О дискретной природе пространства-времени.

Модераторы: morozov, mike@in-russia, Editor

Ответить
Moizey
Сообщения: 4
Зарегистрирован: Пт мар 23, 2007 21:34
Откуда: Донецк
Контактная информация:

О дискретной природе пространства-времени.

Номер сообщения:#1   Moizey »

Перенесено из раздела "Вопросы, обсуждение"

На нашем местном форуме развернулась дискуссия о предсказуемости будущих событий: является ли наша вселенная детерминированной, или в ней существует "свобода воли". В конечном итоге дискуссия вышла на принцип неопределённости Гейзенберга который в Википедии определён так Цитата:
Если приготовлены несколько идентичных копий системы в данном состоянии, то измеренные значения координаты и импульса будут подчиняться определенному распределению вероятности ? это фундаментальный постулат квантовой механики. Измеряя величину стандартного отклонения Δx координаты и стандартного отклонения Δp импульса, мы найдем что: ΔxΔp>=h'/2, где ?h'? является постоянной Планка поделенной на 2 "пи".

Данному источнику, разумеется, следует доверять очень осторожно, однако на сайте ФИАН ничего более авторитетного не нашёл. На основании данного постулата его сторонники утверждают, что предсказать поведение частиц (а следовательно и будущее) невозможно. Однако, на мой скромный взгляд, такое утверждение нельзя признать обоснованным. Во-первых, в данном определении присутствует логическая ошибка. Если копии систем "идентичны" то по определению они должны быть идентичны во всём, в том числе и в своём будущем поведении. Если они ведут себя по-разному, то разве можно называть их "идентичными"? Во-вторых, не представляю, каким образом можно в реальности получить эти копии систем. Мы ведь не можем над экспериментальным образцом проделать операцию "Copy - Paste", как в MS Word, создав действительно идентичные клоны системы. Следовательно, исходные условия данного постулата представляют собой полную абстракцию и к физике не имеют никакого отношения. Физика исследует естественные свойства природы, возможно недоступные для наблюдения или измерения на современном этапе, но эти свойства должны быть реальны. В случае же принципа неопределённости, мы НЕ имеем дело с реальностью, а значит применять его на практике нужно с ограничениями.

Если представлять движение элементарной частицы в виде волны, то вполне допустимо предположить, что волны могут быть дискретными и напоминать что-то вроде цифрового аудио- или видеосигнала, характеризуемого частотой квантования и разрядностью. В процессе квантования появляются известные искажения. Одна и та же волна может быть квантована по-разному. В результате, внешне одинаковые частицы будут вести себя по-разному, что неправильно воспринимается как "неопределённость". Интегральное и дифференциальное исчисление, тригонометрические функции весьма удобно применять для описания поведения макрообъектов, однако в случае с микромиром, если считать что он дискретен как растр картинки на мониторе, они будут давать большие ошибки. В микромире необходимо применять более простую математику ? суммирование вместо интегралов, разностные уравнения вместо дифференциальных.

Подобное представление о дискретной природе частиц можно распространить и на вселенную в целом. То, что мы наблюдаем, есть поток данных подобных последовательности двоичных чисел, которыми закодирован звук или видеофильм на DVD. Отличие в том, что эти данные имеют другое количество измерений, частоты квантования, и разрядность. Они считываются не лазерной головкой, а самопроизвольно выстраиваются в логическую последовательность состояний системы. Логическая последовательность и представляет собой ход времени.

Если гипотеза о дискретности микромира верна, то должны наблюдаться эффекты, присущие процессу квантования (растрирования) ? специфические искажения, муар и т. п., которые можно наблюдать при бОльших увеличениях, чем необходимы для наблюдения микрочастиц.

Moizey
Сообщения: 4
Зарегистрирован: Пт мар 23, 2007 21:34
Откуда: Донецк
Контактная информация:

Номер сообщения:#2   Moizey »

J.F., вы не вполне уловили суть моей идеи. Предполагается, что мир изначально дискретен, это гипотеза. Поэтому наивно дискретизировать его нет необходимости, он уже таков. Однако пытаться описать ступенчатую функцию дифференциальными/интегральными уравнениями было бы наивно. При масштабе близком к шагу квантования будут очень большие погрешности.

J.F.

Номер сообщения:#3   J.F. »

Вернемся пока к соотношению неопределенностей Гейзенберга. Во
первых это не постулат, а теорема, которая выводится из постулатов
КМ. Существуют две интерпретации соотношения неопределенностей.
Копенгагенская, принажлежащая Бору и чисто статистическая о которой Вы написали. По видимому, автор статьи придерживается второй из двух. Траектории у КМ-частиц отсутствуют только в Гейзенберговской формулировке КМ. В статистической формулировке,
любая КМ-частица имеет вполне определенную траекторию. Этот вариант КМ восходит к де Бройлю и Бохму и в настоящее время, достаточно широко используется. Вот здесь можно посмотреть, как такая КМ работает
http://www.imaff.csic.es/fam/Bohmian_Me ... cience.pdf

saulius
Сообщения: 31
Зарегистрирован: Пт май 19, 2006 15:11

Re: О дискретной природе пространства-времени.

Номер сообщения:#4   saulius »

Moizey писал(а):Перенесено из раздела "Вопросы, обсуждение"

Если гипотеза о дискретности микромира верна, то должны наблюдаться эффекты, присущие процессу квантования (растрирования) ? специфические искажения, муар и т. п., которые можно наблюдать при бОльших увеличениях, чем необходимы для наблюдения микрочастиц.
это еще вопрос , должен ли вылезать муар . Наблюдать придется через "очки" , которые тоже дискретны , притом с таким -же периодом , как и наблюдаемый объект . В таком случае муара не будет.
Дискретность пространства , доказала бы дисперсия ЭМ излучения в вакууме . Пока она не обнаружена .

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 34972
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#5   morozov »

"Дискретность пространства , доказала бы дисперсия ЭМ излучения в вакууме . Пока она не обнаружена ."

И вряд ли будет обнаружена. Это противоречит принципу относительности.

А вообще-то аргумент сильный против дискретности пространства-времени. Не знал. Впрочем это меня не огорчает.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 34972
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#6   morozov »

J.F. писал(а):Вернемся пока к соотношению неопределенностей Гейзенберга. Во
первых это не постулат, а теорема, которая выводится из постулатов
КМ. Существуют две интерпретации соотношения неопределенностей.
Копенгагенская, принажлежащая Бору и чисто статистическая о которой Вы написали. По видимому, автор статьи придерживается второй из двух. Траектории у КМ-частиц отсутствуют только в Гейзенберговской формулировке КМ. В статистической формулировке,
любая КМ-частица имеет вполне определенную траекторию. Этот вариант КМ восходит к де Бройлю и Бохму и в настоящее время, достаточно широко используется. Вот здесь можно посмотреть, как такая КМ работает
http://www.imaff.csic.es/fam/Bohmian_Me ... cience.pdf

есть еще Фенмановские интегралы по траекториям. Красивая и наглядная картина движения микробъектов
С уважением, Морозов Валерий Борисович

saulius
Сообщения: 31
Зарегистрирован: Пт май 19, 2006 15:11

Номер сообщения:#7   saulius »

morozov писал(а):"Дискретность пространства , доказала бы дисперсия ЭМ излучения в вакууме . Пока она не обнаружена ."
И вряд ли будет обнаружена. Это противоречит принципу относительности.
это есть хорошо . Если этот факт был бы обнаружен - он указал бы на границы применимости ТО - и то что сейчас принято считать пространствов-временем , что есть не материально и является неким предельным понятием - является чем-то материальным. А намеки на это есть - материальный физ. ваккум , пространство/время имеет сходство с твердым телом (возможность искривлятся, пропускать поперечные волны ).
И вообще- опыт развития познания показывает , что что-то из чего-то состоит . Почему пространство/время не может из чего-то состоять?
Вы же не думаете , что ТО есть абсолютная истина на все времена ?

saulius
Сообщения: 31
Зарегистрирован: Пт май 19, 2006 15:11

Номер сообщения:#8   saulius »

morozov писал(а):"Дискретность пространства , доказала бы дисперсия ЭМ излучения в вакууме . Пока она не обнаружена ."

А вообще-то аргумент сильный против дискретности пространства-времени. Не знал. Впрочем это меня не огорчает.
или дискретность слишком мелкая , чтоб с нынешними технологиями измерений это заметить .Наверно можно прикинуть , если например допустить дискретность с Планковский размер , сколько нулей не хватает точности .

J.F.

Re: О дискретной природе пространства-времени.

Номер сообщения:#9   J.F. »

saulius писал(а):
Moizey писал(а):Перенесено из раздела "Вопросы, обсуждение"

Если гипотеза о дискретности микромира верна, то должны наблюдаться эффекты, присущие процессу квантования (растрирования) ? специфические искажения, муар и т. п., которые можно наблюдать при бОльших увеличениях, чем необходимы для наблюдения микрочастиц.
это еще вопрос , должен ли вылезать муар . Наблюдать придется через "очки" , которые тоже дискретны , притом с таким -же периодом , как и наблюдаемый объект . В таком случае муара не будет.
Дискретность пространства , доказала бы дисперсия ЭМ излучения в вакууме . Пока она не обнаружена .
Дискретность это одно из следствий некоммутативности пространства
на малых масштабах. Некоммутативность была предсказана еще самим
Гейзенбергом. Главный тест -- нарушение группы Лоренца.

Станислав

Номер сообщения:#10   Станислав »

В исходном сообщении имеет место некоторая путаница.
Если мы хотим говорить о ?О дискретной природе пространства-времени? в сколько-нибудь научном плане, то, чтобы убедиться в существовании предмета обсуждения, не помешало бы его зарегистрировать. Тогда у нас будут объективные, подтверждаемые и независимо воспроизводимые факты, опираясь на которые можно формулировать обоснованные утверждения.
Если мы ремесленники, рабы модели, то тем более не имеет смысл поднимать данный вопрос, поскольку формула модели предопределяет формулы утверждений.
Самое парадоксальное, что ?дискуссия о предсказуемости будущих событий? вообще не имеет сколько-нибудь значимого отношения к заявленной теме.

obod
Сообщения: 323
Зарегистрирован: Пн мар 19, 2007 11:14
Откуда: Москва
Контактная информация:

Номер сообщения:#11   obod »

Квантованность для постоянной Планка имеет свои пределы - для кванта кроме энергии определён и объём.

Станислав

Номер сообщения:#12   Станислав »

Наверное я отстал от современной физики. До сих пор полагал, что для кванта определено только действие. Если можно, расшифруйте послание, дайте ссылку. Пока лично мне не понятно сказанное Вами.

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 34972
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#13   morozov »

Станислав писал(а):Наверное я отстал от современной физики. До сих пор полагал, что для кванта определено только действие. Если можно, расшифруйте послание, дайте ссылку. Пока лично мне не понятно сказанное Вами.
Учил я вас учил...
еще раз посмотрите что есть дествие, что есть постоянная Планка, Что есть квант энегрии.

В однов вы правы... каким-то чудом опрежделили, что Одод неправ....
Похвально!
С уважением, Морозов Валерий Борисович

obod
Сообщения: 323
Зарегистрирован: Пн мар 19, 2007 11:14
Откуда: Москва
Контактная информация:

Номер сообщения:#14   obod »

Валерий Борисович!
Я хотел привлечь внимание к объёму, соответствующему кванту - есть он или нет?, т.е. установить истинность. Предположим: имеем расширение [пространства], но расширение тоже квантовано и т.д.

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 34972
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Номер сообщения:#15   morozov »

"т.е. установить истинность. "

Ближайшие 2000 лет только разговоры, ничего рального не будет...

А потом?
Потом забудут! Вроде схоласты древние вели пустые разговоры склолько крылатых квантов на кончике иглы можно разместить...

планоквские размеры это вроде игры в размерности... игра неоднозначная, а потому бессмысленная...
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Ответить

Вернуться в «Дискуссионный клуб / Debating-Society»