Доброго времени суток, уважаемое хабрасообщество. Если бы существовал прибор позволяющий увидеть пространство в масштабе планковской длины (~10-35 м), согласно петлевой квантовой гравитации, не без доли фантазии, наше пространство выглядело бы как на иллюстрации слева. Но почему так, кто это придумал и зачем? Интересующимся, добро пожаловать под кат.
Проблема квантования гравитации
В современной физике, как известно, существуют две теории, которые хорошо описывают и объясняют наблюдаемые явления по отдельности — это квантовая механика и общая теория относительности. По отдельности они многократно подтверждены, но друг с другом они не очень хорошо сотрудничают.
На данный момент из четырех фундаментальных взаимодействий — электромагнитное, сильное, слабое и гравитационное. Три первых можно успешно квантифицировать, то есть применить законы квантовой механики к их описанию. Но с гравитацией все сильно сложнее, и она до сих пор остается неквантованной.
Среди множества подходов к квантовой гравитации лидирующие позиции занимают теория струн (о которой я уже писал статью) и петлевая квантовая гравитация. Если теория струн известна и активно обсуждается, то её главный конкурент — петлевая квантовая гравитация — пока не получил такой широкой огласки. Давайте попробуем это исправить и разобраться, в чём заключается суть этого подхода.
Суть петлевой квантовой гравитации
Вместо того чтобы рассматривать пространство-время как непрерывную и гладкую структуру, как это делает общая теория относительности, петлевая квантовая гравитация предполагает, что пространство-время состоит из крошечных, дискретных «петель». Эти «петли» представляют собой минимальные единицы пространства-времени, к которым можно применить законы квантовой механики.
Ли Смолин, один из основателей теории, предложил отличное описание этих «петель».
Если немного перефразировать и упростить, то можно представить, что пространство — это не просто гладкая поверхность, а совокупность маленьких многогранников. Например, это может быть куб, на вершину которого помещается пирамида. Аналогичным образом можно составить различные комбинации различных многогранников. Эти многогранники могут быть представлены как точки, которые соединяются линиями, образуя графы. В этом графе каждая точка (или «узел») представляет собой объем, а линии — это грань, соединяющая эти объемы.
Графы, в свою очередь, представляют собой квантовые состояния пространства. В каждом таком графе числовые метки на линиях и точках определяют геометрические характеристики, такие как площадь или объем. Это наглядное представление пространства-времени в виде графов называется спиновой сетью.
Каждый граф в спиновой сети описывает квантовое состояние пространства, в котором узлы и линии могут изменяться, взаимодействовать и перестраиваться. Эти изменения происходят шаг за шагом, как дискретные изменения в квантовой системе. По сути, пространство в таком подходе состоит не из непрерывного потока, а из множества отдельных «квантов», между которыми происходят скачкообразные изменения, другими словами эти кванты и есть пространство, геометрия которого определяется тем, как они соединяются.
Становится очевидным, что подобные скачкообразные изменения возможны только если время в петлевой квантовой гравитации тоже дискретно. Представьте себе часы, где время не течет плавно, а отмеряется с «тиками», и каждый тик — это квант времени, длительность которого около времени Планка (10-43 с).
По мере того как частицы и поля двигаются и взаимодействуют в пространстве-времени, спиновая сеть меняет свою структуру. Томасом Тиманном были предложены математические выражения, с помощью которых можно точно вычислить квантовые вероятности этих изменений, что, в свою очередь, позволяет предсказать, какие события могут происходить в мире, построенном на этих законах, и что, возможно, в итоге приведет к новым экспериментальным предсказаниям.
Из несомненных плюсов петлевая квантовая гравитация оперирует стандартными 3-мя измерениями + время, в отличие от той же теории струн где количество измерений уже дошло до 11. Она также позволяет избежать бесконечностей, которые неизбежно возникают при попытке описания экстремальных условий, такие как коллапс чёрных дыр или начало Вселенной. Здесь сингулярности заменяются конечными состояниями — остаточной структурой чёрной дыры или цикличной моделью Большого отскока, где сжатие Вселенной сменяется её расширением. Такой подход дает новый взгляд на наше понимание указанных процессов и открывает возможность для изучения нового физического содержания в этих областях.
Проблемы петлевой квантовой гравитации
При всей органичности и элегантности петлевой квантовой гравитации, у нее есть несколько значительных ограничений и нерешенных вопросов.
Недавние эксперименты по исследованию гамма-лучей от далеких источников (около 300 миллионов световых лет), не выявили дискретности на планковских масштабах (порядка 10-48 метров). Если бы дискретность пространства действительно существовала на таких малых масштабах, она должна была бы быть зафиксирована.
С одной стороны, это вызывает вопросы относительно точности планковского масштаба, что может потребовать пересмотра некоторых фундаментальных предположений о природе пространства-времени. С другой стороны, отсутствие подтверждений дискретности вносит неопределенность в дальнейшее развитие теории и ставит перед ней задачу корректировки или уточнения ряда исходных предпосылок.
Другой значительной проблемой является то, что на макроскопическом уровне — для объектов больших масштабов, таких как звезды, планеты и галактики — петлевая квантовая гравитация не дает новых предсказаний и не вносит никаких существенных изменений в наше понимание гравитационных процессов по сравнению с общей теорией относительности. Более того, на подобных масштабах она оказывается даже менее эффективной, чем ОТО из-за того, что не была изначально задумана для детального описания таких явлений.
Также петлевая квантовая гравитация плохо интегрируется со Стандартной моделью частиц, из чего можно сделать вывод, что её попытки объединить квантовую механику и гравитацию остаются пока незавершёнными.
Петлевая квантовая гравитация и клеточные автоматы, или вместо эпилога
В 1970 году Джон Конвей разработал игру «Жизнь», которая является примером клеточного автомата — математической модели — где состояние каждой клетки в решетке зависит от состояний её соседей по заранее заданным правилам. Это открытие привлекло внимание ученых, и в тот же период Мартин Гарднер предположил, что вся Вселенная может быть гигантским клеточным автоматом.
Представление пространства-времени как решетки, состоящей из «клеток», напоминает концепцию клеточных автоматов. В теории петлевой квантовой гравитации пространство-время также состоит из «петель», которые взаимодействуют между собой, как клетки в клеточном автомате. Эти взаимодействия могут быть представлены как дискретные переходы между состояниями, подобные тому, как в клеточных автоматах информация о состоянии одной клетки передается соседним клеткам, изменяя их состояния.
Эти «соседние» участки могут изменять свои состояния в ответ на изменения окружающей среды, тем самым моделируя процесс эволюции и «рост» Вселенной, где простые квантовые правила на больших масштабах могут приводить к сложным и довольно неожиданным результатам.
Этот подход может открыть новые перспективы в понимании квантовой гравитации и предложить новые способы исследования самых сложных вопросов о природе Вселенной. Кто знает, может быть, это именно тот ключ, который откроет новые горизонты в науке и даст ответы на вопросы, которые мы пока даже не осмеливаемся задать.
Комментарии (32)
256ka
08.12.2024 07:08Спасибо за статью, я так же посмотрел Вашу презентацию теории струн и мне понравилось. Могу добавить небольшой пример по физике, как некий аргумент - просто немного хорошей физики, для общего интереса. . (это было "случайно" создано в ходе бесед на SQL.RU, обсуждалось на астрофруме и известно в узких кругах).
Очень кратко - однажды на рыбалочке запутались удочки (леска+ крючки). Когда я их распутал, возник вопрос - запутать легко, распутать сложно. Как будто здесь нарушается закон сохранения энергии, или это проявления некого базового закона природы.
Небольшой анализ показал, что результат запутывания, в общем случае, не зависит от (условно) строения (хим_состава) лески, крючков, но сильно зависит от формы (крючка). От геометрии.
Сразу возникает предельно простая модель вселенной, что на самом нижнем уровне, может быть "изготовлена" из тонкой, длинной (бесконечной) лески, на которой могут быть "узелки" (аналоги крючков), что могут запутываться. И здесь нет концепта типа "атомов", это элементарная материя, этой материи не нужны, что то типа "атомов, кварков"..
Здесь есть статика и динамика. Положите в коробку рыбацкие крючки (например, тройники) и по трясите. Затем случайно возьмитесь за один тройник и вы вытащите из коробки "гроздь" запутанных тройников, где ее состав (форма, масса и т.п.) как то случайная величина. Но не "очень" , так как понятно, что есть сильная зависимость от геометрии (дизайна) самих тройников.
Это наверно статика, видел описания опыта по физике - когда в барабан стиральной машины положили куски веревки и нашли потом 120 типов узлов ( как аргумент по топологии).
Динамика - это физика - когда узелки на леске должны уметь как запутываться и распутываться. И свободно перемещаться внутри клубка леске диаметром, например 26 млрд световых лет без "потерь" и на скорости света (что, очевидно, скорость звука в клубке леске)
Но как можно, в принципе, создать узел на бесконечной нити? Если нет края (как у шнурков от ботинок). Это очень сильный вопрос, и решение может требовать .. дополнительного измерения ( к трехмерной леске).
Простой пример 4-х физики, когда малые участки лески могут вибрировать (сами по себе) и (образно) смещаться по "шкале времени". Тогда можно легко запутать любой узел, без разрыва леске - просто используя челнок "от машины времени".
Вот это все пример простой физики, что очень хорошо подходит для любой теории всего, для петлевой теории гравитации или для теории струн. Вселенная может быть "изготовлена" из бесконечно тонкой, длинной нити, что нельзя как то сломать (порвать), но можно запутывать в малых окрестностях.
А результат - запутывания - очень легко классифицировать как запутывания крючков (тройников, и выше размерностью), например, смотри на дизайн электронных оболочек атомов. Там есть целые числа валентности(эта жу не спроста (с))Легко допустить, что, например, фотон - это подвижный узелок на леске в клубке, а размер фотона - на самом деле "равен размеру вселенной", ибо в его "состав" на самом деле входит вся леске вселенной - что гарантирует (надежно) физические свойства любого фотона (во времени, на расстоянии) и .. даже физику квантовой запутанности.
И немножко лирики (физики-лирики). Когда звезды испускают свет, то это движется через клубок лески и может там поглощаться. Создавать вибрации , затем узелки, а узелки уже образуют из себя порции материи, с наборами физ_свойств. Но звезды - тоже состоят из "леске" и в звездах протекают мощные потоки движения материи/энергии (ее узелков). И если все звезды однажды "погаснут", то вся их энергия накопится в леске, в виде ее вибраций, что запустят лавину образования узелков и новых порций материи, что создаст новые звезды и так - бесконечно, по алгоритму флуктуаций.
Резюме - петлевая теория гравитации находится "на правильной стороне", она обсуждает физику, где должны быть быстрые потоки как то запутанной материи (клеток) . Опыт в барабане стиральной машину может показать наборы простых чисел для комбинаций из клеток/узелков. Формализм квантовой механики обсуждает вероятные "дизайны" потоков материи, что согласно идеям о леске - должны иметь четкие формы (как в кристаллах), ибо рыбацкий крючок-тройник и на другой стороне вселенной будет тройником с единой физикой в части его свойств.
domix32
08.12.2024 07:08Очень кратко - однажды на рыбалочке запутались удочки (леска+ крючки). Когда я их распутал, возник вопрос - запутать легко, распутать сложно. Как будто здесь нарушается закон сохранения энергии, или это проявления некого базового закона природы.
Второе начало термодинамики про неубывание энтропии, который все также конфликтует с теми же чёрными дырами. Энергии в системе при этом меньше не стало, просто упорядоченность системы уменьшилась.
но сильно зависит от формы (крючка). От геометрии.
Именно поэтому теория струн/м-теория и застряла - существует огромное количество "крючков", удовлетворяющих некоторым свойствам, но мы даже не знаем как выглядят "крючки" нашей вселенной - эмережентность свойств взрывается ещё быстрее и пока никто не придумал способа как-то отсечь лишние варианты.
256ka
08.12.2024 07:08Второе начало термодинамики про неубывание энтропии, который все также конфликтует с теми же чёрными дырами. Энергии в системе при этом меньше не стало, просто упорядоченность системы уменьшилась
Вопрос о энергии можно иллюстрировать простым примером. Однажды (в ходе реакции синтеза) была создана Солнечная Система, где на Третьей планете (опять синтез) появился человек, обладающий разумом. Это конечно физика, где любая задача может быть решена через анализ потоков (баланса) энергии в системе из пробных физических тел.
Вопрос - синтез СС - это была работа? Это была тяжелая работа? Сколько энергии потратила природа на синтез СС и где, откуда, природа эту энергию "взяла"?domix32
08.12.2024 07:08Вопрос - синтез СС - это была работа?
Это уже на грани философии и я не знаю как сейчас трактуются постулаты термодинамики в рамках ранней вселенной. Ну и не стоит путать энергию и энтропию. Второе эта мера упорядоченности системы. Так что вопрос про работу как минимум некорректный - гравитация не тратит энергию чтобы притягивать объекты также как и не приводит к упорядочиванию системы.
Если рассматривать формирование в рамках теории большого взрыва, то у меня есть три варианта как это могло бы происходить.
Спустя какое-то время после начала с появлением фундаментальных полей система какое-то время теряла энтропию за счёт инфляции, и "тратила" её на формирование звезд и галактик.
С учетом того что 90% энергии во вселенной это темный лес, aka тёмная энергии - возможно эта энергия изначально и имела некоторое минимальное состояние энтропии, которая "тратилась" на формирование текущей материи.
Второе начало термодинамики заработало сильно позднее по аналогии с тем как фундаментальные взаимодействия появились в разное время.
Ну и самое главное - все три варианта могли иметь место существовать одновременно в пределах жизни нашей вселенной. Но без матмоделей это всего лишь мои догадки.
256ka
08.12.2024 07:08Это уже на грани философии и я не знаю как сейчас трактуются постулаты термодинамики в рамках ранней вселенной. Ну и не стоит путать энергию и энтропию. Второе эта мера упорядоченности системы. Так что вопрос про работу как минимум некорректный - гравитация не тратит энергию чтобы притягивать объекты также как и не приводит к упорядочиванию системы.
Вы очень правильно размышляете. Законы сохранения - это физика, в отличии от математики, где могут быть абстракции, например, математическая точка или даже такой термин как .."поле". Мы (люди), изучая природу, создали специальные языки (наборы терминов) и приняли набор соглашений. Термин энтропия (как мера степени (кол-ва) хаоса, неких порядков - позволяет строить быстрые оценки. Но в нем нет ответа - как, почему?
ПТГ ( и теория струн) как раз пытается найти пробные решения (что могут работать на микроскопическом уровне, так хорошо, как и например, периодическая таблица Менделева.)Но есть тонкий момент. Люди построили физ_ модели природы, так как у человека (организм) есть набор сенсоров, а природа поставляет в строну ЦНС наборы Сигналов, что содержат в себе Образы, что могут создавать потоки Мыслей в ЦНС (мозге), где инсталлируется экземпляр Разума с запасами Интеллекта. Что как Контроллер, может задавать правила движения материи в локальной зоне, в пределах доступа к Ресурсам, Энергии и обладает Мощностью.
Это все прилагательные к терминам Знания, Информация и т.п. Но это все физика, так как простая материя может хранить в себе заряды, запасы энергии и порции Информации. Что могут быть прочитаны через Интерфейсы и с помощью протоколов (соглашений) использованы в автоматах, в станках с ЧПУ и теперь уже в машинах с ИИ.
Но - это все производное от набора человеческих органов чувств. Если у человека нет "на борту" неких сенсоров, то он просто не сможет узнать, понять, что вот тут рядом, может быть физика с материей_штрих, энергией_штрих и эта физика (образно) на самом деле зажигает звезды.
А еще нужен .. Ментор. Учитель. Что обучает природные нейросети. Но Ментор - это кто? У него есть свои ТТХ (сенсоры)? И ограниченный набор программ обучения? Так как Знания Ментора - ну 5 млрд лет назад, в СС, этих Знаний как то не было..
Гравитация. Не может создавать работу, так как это потенциальные силы.
Вот хороший пример, созданный в процессе обсуждения работы Николая Горькавого "Пульсирующая вселенная". Я познакомился с НГ после прочтения Астровитянки. В Работе, Ник показал глубокий исторический обзор - как закаляласьстальчеловеческое понимание устройство вселенной, и предложен глубокий фундаментальный подход, где нет места БВ.
Представьте себе планету разумных осьминогов, подводный мир. Яблоки в воде не тонут, и осьминожный Сэр Ньютон откроет Закон Всемирного Давления. Когда осьминоги выйдут в космос, они полетят на моторах, что создают тягу за счет Сил Давления со стороны окружающей среды. А еще подводные жители хорошо разбираются в подводных течениях, потоках. Так как ЦНС осьминога "заточена" на анализ сил давления в среде, естественным образом. (и да, со стороны бесконечной материи, напробноефизическое тело может действовать бесконечно большая Сила, что позволит космическому аппарату полететь как то очень быстро. А сила Притяжения ограниченна локальной массой и убывает квадратично, сама по себе).
Лирика. С точки зрения "вики"- это будут псевдовечные моторы, или Вечные двигатели третьего рода" в терминах статьи журнала УФН. Заметим, что люди широко используют в своем бытие вечные моторы (ГЭС, ТЭЦ, и даже АЭС - что использует энергию в атомах, что как то была создана во время Большого Взрыва, так хорошо, что Мудрецы из Парижской Академии Наук образца 1775 года должны быть в шоке (смайлик))Итак - СС - 5 мрлд. лет назад, на ее месте было облако протозвездного газа, и "вдруг" - на чистом месте, с нуля - возникли большие массы материи, что сложно устроены. В ходе реакций синтеза. Так как это Облако газа находилось под "гнетом" гравитационных сил.
Это была настоящая физика (и Очень Тяжелая Работа), так как понятно, что есть материя, потоки энергии и подходящие граничные условия. Химический синтез протекает быстрее, надежней в жидких средах, что находятся в гравитационных (тепловых и т.д) полях, а биологический синтез требует наличия в материи (молекуле ДНК) неких Контролеров, что могут по коду (информация!) задавать траектории движения "непослушным квантовым частичкам" (молекулам). И вот уже мы видим Информационный синтез, что а) создает новые порции Информации, в наборах Знаний и управляет материей в локальной зоне для создания новых продуктов синтеза.
Если гравитация - результат сил давления (например, алгоритм Казимира), то ПТГ будет успешной, так как ее формализм должен предложить простые рецепты для полезных Интерфейсов к этим силам природы. И да, мы знаем, что силы давления ( сжатого газа) очень хорошо могут Работать.domix32
08.12.2024 07:08Это какой-то странный поток сознания без какого-то подведения к мысли.
Представьте себе планету разумных осьминогов
Отбросив эволюционную составляющую, закон архимеда, наличие возможности утонуть и всплыть и добавив туда некоторых разумных осьминогов, которые умудряются выжить на нетонущих яблоках, с тем же успехом можно сказать, что они открыли и способ призыва патронуса наравне с открытием головоногой ньютоновской физики. Головоногим стоило бы почитать про методы рационального мышления. Но что тем псевдовечным моторам об этом известно.
Если гравитация - результат сил давления (например, алгоритм Казимира), то ПТГ будет успешной
какое-то совершенно неявный переход от "солнце светит" к "яблоки совершенно точно красные".
Ну а если вы попытались заменить силу притяжения на силу приталкивания (когда пространство приталкивает объекты другим объектам) посредством ваших аналогий с осьминогами, то спешу расстроить, оно не заведётся и картина даже на относительно маленьких масштабах будет отличаться от того что мы наблюдаем и скатываться в нестабильные решения, где едва ли возможно зарождение жизни.
256ka
08.12.2024 07:08Это какой-то странный поток сознания без какого-то подведения к мысли.
ПТГ - это (согласно методологии Кипа Торна [Кип версия Интерстеллар] - часть еще не разработанной теории всего. Я хотел показать аудитории, что есть проблема на уровне физических свойств (ФТХ) человека, ученого - что силой разума пытается расширить горизонты познания.
В природе могут быть важные физические явления, но человек может в принципе, не знать о такой физике, так как в архитектуре человека нет интерфейсов (сенсоров) и (условно, прав доступа, авторизации).Вот хороший пример (мне нравится) обсуждения физики FTL (сверхсвета), где обсуждается ..вероятность крупного фундаментального открытия, с учетом длительности жизненного цикла развитой цивилизации.
Быстрые потоки материи
https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=13542.msg2574480#msg2574480
Аннотация
Солнце может быть источником сверхсветовых сигналов и люди могут поискать какие-то корреляции в архивах прямо сейчас.
Если природа позволяет материи двигаться быстрее скорости света, то как это возможно? И как вы узнаете об этом?Допустим, во вселенной есть миллион развитых цивилизаций, но только одна (из миллиона) цивилизация смогла раскрыть секрет сверхсветовых полетов. Как она это сделала? Очевидно, им повезло, местные астрономы увидели сверхсветовой поток материи.
..
А всем остальным цивилизациям не повезло, учитывая ограниченный срок существования цивилизации. Хорошая ли это гипотеза? У нас есть термин вероятность!
..
А что, если сверхсветовой поток был каким-то очень быстрым? А развитая цивилизация - чтобы поймать сверхсвет, должна построить телескоп с характеристиками на 15 порядков лучше, чем у Хаббла, и выделить ресурсы на непрерывные наблюдения в течение миллиона лет?
И только при таких вложениях можно ожидать полезного результата.
..
Я опустил вопросы - что такое черная полоса. Такая полоса может появиться из дополнительных измерений вселенной и Хаббл нужен для многомерной вселенной. И требуется невероятная удача, чтобы обнаружить такое событие; жизненного цикла развитой цивилизации может быть недостаточно, верно?там на видео - показана физика свечения туманности (световое эхо) в свете пульсара, это (свечение) хорошо видно в телескоп с низкими ТТХ , и быстрый поток материи может оставить след "черной полосы", видимый в телескоп с низким ТТХ. И у Наблюдателя Невежественного (The ignorant observer) будет твердый наблюдательных факт. (ТНФ).
(если с форумом NFS еще не знакомы, вот пример поста высокого уровня, что типовой для этого форума )
Вернемся к ПТГ ( и другим, уже обсужденным в треде). Авторы смело идут на уровень метрики пространства времени, строят физические модели. Тут не добавить, не убавить, что еще сказать? Можно изучить идеи для фальсификации ПТГ, подумать о лабораторных экспериментах или полезных астрономических наблюдениях .
domix32
08.12.2024 07:08Можно изучить идеи для фальсификации ПТГ, подумать о лабораторных экспериментах или полезных астрономических наблюдениях .
Им бы добраться хоть до каких-нибудь предсказаний и сравнить их с множеством эмпирических данных. Пока что это проблема любой из существующих кандидатов на теорию всего. Гиперграфы и те ближе к экспериментальной проверке.
256ka
08.12.2024 07:08Ну а если вы попытались заменить силу притяжения на силу приталкивания (когда пространство приталкивает объекты другим объектам) посредством ваших аналогий с осьминогами, то спешу расстроить, оно не заведётся и картина даже на относительно маленьких масштабах будет отличаться от того что мы наблюдаем и скатываться в нестабильные решения, где едва ли возможно зарождение жизни.
Видео поучительно, на 15-19 субтитры:
как вы видите ..приталкивание.. мы имеем
только одни гиперболы что указывает на
невозможность формирования стабильных
системНо сравните с формализмом ОТО
материя сообщает пространству времени как искривляться,
а искривленное П-В сообщает материи как двигаться.ПТГ может найти силы природы, что действуют на материю со стороны П-В.
Осьминоги (подводные обитатели) находятся в состоянии невесомости (псевдо), они не могут падать как яблоки. О_философ может просто не знать концепт падения, а опыт О_Галелея (падение пушинки и ядра с башни), в толще океана может показать "странные" результаты.
Я привожу пример осьминогов исключительно как креативный пример, иллюстрацию вопроса об инерции мышления, как вариант, и не более того.Что бы не быть голословным, дам ссылку на комент на хабре
https://habr.com/ru/news/821633/comments/#comment_26946147Вокруг протона
Согласно современным представлением, протон содержит в себе подвижные потоки материи. А значит, протон должен создавать в ближней зоне (вокруг протона) волновые явления. На возможной частоте порядка 10^24 Гц
https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/d3e/a44/438/d3ea44438fb063908024aff12c6fb0fc.gif
Другой сим показал движение тела через П-В, где есть броуновские тела, вокруг тела создается характерная "шуба", у которой интересные физические свойтсва.domix32
08.12.2024 07:08Осьминоги (подводные обитатели) находятся в состоянии невесомости (псевдо), они не могут падать как яблоки. О_философ может просто не знать концепт падения, а опыт О_Галелея (падение пушинки и ядра с башни), в толще океана может показать "странные" результаты.
Трупы китов опускаются на дно. Метеориты падают на любые планеты, в том числе и водные миры. Так что замени яблоко чем покрупнее и будет тебе и местный закон тяготения и терминальные скорости и прочая ньютоновская классика. В противном случае ваши осьминоги не очень-то разумные, раз не освоили сложение векторов всех сил и закон архимеда, но осилили некоторый "закон давления" некоторым магическим способом.
reg08
08.12.2024 07:08Как знаете, 2-е начало термодинамики это лишь следствие теории вероятности. Энтропия пропорциональная стат. весу S = k*ln(G) - формула Больцмана. Система логично стремится к наиболее вероятному состоянию.
В условиях идеального газа, его движущиеся молекулы равномерно занимают весь доступный объем. Рисуемая некоторыми картина тепловой смерти вселенной как однородного вещества равномерно все заполняющего, конечно не верна, ибо имеем дело не с идеальным газом. Это прекрасно знают астрофизики, те же компьютерные моделирования показали как из как раз однородного облака вещества при введении в условие гравитации начинают образовываться структуры, галактики...
И это только при введении гравитации, а у нас же еще есть и другие взаимодействия и куда сильнее гравитации. Т.е. в условиях когда включаются взаимодействия, наиболее вероятным становится образование СС и всего того что имеем.
domix32
08.12.2024 07:08Интересно насколько сильно пересекается квантовая гравитация и теория гиперграфов от Вольфрама и Гурара(Gourard)
luterr Автор
08.12.2024 07:08Я бы сказал, что идеи у них очень близкие с ПГК. Тут важно понимать, что Стивен Вольфрам один из ключевых, так скажем, адептов клеточных автоматов, он, насколько я могу судить, и сейчас придерживается мнения, что в основе Вселенной все устроено очень просто, а сложные структуры возникают в процессе развития, в том числе и гиперграфы, в то время как ПКГ закладывает графовую модель в саму основу пространства-времени.
domix32
08.12.2024 07:08Собственно идея как раз и состоит в том чтобы использовать гиперграфы как фундаментальную структуру, а гравитация и ко становятся эмержентными свойствами. Оно даже диляцию времени разрешает, просто искривляя граф. Впрочем идеи эмержентности свойств во многом схоже с той же теорий струн, только у оных пока нет практически никакой связи с тем что мы наблюдаем.
Ну и отдельный нюанс в том, что Вольфрам судя по всему начал присваивать достижения Гурара себе из-за чего последний ушел на вольные хлеба и вон даже препринт по ЧД не так давно самостоятельно оформил на основе их совместной работы по гиперграфам.
luterr Автор
08.12.2024 07:08Вообще меня не оставляет ощущение, что Вольфрам взял последние наработки, и задался вопросом, а нельзя их сделать вычислимыми - задал отношения, задал правила, и вот что получилось.
256ka
08.12.2024 07:08ПТГ, наборы графов, комбинации струн могут предложить как то бесконечный набор вариантов для построения Эпюр Сил в порции материи. Но известен концепт валентности (1-8), почему то, Природе хватает всего 8-ми валентных электронов.
Рыбацкий тройник может быть поли_крючком, но это "поли" - просто не имеет физического смысла, построить можно - но работать (ловить рыбу ) будет плохо. Так как геометрия поли_крючка просто снижает плотность энергии, концентрацию сил в локальных зонах и Предел прочности материи (оболочки) создает естественные причины для ненужности крючка с бесконечным набором "графов".Вторая подсказка может быть прямо в частице протон. Протон обладает временем жизни 10в30 степени лет. Это "машина", "автомат", где в ее недрах есть быстрые потоки материи (кварков/глюонов). И тут, из техники (а это порция знаний) полезен термин - надежность, идеальность. Протон - это надежная штука, что как то идеальна.
Кратко - протон может вибрировать, это высокодобротный осциллятор (что затухает в течении 10в30 лет), у него добротность Q на уровне 10в40. А все остальные микрочастицы - они .. не надежны. В них тоже есть кварки/глюоны - но по физике - это имеет мало смысла (для вселенной).
А так как физика - то должна быть Работа.
Внутри протона, микрочастиц совершают работу силы Кулона, как то мощно, быстро, хорошо (надежно) и разрушительно.
Вот - мы видим ключ подсказки в природе, в бесконечно большой вселенной, типа термина надежность. Для протона - вокруг протона, в метрике пространства-времени, может быть волновое явление. На уникально узкой полосе, моно, частоте. С оценкой = скорость света /размер протона = частота порядка 10в24 Гц. ( в ЭМП есть предел на уровне 10в18 Гц)
В ПТГ, в графах, в струнах может быть звуковой ряд, что звучит в унисон (когерентно) или как расстроенный рояль, не когерентно.И да, в технике, известны обратные связи - колебания в материи могут усиливаться за счет положительной обратной связи. Пи-мезон распадается быстро, так как у него плохая АЧХ.
Пример. Однажды вселенная взорвалась, был большой банг - и она с тех пор звучит .. как гудит колокол, но миллиарды лет. На собственной (уникальной) частоте. Это СВЧ, так как короткие волны требуются по физике для воздействия на материю из малых тел.
Тогда вселенная это вибростол. На котором лежат песчинки, что хаотично подпрыгивают, так как их форма (набор графов, струн.. ) имеет "хаотичный дизайн". И мы можем увидеть здесь Великие Причины для того, что материя вселенной находится в состоянии хаотичного движения, сама по себе. Но этот хаос - это результат Работы Вселенной, физики - где есть есть некая базовая частота вибрации внутри самой вселенной.(что бы аналог гравитации - батут - мог работать в невесомости, он может быть вибростолом. Все тела на кривом вибростоле будут двигаться в направление центра кривизны, если, в невесомости, у них будут некие крючки - как у репейника. Немного цепкие, липкие.. а у батута должна быть
поверхностьметрика типа с "клетками" ПТГ).
tkutru
08.12.2024 07:08Мало-помалу подтягиваемся к теории симуляции. Планковская длина - минимальная единица измерения пространства (памяти, т.е. 1 бит), планковское время - мин. единица измерения времени (тактовая частота процессора, который обсчитывает взаимодействия всего), и т.д. Скорость света нельзя превысить, потому что не хватает мощностей проца всё быстрее обсчитать. Также походу Вселенная (пространство) потихоньку шардируется, т. е. разносится по узлам где все обсчитвается отдельно. Локальные группы удаляются друг от друга за счёт тёмной энергии, и в конечном счёте перестанут "видеть" друг друга из-за ограничения скорости передачи информации (т. е. света), подобно как шарды в бд изолированы и не "видят" друг друга. И так далее.
luterr Автор
08.12.2024 07:08Да-да-да, гипотезы цифровой Вселенной уже обсуждаются и на научном уровне, во многом пожалуй потому, что наука, опираясь на стандартные подходы, сейчас по многим фронтам уперлась в стену и сдвинуться никуда не может.
smart_alex
08.12.2024 07:08наука, опираясь на стандартные подходы, сейчас по многим фронтам уперлась в стену и сдвинуться никуда не может.
Что не удивительно, поскольку используя ложные предпосылки и предвзятые методологии, в принципе невозможно прийти к правильным выводам и "уперание в стену" - это закономерный и единственно возможный исход такой "науки".
Ибо она противоречит объективному устройству реальности.
banisteriopsis_caapi
08.12.2024 07:08Глядя на мир, в котором каждый из нас появляется на короткий срок, возникает ощущение, что понять его мозгом, биологически предназначенным для добывания еды и спаривания не представляется возможным в принципе. Люди навыдумывали модели, которые работают для выполнения определенных задач и на этом всё. Просто чудо, что часть этих теоретических костылей сработали для общества в прикладном плане (полупроводники, атомная энергетика и тд.). Возможно, что случится еще один некий фазовый переход в физике и люди-таки вкорячат в стройные фундаментальные уравнения гравитацию (или поймут, что всё было не так и не тем и сделают новую модель мира), но всё-таки, как мыслящая организованная материя в отдельно взятой солнечной системе мы своих лимитов уже достигли. Если мыслить материалистически то вспышка разума на этой планете сродни пробуждению в гробу заживо погребенного. Ни на какие Альдебараны никто не полетит, да и нечего там делать. Да и что вообще делать, живя в этом мире, в любой его части, или даже заполнив его весь? Остается лишь уповать на метафизику и искать божественное начало, чтобы не сойти с ума от безысходности и бессмысленности бытия. Закапывания в структуру материи/пространста не дадут ответов на вопросы откуда мы пришли, куда уйдем и зачем вообще наблюдатель этому миру.
luterr Автор
08.12.2024 07:08Как знать, в целом мозг является Тьюринг-полным, бесконечная лента реализована в виде передачи знаний из поколения в поколение, думаю запас лимитов у нас еще очень большой. Если Вселенная тоже окажется Тьюринг-полной, что совсем не исключено, то там и до создания подобных ей рукой подать.
kauri_39
08.12.2024 07:08Вместо того, чтобы рассматривать пространство-время как непрерывную и гладкую структуру, как это делает общая теория относительности, петлевая квантовая гравитация предполагает, что пространство-время состоит из крошечных, дискретных "петель". Эти "петли" представляют собой минимальные единицы пространства-времени, к которым можно применить законы квантовой механики.
По-моему, это ошибочный путь к созданию теории квантовой гравитации. Ведь ОТО - геометрическая теория гравитации, она описывает геометрические следствия неведомых ей взаимодействий материи и среды. Поэтому она ничего не может сказать ни о этих взаимодействиях, ни о самой среде. Лучше разбираться не в следствиях, а в их физических причинах. За ними надо обращаться к представлениям о гравитации, бывших у физиков до ОТО.
Например, к представлениям Бернхарда Римана. В 1853 году он предположил, что среда, которую тогда называли эфиром, является несжимаемой жидкостью, а материя - это её стоки в некое измерение или в другой мир. Эфир поглощается материей пропорционально её массе, и возникает его ускоренный поток к материи - её гравитационное поле. Измерение, в которое через материю втекает эфир, служит и его источником для нашего 3-мерного пространства.
Эфир уже в прошлом, но понятие среды в виде энергетически плотного физического вакуума никто не отменял. А эквивалентность инертной массы и пассивной гравитационной массы подтверждает представление материи как стока среды в другое измерение. Действительно, тело, с ускорением летящее в неподвижном вакууме, будет иметь тот же вес, что и неподвижное тело в ускоренно движущемся вакууме, втекающем в активную гравитационную массу (при равенстве ускорений). Чтобы создавать ускоренный поток вакуума, материя должна снижать его плотность - выводить кванты вакуума в другое измерение. В вакууме со сниженной плотностью замедляются все физические процессы, и это описывается в ОТО как замедление времени.
Открытие ускоренного расширения Вселенной подтверждает существование другого измерения как источника квантов вакуума. Ведь согласно LCDM модели, при увеличении объёма пространства плотность тёмной энергии остаётся постоянной, значит, она должна откуда-то пополнятся новыми квантами своей энергии. И тогда не плотность этой среды, а темп поступления в неё новых квантов из другого измерения будет задавать скорость расширения Вселенной. Поэтому на роль расширяющей среды подходит плотный физический вакуум.
Подтверждается такая космология... превышением наблюдаемой скорости вращения скоплений галактик и самих галактик расчётной скорости их вращения. Поскольку плотность вакуума в войдах больше, чем в скоплениях, где вакуум выводится через их материю в другое измерение, то он будет не только расширяться и раздвигать скопления, но и втекать в них и в галактики - с небольшим ускорением. Поэтому на своих орбитах в скоплениях будут удерживаться только быстро вращающиеся галактики, а в галактиках - только быстро вращающиеся внешние звёзды, что и наблюдается. Без придуманной тёмной материи.
Для создания теории квантовой гравитации остаётся определить размеры квантов вакуума, их количество и скорость поступления в наше пространство для обеспечения наблюдаемой скорости расширения Вселенной. И описать процесс их вывода через материю, начиная с фотонов, занятых этим делом и имеющих благодаря ему постоянную скорость в вакууме с постоянной плотностью.
smart_alex
Когда же до крестьян дойдёт, что им математику выдают за физику?
luterr Автор
Да, вы правы, под всем этим лежит чистый математический аппарат в виде переменных Аштекара и иже с ними.
smart_alex
Это всё интересно, но какое это отношение имеет к тому, что мы называем "гравитацией"?
Может стоит оставить эти аберрации человеческого сознания математикам, а самим дать себе труд задуматься над вопросом, что же такое на самом деле гравитация?
luterr Автор
Так в том-то и дело, что никто достоверно не знает. Ньютон считал, что это сила притяжения, а Эйнштейн сказал, что это поле, которое искривляется и через это демонстрирует известные эффекты. Но что за поле, из чего оно состоит, подобные вопросы - благодатная почва для различных теорий.
smart_alex
Ньютон считал, Эйнштейн сказал, а своей головой когда думать начнём?
Если уж прислушиваться к авторитетам, то начинать надо с Пифагора, а никак ни с Эйнштейна.
luterr Автор
А что говорил Пифагор о гравитации, что это одна из сил гармонии?
smart_alex
Пифагор много чего говорил :) И многое из того, что он говорил даёт ключи к понимаю физического устройства окружающего мира.
По крайней мере начинать "копать" я рекомендую именно с его трудов.
luterr Автор
Покопать, покопаю конечно же, со стороны его трудов я пожалуй на гравитацию еще не смотрел.
Revolt-or-die
Что-то уже придумали?