisać o czasie: nie wiemy co to jest czas.

Może być taki sam problem jak ze słowem "informacja". Ciężko zdefiniować czas bez uprzedniego rozumienia tego pojęcia co sprowadza się do rozróżnienia pomiędzy skutku a przyczyną.
Czas występuje zarówno jako parametryzacja teorii jak i to coś, co znamy z naszego codziennego klasycznego życia. Obserwowanie tego klasycznego czasu na pewno wymaga przetwarzania klasycznej informacji a więc procesów termodynamicznych, zatem doświadczanie czasu wymaga rosnącej entropii.
Fizyka jest tylko konsystentna. Jeśli wyjdzie nam, że obserwator może opisywać świat używając utożsamiając swoją termodynamiczną strzałkę czasu z logiczną w MK, to nie mamy żadnej sprzeczności i nic, tylko się cieszyć. Przy czym w ogóle jawnie bym pisał, że utożsamiamy 2 różne czasy: termodynamiczny/mierzalny/odczuwalny i ten logiczny/teoretyczny.
Widzę jeszcze jeden podział czasów, charakter czasu w przeszłości to coś innego niż czasu w przyszłości, bo pełni on inną rolę. I chyba można je utożsamiać odpowiednio z termodynamicznym i teoretycznym, ale być może różnica jest bardziej subtelna. Przecież zawsze istniejemy w jakimś "teraz" z konkretną entropią a przeszłość i przyszłość są dla nas logicznymi konstruktami, i ta logika dla przyszłości i przeszłości jest odmienna!
W każdym razie tutaj może być ratunek - zdefiniować precyzyjne pojęcia czasu w różnych modelach i kontekstach i pokazać jak i kiedy możemy je ze sobą utożsamiać, a kiedy nie, bo dzisiaj możemy robić to niejawnie i nieświadomie czego przesłanką są "jałowe" dyskusje filozoficzne o naturze czasu, a to jest abstrakcja.

I te różne czasy być może są jedynie podobne (na przykład mogą mieć tą samą granicę w postaci czasu klasycznego).

 

13 godzin temu, thikim napisał:

Powinno być jasne że to entropia jest funkcją czasu a nie czas funkcją entropii.

To akurat nie ma znaczenia, mamy 2 wielkości związane zależnością funkcyjną.

 

2 godziny temu, thikim napisał:

Nieskończoności które nam się w różnych chwilach pojawiają znikają gdy dajemy ziarnistość.

Przyroda nie dba o nieskończoności "w różnych chwilach" tylko o skończoność pomiarów i konsystencję logiczną.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

×
×
  • Create New...