Время – только отсрочка, пространство – только порог

[egovoru]

Как объясняет Карло Ровелли, наше якобы «интуитивное» представление о времени как независимом общем фоне, на котором разворачиваются все мировые события, на самом деле – результат ньютоновской революции. (Последовавшей, добавлю от себя, сразу за изобретением карманных часов, запатентованных Гюйгенсом в 1675-м: с их помощью всякий мог убедиться, переехав в другой город, что солнце встает там при другом положении стрелок). А до Ньютона время было мерой наблюдаемых изменений: Аристотель считал, что в отсутствие перемен время останавливается.

Подобно скорости, энтропия, возрастание которой задает направление времени – величина не абсолютная, а относительная: она зависит от нашей способности различать микросостояния системы. Так что, заключает Ровелли, «время в физике – не что иное, как мера нашего незнания». Из чего следует, что «особое» состояние мира в прошлом, в котором его энтропия была минимальной, может отражать просто-напросто наш способ взаимодействия с ним – подобно тому, как вращение небесной сферы оказалось в конце концов иллюзией, обусловленной вращением Земли.

А еще Ровелли излагает гипотезу Алена Конна (одного из математиков группы «Николя Бурбаки»), согласно которой время – результат «некоммутативности» квантовой механики. Если мы сначала измерим положение электрона, а потом – его скорость, то результат будет иным, чем тогда, когда мы сначала измерим скорость, а потом – положение. Вот эта асимметрия, зависимость результата от порядка измерений, и порождает направленность времени. Конн вроде бы показал, что это квантовое время совпадает с термодинамическим.

Карло Ровелли рассказывает о своей книге в год ее выхода (2018)

Самый конец ее показался мне уж слишком мутным философским, но бóльшая часть – необыкновенно интересна и превосходно написана! Спасибо уважаемому anhinga_anhinga за рекомендацию. А вот его собственные заметки об этой книжке.

Comments

[lj-frank-bot.livejournal.com]

Hello!
LiveJournal categorization system detected that your entry belongs to the category: Наука (https://www.livejournal.com/category/nauka?utm_source=frank_comment).
If you think that this choice was wrong please reply this comment. Your feedback will help us improve system.
Frank,
LJ Team

[egovoru.livejournal.com]

Правильно, Фрэнк!

[mynine.livejournal.com]

Я прочитал слишком много теорий о времени, чтобы пытаться рассуждать об этом самому )

[egovoru.livejournal.com]

Ну, я-то на самостоятельные рассуждения о времени вообще не претендую по недостатку образования, но мне интересно, что думают об этом эксперты :)

[alex-new-york.livejournal.com]

Время в уравнениях квантовой механики и электродинамики полностью обратимо, как и в уравнениях механики и электродинамики классической. В рамках этих уравнений зеркально симметричные решения, в которых энтропия не растет, а убывает, не просто возможны, но абсолютно равноправны с традиционными, в которых энтропия растет. Абсолютно никакие законы природы не запрещают существование частиц и полей, порожденных не событиями прошлого, а событиями будущего. Для нас эти частицы и поля были бы невидимы, поскольку не поглощались бы нами и окружающими нас предметами, а испускались бы ими, отправляясь в космический полет, чтобы закончить (с нашей точки зрения) свой путь на поверхности невидимых нам звезд и планет, развивающихся из прошлого в будущее. Однако мы ощущали бы эти невидимые (черные) объекты гравитационно: изучая динамику галактик, мы обнаруживали бы присутствие скрытой массы невидимой материи непонятного происхождения

[regent.livejournal.com]

"It is well known that the 'reduction of the wave packets' always appears in the Copenhagen interpretation when the transition is completed from the possible to the actual. The probability function, which covered a wide range of possibilities, is suddenly reduced to a much narrower range by the fact that the experiment has led to a definite result, that actually a certain event has happened. In the formalism this reduction requires that the so-called interference of probabilities, which is the most characteristic phenomena [sic] of quantum theory, is destroyed by the partly undefinable and irreversible interactions of the system with the measuring apparatus and the rest of the world." (W. Heisenberg, Criticism and counterproposals to the Copenhagen interpretation of quantum theory, in Physics and Philosophy: the Revolution in Modern Science)

[lenivtsyn.livejournal.com]

Очевидно, что я совсем не знаю физики. Для меня этот комментарий настолько поразителен, что я сохраню его для себя. Но нет ли в нём ошибки/оговорки? Мне представляется, что внутренняя логика высказывания требует здесь сказать "развивающихся из будущего в прошлое".

[egovoru.livejournal.com]

"Время в уравнениях квантовой механики и электродинамики полностью обратимо, как и в уравнениях механики и электродинамики классической"

Да, конечно - и Ровелли подробно пишет об этом. Соответственно, возникает парадокс: в микромире времени нет, а в макромире - есть. Отсюда вопрос, откуда же берется макровремя? Гипотеза Конна предлагает возможный ответ.

[lenivtsyn.livejournal.com]

"Для нас эти частицы и поля были бы невидимы, поскольку не поглощались бы нами и окружающими нас предметами, а испускались бы ими..."

...И нами? Теоретически мы тоже можем испускать "частицы и поля" будущих событий?

[benni72.livejournal.com]

*всякий мог убедиться, переехав в другой город, что солнце встает там при другом положении стрелок*

Так, чтоб ударить первыми лучами
В те страны, где его Творец угас,
Меж тем как Эбро льется под Весами,
А волны в Ганге жжет полдневный час,
Стояло солнце... (Данте, "Чистилище", XXVII:1-5)

Это разве не то же самое задолго до Гюйгенса?

[Алексей Орлов (from livejournal.com)]

Надо было писать "всякий дурак мог бы убедиться" :)

Судя по Эратосфену, уже древние греки были в курсе.

[egovoru.livejournal.com]

Как уже заметил другой комментатор, о шарообразности Земли знали уже некоторые греки. А с Данте непонятно: может, в его время уже были какие-то переносные часы, хотя и не карманные? Потому что, не имея таких часов, как же узнать, что рассвет в разных местах наступает в разное время?

[regent.livejournal.com]

То, что измерение — необратимый процесс, было установлено Бором, Гейзенбергом и Паули ещё задолго до Ровелли.

[thedeemon.livejournal.com]

Тут у него мысль не про свойство одного измерения, а про свойство их последовательности.

[egovoru.livejournal.com]

"То, что измерение — необратимый процесс, было установлено Бором"

Конечно, но тут речь не об этом, а о том, как из квантового мира, где времени нет, получить наш обычный мир, где время есть (термодинамическое).

[vida-louca.livejournal.com]

Соглашусь с Ровелли в том, что «время в физике – не что иное, как мера нашего незнания». Но только в микромире, в области, определяемой постоянной Планка - одним квантом действия h. В области с большой величиной действия (большие пути, отрезки времени) время станет уже привычным нам - классическим с обычными причинно-следственными связями.

А ещё добавлю от себя, что и геометрическое наше пространство является такой же мерой нашего незнания как и время, но опять - в пределах одного кванта действия.

И гипотезу Алена Конна, согласно которой "время – результат «некоммутативности» квантовой механики", можно поддержать, но с оговорками. А именно, правильно будет наоборот: некоммутативность оказалась следствием того, что "отразила в себе" правильные свойства времени, связанные с его неопределённостью, обусловленной квантом действия.

[egovoru.livejournal.com]

"Но только в микромире, в области, определяемой постоянной Планка - одним квантом действия h"

Насколько я поняла, Ровелли говорит как раз об обратном: в микромире времени нет, а в макромире - есть (термодинамическое). Соответственно, возникает вопрос, откуда же последнее берется? Гопотеза Конна - попытка ответить на этот вопрос.

[marigranula.livejournal.com]

[egovoru.livejournal.com]

Спасибо - очень актуальная песня, особенно в части:

Вот какое время наступило -
Такое нервное, - взгляни, Алиса!

:)

Время писать и время обдумать написанное

[grey green (from livejournal.com)]

> энтропия, возрастание которой задает направление времени – величина не абсолютная, а относительная: она зависит от нашей способности различать микросостояния системы.

Дискуссия о том, существует ли результат физического явления в отсутствии наблюдателя подробно рассмотрена в десятитомнике Фейнмана. Вы сами видите, как в данной фразе слова "зависит от нашей способности" привносит грязь в эксперимент?
Луна так же падает на Землю и в отсутствии астронома с телескопом, а гамма-квант так же хорошо рассеивается на электроне как в лаборатории Беркли, так и за триллион парсек от нее.
Просто для понимания сути времени еще не хватает не только аппарата понимания, но и, более того, методологии и парадигм понимания, которые позволят нашим последователям приводить то, что они начнут считать как новую площадку для ИИ вычислительных процессов к тому монотонному ходу времени (или искривленного пространства-времени - так точнее) к которому мы, как представители голых обезьян так привыкли.

Re: Время писать и время обдумать написанное

[thedeemon.livejournal.com]

Положение Луны может померить радар, гамма квант может заметить детектор. А каким энтропометром мерять энтропию? Мне кажется, речь об этом.

[anhinga-anhinga.livejournal.com]

Спасибо за пост!

***

Да, из моих записок по чтению этой книги в комментариях к моему посту https://dmm.dreamwidth.org/21957.html

"Заметки по чтению третьей части Ровелли:

Chapter 9:

я наконец врубился, что сделали Connes и Rovelli.

Время связано с неопределённостью, как квантовой, так и термодинамической, и нетривиальный факт состоит в том, что почему-то эта неопределённость, в некотором смысле, одна и та же...

Более того, есть некоторый замечательный элементарный «темпоральный» аспект в некоммутативности дополнительных друг другу квантовых операторов измерения - не всё равно, в каком порядке их применять... И вот, если верить Ровелли, то есть глубокая связь между этой «элементарной темпоральностью» и «квантовым временем Конна»...

То есть, там больше в их работах, чем я думал..."

(Это про их совместную статью 1994-го года, "Von Neumann Algebra Automorphisms and Time-Thermodynamics Relation in General Covariant Quantum Theories", https://arxiv.org/abs/gr-qc/9406019 )

"Chapter 10:

Очень интересная гипотеза у Ровелли в конце главы 10: что для типичной подсистемы вселенная выглядит, как находящаяся в состоянии тепловой смерти (и, поэтому, типичная система "не живая в очень сильном смысле (в более сильном, чем, скажем, камень, у которого есть кое-какая память о том, что с ним происходило))"... а мы сами и "мир, который мы воспринимаем", состоит весь из нетипичных подсистем..."

Последующие главы третьей части уже побудили меня к более спекулятивным мыслям (например, мне давно хотелось подумать про возможность существования множественных веток прошлого, приведших к настоящему моменту, подобно тому, как в недетерминистской картине мира возможны множественные варианты будущего); вот, я их там тоже чуть-чуть записал...

[egovoru.livejournal.com]

Спасибо, что откликнулись! Вижу, что Вам эта гипотеза Конна тоже показалась особенно интересной из всего, о чем пишет Ровелли. Оно и понятно: любое объяснение того, как свойства макромира возникают из свойств микромира, приносит некоторое душевное спокойствие - или, лучше сказать, уменьшает беспокойство? Но, конечно, на то, чтобы разобраться в их оригинальной статье, мне и близко не хватает образования.

Меня еще очень заинтересовали рассуждения Ровелли об относительности энтропии. Правильно ли я поняла, что он доводит до логического конца мысль, которая уже давно меня одолевает (https://egovoru.livejournal.com/123039.html)?

Что же касается множественных веток прошлого, то я что-то не помню, чтобы Ровелли рассуждал об этом. Какая именно это глава?

[serge no (from livejournal.com)]

В рассуждениях о времени много явных и неявных тавтологий. С ними нужно обращаться осторожно, что отмечали ещё основоположники (Бор и пр.) Например, в словах "последовательность", "изменение" и т.п., практически во всех глаголах уже неявно содержится время. Так что когда говорят, например, что-то вроде того, что направление времени определяется последовательностью состояний, это не более чем полная тавтологий муть.

[egovoru.livejournal.com]

Что и говорить, вопрос о времени чрезвычайно запутанный :) Ровелли рассуждает так: с одной стороны, уравнения квантовой механики (как, впрочем, и классической) не содержат времени. С другой стороны, мы видим, что разбитая чашка не становится снова целой - то есть, мы воспринимаем направление времени как увеличение энтропии. Возникает вопрос, как из безвременного микромира возникает знакомый нам мир с разбивающимися чашками? Гипотеза Конна вроде бы предлагает ответ на этот вопрос.

Там выше anhinga_anhinga дает ссылку (https://arxiv.org/abs/gr-qc/9406019) на оригинальнуя работу Конна и Ровелли. Мне, конечно, такое не по зубам по недостатку образования, но Вы, может быть, захотите посмотреть?

[a-gorb.livejournal.com]

1. Мы не знаем, что такое время. Что бы это понять, надо иметь некую более общую сущность, из которой время получалось бы как одно из ее проявлений. Вне этого все рассуждения на эту тему выглядят как математико-философские спекуляции.

2. Ты их в дверь – они в окно. Берем фразу: ” Вот эта асимметрия, зависимость результата от порядка измерений, и порождает направленность времени.”
Порядок измерений – есть порядок во времени, т.е. последовательность во времени, т.е. это и есть время. Поэтому по существу тут написано: последовательность во времени порождает направление времени, «масло масляное». Так что просто так от времени не избавиться, происходит просто подмена на синонимы.

3. Квантово механические измерения, декогеренция и хаотическое движение (энтропия – способ его описания) – конечно, тесно связаны. Интересно, что при низких температурах, когда энергия хаотического (теплового) движения частиц мала, квантовые явления проявляются на макроуровне.

4. ” Подобно скорости, энтропия, возрастание которой задает направление времени – величина не абсолютная, а относительная: она зависит от нашей способности различать микросостояния системы.” – вариации на тему «Все из бита»? Энтропия зависит от нашей способности подсчитать микросостояния, т.е. присвоить реальности некое число? Реальность зависит от нашей способности описать ее числом.

5. Да, уравнения физики обратимы во времени. Представим себе, что всё и сразу обратилось во времени. Мы это заметим – нет, наша память будет стерта, «отмотана» назад. Заметит ли это хоть какой прибор – нет, по тем же причинам. Путешествие во времени – это такая ситуация, когда в части Вселенной (в машине времени) время идет в одном направлении, а во всей остальной Вселенной в обратном. Возможна ли такая ситуация? Сомневаюсь. Можно ли наоборот, во всей Вселенная все идет своим чередом, а в некой области процессы обратились во времени и энтропия стала уменьшаться? Вряд ли, достаточно довольно слабого влияния Вселенной на эту область, что бы все вернулось на круги своя, и энтропия начала возрастать, как ей и положено.

6. Про время мне непонятны и более «простые» вещи. Непонятны в том смысле, что я не понимаю, почему так именно происходит. Самолет разгоняется, взлетает и летит с какой-то скоростью. Оп-ля! И темп течения времени в нем стал медленнее, чем на аэродроме. Что заставило время в самолете течь медленнее? Спустились с 10-ого этажа здания на первый этаж. И опять темп времени замедлился, на первом этаже оно течет медленнее, чем на десятом. Все это без проблем фиксируется приборами, и я знаю формулы, которые все это описывают, но вот кто бы объяснил, почему оно все так:)

7. Мелкое замечание. ”подобно тому, как вращение небесной сферы оказалось в конце концов иллюзией, обусловленной вращением Земли.” Уже лет 100, как это не иллюзия. С равным правом можно считать, что Земля вращается, а небо неподвижно, иди, что Земля неподвижна. Это исключительно вопрос удобства выбора системы отсчета для решения тех или иных задач.

[egovoru.livejournal.com]

"Вне этого все рассуждения на эту тему выглядят как математико-философские спекуляции"

Согласна, рассуждать о времени невероятно трудно. Но Ровелли удалось сформулировать несколько достаточно внятных вопросов: в частности, первая глава его книжки посвящена разбору вопроса, существует ли время в отсутствие событий? Аристотель считал, что нет, Ньютон - что да, а потом "пришел Эйнштейн, и стало все, как раньше" :)

"Порядок измерений – есть порядок во времени, т.е. последовательность во времени, т.е. это и есть время"

Насколько я поняла, тут существенно, что от последовательности измерений зависит их результат - чего в макромире обычно не наблюдается.

"С равным правом можно считать, что Земля вращается, а небо неподвижно, иди, что Земля неподвижна"

Это аналогия самого Ровелли, и, воспроизводя ее в своем посте, я так и подумала, что кто-нибудь обязательно сделает такое замечание :) В принципе, конечно, мы можем выбрать Землю за неподвижную и считать, что все остальное вращается вокруг нее, но все-таки такой выбор будет выглядеть как-то неразумно - принимая во внимание, что сегодня мы знаем, что Земля намного, намного меньше "всего остального". Когда древние рассуждали о вращении небесной сферы, они же мыслили ее сравнимой по размеру с Землей.

"вот кто бы объяснил, почему оно все так"

Тут вопрос в том, что такое "объяснение". Эйнштейн сказал, что время замедляется потому, что на него действует масса - чем не объяснение? Но, конечно, тут сразу же возникает вопрос, а почему масса действует именно так? На мой-то взгляд, все вопросы "почему" - это все-таки уже философия; естествознание же занимается вопросами "что" и "как" :)

"вариации на тему «Все из бита»? Энтропия зависит от нашей способности подсчитать микросостояния, т.е. присвоить реальности некое число?"

Никаких спекуляций в пифагорейском духе я у Ровелли как раз не заметила, а его мысль об относительности энтропии мне и самой приходила в голову (https://egovoru.livejournal.com/123039.html). Приписывая физической системе некое численное значение энтропии, мы не меняем саму систему, а просто составляем ее описание. Причем, для разных целей нам могут быть потребны разные описания.

[vashu11.livejournal.com]

Час в античности/средневековье определялся как 1/12 светового дня/ночи, те менялся в течении года.

Касалось это не только времени. Акр емнип определялся как поле которое можно обработать за день мулом, и тоже разнился от местности к местности.

[egovoru.livejournal.com]

Да, то, что час был разной длины в разное время года, это понятно. Вопрос в том, знали ли в античности, что рассвет в одной местности не совпадает по времени с рассветом в другой? Выше кто-то заметил, что, возможно, уже наблюдение суточного движения солнца по небосводу натолкнуло на эту мысль?

[evgenevg1.livejournal.com]

"Физмческое время",его вариации форм-спекуляции.Обьективно лишь "биологическое время" и "историческое",почти прямо связанные.Последнии в определенной степени "функции" конечности(жизни,события) и анизотропности.

[egovoru.livejournal.com]

Ровелли говорит не о "физическом" времени, а о термодинамическом, направление которого задается увеличением энтропии (второй закон термодинамики). Насколько я могу судить, это довольно общепринятое представление. А что Вы имеете в виду под "анизотропностью" в этом контексте?