Некоторое время назад среди космологов и философов науки началось очень активное обсуждение причин существования Вселенной. Да, мы тут ерундой не занимаемся.

Сначала Лоуренс Краусс выпустил новую книгу "Вселенная из ничего. Почему не нужен Бог, чтобы из пустоты создать Вселенную" [A Universe from Nothing: Why There Is Something Rather than Nothing] (основанную, в частности, на популярной лекции, доступной на YouTube), освещающую этот вопрос с точки зрения современного космолога. Затем Дэвид Альберт, современный философ науки, составил разгромную рецензию книги для New York Times. Это обсуждение с тех пор продолжается: интервью Джерри Койн (на стороне Альберта), блог "Философия космологии" Рутгерса, большое интервью с Крауссом в The Atlantic, комментарии Массимо Пиглюччи, ещё один ответ Краусса на сайте Scientific American.

По личным и научным причинам я тоже собирался вставить своё мнение. Происхождение Вселенной – одна из тем моей работы, а Лоуренс и Дэвид – мои друзья и партнёры по блогу.

Содержание


Статья будет большой, поэтому приведу краткое содержание. Грубо говоря, вокруг проблемы «почему что-то существует?» скапливается два вида вопросов. Один из видов, базирующийся на платформе физических законов, достаточно гибкой для того, чтобы позволить существование «чего-то» или «ничего» (причём в понятие «что-то» могут входить и время и пространство), звучит как: почему в истинном проявлении реальности существует всякое? Другой вид вопросов связан с тем, почему у нас есть данная конкретная платформа физических законов, или вообще нечто под названием «физические законы»?

Лоуренс, упрощённо говоря, обращается к первому виду вопросов, а Дэвида интересует второй, и обе стороны тратят много энергии, настаивая на том, что их вопрос более правильный, вместо того, чтобы признать, что эти вопросы отличаются. Ничто в современной физике не объясняет, почему у нас такие законы, а не другие, хотя физики иногда говорят об этом – и этой ошибки они могли бы избежать, если бы серьёзнее воспринимали философов.

Затем обсуждение быстро скатывается до обвинений и рассуждений не о том, а жаль, поскольку эти люди умные и соглашаются по поводу 95% интересных проблем, и шансы на продуктивный диалог постоянно уменьшаются.

Как работает Вселенная


Поговорим о том, как на самом деле устроена физика, по нашим понятиям. Со времён Ньютона парадигма фундаментальной физики не менялась; в неё входит три части. Первое – «пространство состояний»: по сути, список всех возможных конфигураций, в которых может находиться Вселенная. Второе — определённое состояние, представляющее Вселенную в какой-то момент времени, обычно в текущий. Третье – некое правило, по которому Вселенная развивается во времени. Дайте мне Вселенную на сегодня, и законы физики скажут, что станет с ней в будущем. Такой способ мышления не менее верен для квантовой механики или ОТО или квантовой теории поля, чем для ньютоновой механики или максвелловской электродинамики.

Квантовая механика, в частности — особенная, но очень многосторонняя реализация этой схемы. (Квантовая теория поля – просто определённый пример квантовой механики, а не новый способ мышления). Состояния – это «волновые функции», а набор всех возможных волновых функций определённой системы называется "гильбертовым пространством". Его преимущество в том, что оно сильно ограничивает набор возможностей (потому что это векторное пространство: замечание для экспертов). Как только вы сообщите мне его размер (количество измерений), вы полностью определите ваше Гильбертово пространство. Это кардинально отличается от классической механики, в которой пространство состояний может стать чрезвычайно сложным. А ещё есть машинка – "гамильтониан" – указывающая, как именно развиваться из одного состояния в другое с течением времени. Повторюсь, что разновидностей гамильтонианов бывает не много; достаточно записать определённый список величин (собственных значений энергии – уточнение для вас, надоедливые эксперты).

Необходимо непредвзято подходить к тому, какую форму примут итоговые законы физики, но почти все современные попытки их вывести принимают квантовую механику за истину. Это верно и для теории струн, и для других подходов к квантовой гравитации – они могут очень сильно отличаться во взглядах на то, из чего состоит «пространство-время» или «материя», но очень редко небрежно обращаются с основами квантовой механики. Это однозначно относится ко всем вариантам, которые рассматривает Лоуренс в своей книге. На этой платформе определение «законов физики» – вопрос выбора гильбертова пространства (для чего, в свою очередь, нужно только определить его размер) и гамильтониана. Одно из прекрасных свойств квантовой механики – насколько она ограничительная; у нас нет большой свободы выбора из видов законов физики. Кажется, что существует большой простор для творчества, поскольку гильбертово пространство может быть очень большим, а простая сущность гамильтониана может быть скрыта нашим усложнённым взаимодействием с окружающим миром, но основной рецепт остаётся неизменным.

Поэтому, что означают разговоры «вселенная из ничего» в рамках этой платформы? Нам по-прежнему необходимо выбрать одну из двух возможностей, но, по крайней мере, этот список из двух пунктов является исчерпывающим.

Возможность первая: время фундаментально


Первая возможность состоит в том, что квантовое состояние Вселенной действительно меняется во времени – то есть, гамильтониан не равен нулю, и он по-настоящему толкает состояние вперёд во времени. Этот случай кажется общим (способов отличаться от нуля больше, чем быть нулевым), и именно на его изучение мы тратим время на вводных курсах, впервые навязывая квантовую механику бесстрашным студентам. Чудесное и недооценённое следствие квантовой механики состоит в том, что если эта возможность окажется верной (Вселенная по-настоящему эволюционирует), время не может начинаться или кончаться – оно продолжается вечно. Совсем не похоже на классическую механику, в которой траектория Вселенной в пространстве состояний может столкнуть её с сингулярностью, в которой время, как предполагается, перестаёт течь. В квантовой механике каждое состояние ничем не хуже любого другого, и эволюция радостно будет продолжать идти.

Так как это относится к вопросу «нечто против ничто»? В процессе эволюции квантового состояния Вселенной она может проходить через фазы, в которых она очень похожа на ничто в общепринятом смысле – то есть, как пустое пространство, или как странная негеометрическая фаза, в которой мы бы вообще не распознали пространство. Позже, посредством неустанного влияния гамильтониана, она может эволюционировать во что-то, что очень похоже на «нечто», даже очень похожее на ту вселенную, что мы видим сегодня. Поэтому если для вас «ничто» – это «пустота» или «отсутствие пространства», то законы квантовой механики дают удобный способ понять, как ничто может превратиться в чудесное нечто, внутри которого мы обнаруживаем себя. Это интересно, и важно, и достойно написания книги, и это одна из возможностей, которую обсуждает Лоуренс.

Возможность вторая: время вторично / приблизительно


Вторая возможность состоит в том, что Вселенная вообще не эволюционирует – гамильтониан нулевой, пространство возможных состояний существует, но мы просто сидим в нём неподвижно, без фундаментального «течения времени». Вы можете решить, что эта возможность логическая, но не правдоподобная; ведь разве мы не видим, как всё вокруг нас всё время меняется? Но именно в эту возможность вы немедленно уткнётесь, если просто возьмёте классическую ОТО и попытаетесь её квантовать (то есть, изобрести квантовую теорию, сходящуюся к ОТО в классическом пределе). Мы не знаем, правильно ли это – Том Бэнкс, к примеру, считает, что нет – но эта возможность существует, поэтому нам надо подумать о том, что это могло бы значить, если бы оказалось правдой.

Мы, конечно, считаем, что ощущаем течение времени, но, может быть, время – вещь вторичная, а не фундаментальная (мне не кажется правильным использование слова «иллюзорный» в этом контексте, но другие не так осторожны). То есть, возможно, существует альтернативное описание этой одной неподвижной точки гильбертова пространства – описание, примерно похожее на «Вселенная эволюционирует во времени», по крайней мере, на какое-то время. Представьте себе брусок металла, находящийся на горячей поверхности, не эволюционирующий во времени, но с температурным градиентом, распределённым сверху вниз. Концептуально возможно поделить этот брусок на слои равной температуры, а затем написать уравнение, показывающее, как состояние бруска меняется от слоя к слою, и обнаружить, что получившийся математический формализм похож на «эволюцию во времени». В этом случае, в отличие от предыдущего, время может кончиться (или начаться), поскольку оно изначально было полезным приближением, допустимым при определённых условиях.

Именно такой вариант имеют в виду такие квантовые космологи, как Джеймс Хартл, Стивен Хокинг, Алекс Виленкин, Андрей Линде и другие, говоря про «создание Вселенной из ничего». В этом представлении в истории Вселенной буквально существует момент, до которого других моментов не существовало. Есть граница времени (предположительно, перед Большим взрывом), до которой не было ничего. Ни вещества, ни квантовой волновой функции; не было ничего предыдущего, поскольку понятие «пред-» не имеет смысла. Это тоже интересно, важно, и об этом стоит написать книгу, и это ещё одна из возможностей, о которых рассуждает Лоуренс.

Почему вообще существует Вселенная?


Итак, современная физика выдала нам две эти идеи, довольно интересные, и отзывающиеся на наше неформальное представление о том, как «нечто появляется из ничего». Одна из них говорит об эволюции от пустого пространства (или не-пространства) во Вселенную, полную всякого, а другая говорит о времени, как о примерном понятии, которое оканчивается на какой-то границе в абстрактном пространстве возможностей.

Так на что же нам жаловаться? Если подумать, то такие рассуждения, если принять некое конкретное определение понятия «ничего», могут объяснить, как Вселенная может возникнуть из ничего. Но они не объясняют, и даже не пытаются объяснить, почему нечто существует – почему эта эволюция волновой функции, или почему даже вся эта система «волновых функций» и «гамильтонианов» будет верным способом рассуждать о Вселенной. И, может, вам не интересны эти вопросы, и никто не вправе отнимать у вас права ими не интересоваться; но если подзаголовок вашей книги гласит «почему существует нечто, а не просто нет ничего», вы, по сути, отказываетесь от права не интересоваться этим.

Помогает ли нам развитие современной физики и космологии подойти к этим вопросам о том, почему вообще существует нечто под названием «вселенная», почему существуют такие вещи, как «законы физики», почему эти законы принимают вид квантовой механики, почему именно такая волновая функция и гамильтониан? Коротко говоря, нет. Мне неясно, как они бы могли это сделать.

Иногда физики притворяются, что отвечают на эти вопросы, что очень плохо, поскольку они просто ленятся и не пытаются тщательно подумать об этой проблеме. Вы, к примеру, можете услышать заявления о том, что наши законы физики могут оказаться единственным видом мыслимых законов или простейшим из возможных. Но это явно не так. В рамках платформы квантовой механики существует бесконечное количество возможных гильбертовых пространств и бесконечное количество возможных гамильтонианов, каждый из которых определяет совершенно допустимый набор законов физики. А правильным может быть только один из них, поэтому абсурдно утверждать, что наши законы могут быть единственными возможными.

Призывы к простоте тут тоже не помогают. Вселенная могла бы быть единственной точкой, не меняющейся во времени. Или единым осциллятором, бесконечно колеблющимся туда и сюда. Это было бы очень просто. Как-нибудь может появиться некое определение простоты, по которому наши законы окажутся простейшими, но всегда будут другие, по которым они не такие. В любом случае, мы тогда могли бы задать вопрос, почему законы должны быть простыми? Точно так же заявление «возможно, где-нибудь реальны все физические законы» не отвечает на наш вопрос. Почему реальны все физические законы?

А иногда, с другой стороны, современные космологи говорят о других законах физики в контексте мультивселенной, и предполагают, что нам виден один набор законов, а не другой, по фундаментально антропным причинам. Но это, опять-таки, простая неаккуратность. Мы говорим о низкоэнергетическом проявлении базовых законов, но эти базовые законы одинаковы по всей мультивселенной. У нас всё равно остаётся вопрос о существовании этих глубинных законов, создающих мультивселенную.

Конец объяснений


Все эти вопросы интересно задавать, и не на один из них не отвечает современная физика или космология. Или, по крайней мере, их интересно поднимать, но с моей точки зрения, лучшим ответом будет быстро опустить их обратно. К этому моменту, заметьте, мы уже пришли к чисто философской, а не научной, проблеме.

Вопросы «почему» не существуют в пустоте; они имеют смысл в некоем объяснительном контексте. Если мы спрашиваем «почему курица перешла дорогу?» [популярная тема коротких анекдотов / прим. перев.], мы понимаем, что существуют такие вещи, как дороги, у них есть особые свойства, и у вещей по имени «курицы» есть разные цели и мотивации, и есть вещи, существующие с другой стороны дороги или другие преимущества её перехода. Только в этом контексте можно предложить осмысленный ответ на вопрос «почему». Но Вселенная и законы физики не встроены в какой-то более крупный контекст. Это уже самый крупный из существующих контекстов, насколько мы знаем. Нет ничего плохого в том, чтобы признать, что последовательность объяснений где-то обрывается, и единственным оставшимся объяснением может быть «просто так всё устроено».

Ну, или нет. Мы должны быть хорошими эмпириками и быть открытыми к возможности того, что то, что мы считаем Вселенной, существует в некоем большем контексте. Но тогда мы, вероятно, переопределим это, как вселенную, и останемся с теми же вопросами. Пока вы признаёте, что у Вселенной есть более одного мыслимого способа существовать, у цепочки объяснений всегда будет конец. Я могу и ошибаться, но настаивать на том, что «вселенная должна объяснить себя», довольно безосновательно.

Звуки и фурии


Вот, что я могу сказать по поводу этих интересных вопросов, но у меня не хватает сил удержаться от парочки замечаний по процедурным моментам.

Во-первых, я думаю, что книга Лоуренса имеет гораздо больше смысла как часть популярных споров «атеизм против теизма», а не как просто тщательное философское исследование старой проблемы. Послесловие к книге написал Ричард Докинз, а изначально Лоуренс просил об этой услуге Кристофера Хитченса, пока тот ещё не был сильно болен – и оба этих человека, хотя и очень умные, не являются ни космологами, ни философами. Если вы задались целью отвергнуть заявления о необходимости существования (или полезности) Творца в рамках космологической схемы, тогда приведённые рассуждения по поводу «создания из ничего» действительно приходятся к месту. Физическая вселенная прекрасно может быть самодостаточной; ей не нужно ничего и никого снаружи для её запуска, даже если у неё и было «начало». Это не отвечает на классический вопрос Лейбница, но практически нет сомнений в том, что этот факт является примечательным свойством современной физики и имеет интересные последствия для фундаментальной космологии.

Во-вторых, после выхода обзора от Дэвида, Лоуренс неудачно обрушился с критикой на «идиотских философов» и на всю философию в целом, вместо того, чтобы продолжать вести осмысленную дискуссию по интересующим вопросам. Как большинство учёных, Лоуренс мало что получает от философии науки. Но цель философии не в том, чтобы быть полезной науке, не более, чем у микологии – быть полезной грибам. Философы науки не пытаются заниматься наукой, они пытаются понять, как работает наука, и как она должна работать, выбрать логику и стандарты, лежащие в основе научной аргументации, разместить научное знание в рамках более широкого эпистемологического контекста, и сделать много чего ещё интересного, не притворяющегося наукой. А если вам это не интересно, ну и ладно. Но не стоит пытаться подорвать законность существования области выпадами в её сторону – это глупо и не интеллектуально, и представляет как раз то самое нежелание уважительно спорить с исследователями из другой области, о котором мы сожалеем, когда речь заходит о науке. Жаль, что умные люди, соглашающиеся по поводу большей части важных вещей, не могут не согласиться по поводу всего остального, не размениваясь на оскорбления. Мы должны пытаться быть выше этого.

Комментарии (65)


  1. 4erdak
    26.03.2018 16:56
    -2

    Что такое собственно время, 4 измерение? Да, но не совсем, время это ДВИЖЕНИЕ пространства в 4 измерении, а не само измерение, которое по сути может быть чем угодно от тарелки макаронного монстра до так называемого «абсолютного вакуума» — оно вроде есть, а вроде и нет(прям измерение Шредингера) и не возможно придумать скорость лучше, чем скорость света, как мера этого движения в 4 измерении. Если бы трехмерное пространство было не замкнутым, мы бы не знали закона Хаббла, все бы его точки в независимости от удаленности удалялись друг от друга с одинаковой скоростью, или же вообще не было никакого расширения. А так мы имеет то, что имеем:
    image


    1. Nathanson
      26.03.2018 20:26

      Товарищи минусаторы, расскажите мне, за что человека минусуете, а то у меня в астрофизике познания не очень, и хотелось бы узнать, что тут неправильно.


      1. Angmarets
        26.03.2018 20:58
        +1

        Я бы минусанул за спам и хамство, если бы мог


      1. Shkaff
        26.03.2018 21:05
        +1

        За то, что хамит всем подряд, одно и то же сообщение сует в каждый второй пост. И вообще не надо тут фричество разводить, из разряда "вы все дураки и неправы, а я один весь в белом", этого добра и так хватает.


      1. 4erdak
        26.03.2018 21:40

        Должен спросить двух верхних комментаторов, где и кому я хамил? По поводу «спама», то вообще то текст всегда разный, суть одна, а изображение как приложение в доказательство своих слов, если вы уже его видели, то пройдите мимо пусть увидят те, кто еще не видел, в чем здесь проблема не понимаю. И да, где именно я не прав? Хотя я могу догадываться, что вы ответите.


        1. Angmarets
          26.03.2018 22:00
          +1

          1. 4erdak
            26.03.2018 23:23
            -1

            По теме у вас только ссылка 2, читайте ее по чаще, перед сном.


            1. Angmarets
              27.03.2018 10:10

              Да нет, там все на месте.
              К списку можно добавить еще один комментарий
              geektimes.ru/post/299385/#comment_10688767

              и еще одну причину для минусов — непомерное ЧСВ, выражающееся в настойчивых попытках указать всем что делать. Поверьте, люди и без вас прекрасно знают, как им жить, чем заниматься перед сном и на чем строить свою научную карьеру.


      1. wadeg
        27.03.2018 02:21
        +1

        Потому что двоечники-фрики в товарных количествах тут уже многих задолбали. Давно пора назначить модератором кого-то типа Игоря Иванова с Элементов (для тех, кто не в курсе: только под его статьями и можно читать комменты, под прочими агрессивные недоучки резвятся всласть).


  1. OKyJIucT
    26.03.2018 17:53

    Во-вторых, после выхода обзора от Дэвида, Лоуренс неудачно обрушился с критикой на «идиотских философов» и на всю философию в целом, вместо того, чтобы продолжать вести осмысленную дискуссию по интересующим вопросам.

    Смотрел его дебаты с мусульманином Дзорсисом, и на мой взгляд, он и там неудачно выступил, но только потому, что не умеет сотрясать воздух, бросаться умными словами, или, как сказал один из зрителей на дебатах, заниматься словоблудием. Он не оратор, и подготовился хуже к выступлению, пустив по сути все на самотек. Да и в целом он грубоват, на мой взгляд, потому, что считает других людей глупыми потому, что они не понимают очевидных вещей так же, как он. Хотя книги у него весьма неплохие, и телепередачи тоже.


    Его оппонент прекрасный оратор, он знает все уловки софистики и может легко сбить с толку любого своими словесными выкрутасами, а по существу ничего не скажет. Может доказать что угодно, исходя из своего определения слова "доказательство", орудуя массой непонятных терминов.


    Лично я солидарен с Крауссом в том, что философия не наука, и по своему определению она ею не является. Хотя, повторюсь, его методы нередко грубы и бестактны.


    В последнее время замечаю модную тенденцию со стороны различных религиозных и других течений и мировоззрений любыми средствами присоседиться к науке, чтобы хоть как то уменьшить отток сторонников, доказывая свою точку зрения с помощью "науки". И философия, судя по статье, считает, что обладает какими то особыми знаниями, что вступает в споры в учёными. И, перефразируя Невзорова, можно сказать: "философия — это не наличие особых знаний, а отсутствие элементарных".


    1. 4erdak
      26.03.2018 19:18
      -1

      Лучше бы такие «ученные» как Краусс занимались своей непосредственной работой — латанием дыр в современной науке, а не ловили хайп на борьбе с ветряными мельницами в виде всяких философов и верующих, песенка коих и так уже спета.


    1. MikeLP
      26.03.2018 19:31
      +1

      Ну да ладно. Это называется предвзятость. Значит ученым можно использовать сугубо внутренние термины и определения, непонятные внешним, и когда они таким образом умничают и каждый из них «считает других людей глупыми потому, что они не понимают очевидных вещей так же, как он», то это ничего страшного. Даже наоборот — одобряется толпой. Но как только по отношению к ним используют такой же метод — обижаются и сливаются.
      Простой пример — так всеми любимый Докинз в своей же книге написал, что его очень задело то, что во время лекции его переспорила и тем самым унизила молодая студентка, у которой просто была задача по диплому занять противоположную своему мнению сторону в вопросе и победить. У него так бомбануло от этого что он упоролся и стал всем доказывать обратное в своих многочисленных книгах.
      А Невзоров в отличие от Докинза вообще эталонный пример эффекта Даннинга — Крюгера. С повышенным ЧСВ пытается примазаться к науке, хотя на самом деле оно заувалированное быдло, самоутверждающийся на тупых попах. Хотя вы лучше сказали — он просто "… знает все уловки софистики и может легко сбить с толку любого своими словесными выкрутасами, а по существу ничего не скажет."

      Прежде чем мне напихают минусов поклонники данных людей (простите что обидел ваших идолов, я не виноват, что они стали объектами поклонения и почитания) мне кажется что ошибка кроется в том, что науку пытаются использовать там где надо и не надо, словно пытаясь молотком забивать гвозди и шурупы. Цель науки не в том чтобы доказать «есть Бог» или «нет бога». Наука прежде всего отличный инструмент практического познания мира и его механизмов. И она отлично справляется со своей функцией. Все остальное порождает лишь споры от которых нет пользы.


      1. OKyJIucT
        27.03.2018 00:37
        +1

        Ну да ладно. Это называется предвзятость. Значит ученым можно использовать сугубо внутренние термины и определения, непонятные внешним, и когда они таким образом умничают и каждый из них «считает других людей глупыми потому, что они не понимают очевидных вещей так же, как он», то это ничего страшного. Даже наоборот — одобряется толпой. Но как только по отношению к ним используют такой же метод — обижаются и сливаются.

        Посмотрите дебаты, о которых я говорил, и поймёте, что я имел ввиду. Я вовсе не утверждал, что одним можно использовать сложные слова, а другим нет. Я говорил о том, что одни используют сложные слова, чтобы стало проще объяснить и понять, а другие их используют, чтобы запутать слушателя и тем самым придать веса своему мнению ("так сложно говорит, это не может быть неверным").


        Я не согласен с вашим утверждением о том, что споры бесполезны, нередко в пылу спора людям приходят интересные идеи.


        Докинза читал одну книгу (и ту не закончил), не понравился его стиль исполнения, смотрел видео с ним, не понравилось его пренебрежительное отношение к тем, кто с ним не согласен. Например, он считает, что врач не может быть верующим, на мой взгляд это перебор.


        1. MikeLP
          27.03.2018 16:19
          +1

          Полезный спор, о котором вы говорите, возможен только в случае взаимного уважения. Такое случается очень редко когда сталкиваются фанатики обеих сторон.


    1. Dimmis
      27.03.2018 08:49

      Смотрел несколько дебатов ученых мужей (Докинза, Гельфанда, Хитченса и др.) с теологами и другими людьми от религии, в т.ч. и эти. Как по мне, проблема ученых в том, что они не понимают для чего и для кого проводятся эти дебаты. Поэтому часто они относятся к своим оппонентам свысока. Их можно понять, ученые приводят факты, их оппоненты — свои домыслы, пересказы из древних книг и др., ставя их при этом в один ряд с фактами.
      Но это плохо воспринимается аудиторией, тем более теми, кто изначально больше склонялся в религиозную сторону. Вместо того, чтобы объяснить, почему цитата из Корана никак не может являться контраргументом установленному научному факту. Какие требования наука предъявляет к повторяемости и проверяемости и почему не может принимать во внимание древние свидетельства пусть даже большого количества людей о якобы явлении лика богородицы на небе, они открыто насмехаются над собеседником. На этом фоне проповедники с их вкрадчивым голосом и подчеркнутым уважением к аудитории и участникам выглядят гораздо выгоднее и по сути выигрывают спор даже не вступая в него.


  1. ni-co
    26.03.2018 18:17

    Красивая статья, годный перевод. Проблема только в том, что «гамильтониан, который толкает время вперед» находится или возникает из(в) нашей головы(е).


    1. Zenitchik
      26.03.2018 19:53
      +2

      Почему Вы считаете, что это проблема?
      Сила тяжести тоже существует только в нашей голове, но это не мешает ей соответствовать наблюдаемой картине мира.


      1. ni-co
        26.03.2018 20:58

        Согласен, но в статье речь о вещах, которые мы наверняка наблюдать никогда не сможем.


        1. Zenitchik
          26.03.2018 21:53

          Ну, тогда, и чёрт бы с ними.


    1. Dimmis
      27.03.2018 09:01

      С одной стороны соглашусь, гамильтониан это по сути должно быть описание чего-то, некой сущности или явления, попытка записи его свойств на бумаге. А к чему мы должны привязать это описание? Является ли гамильтониан полным описанием свойств этого «нечто»?
      С другой стороны, в попытке описать Вселенную через редукцию, описание сложных систем и свойств через комбинацию нескольких более простых, мы, как мне кажется, неизбежно уткнемся в некий уровень абстракции. При котором нечто от ничего будет отличаться так же как 1 и 0 в двоичной системе. При этом что за что принять будет лишь предметом договоренности. Сразу возникает вопрос о связи физики и математики.


  1. ni-co
    27.03.2018 09:54

    Уткнемся в теорему Геделя о полноте. Я в ней вижу физический смысл в познаваемости природы.


    1. Sychuan
      27.03.2018 21:17

      Уткнемся в теорему Геделя о полноте.

      Теорема Геделя относится к частным вопросам математики. Прежде чем переносить ее на природу, нужно показать каким образом она там применима. Это кстати ошибка многих философов.


      1. ni-co
        27.03.2018 22:12

        Простите, погуглил для большего понимания того, что я хотел сказать:
        «Теорема Гёделя о неполноте отрицает возможность такой системы аксиом и правил вывода, при которой совокупность утверждений, выводимых из аксиом, совпадает с совокупностью истинных утверждений арифметики (более того, для всякой непротиворечивой системы может быть эффективно построено истинное, но не выводимое утверждение). „


  1. AndreyMtv
    27.03.2018 11:48

    В математике есть аксиомы, в физике есть мировые константы, а в теологии есть Бог. По своему определению, всемогущий и непознаваемый. Опровергать наличие бога, все равно, что опровергать число пи. Более бессмысленного занятия, чем опровержение определения представить невозможно.


    1. Dimmis
      27.03.2018 12:10

      Ну почему же. Зависит от того, какое определение ему дать, а оно у каждой конфессии, и даже внутри конфессий, разное. Но как только они смогут четко договориться и дать формальное определение тому, что они называют бог — можно будет судить опровергаемое это понятие или нет. Например если скажут, что бог это белобородый дядька который сидит на горе Олимп в Греции, то это вполне можно будет опровергнуть, поднявшись туда.


      1. AndreyMtv
        27.03.2018 15:09

        Тут тоже преимущество у верующих. Очевидно, что будет дано определение максимально неудобное для опровержения.
        Кроме этого, есть смысл в накоплении научного знания (в т.ч. о вселенной), но нет никакого смысла верить в отсутствие бога. Ибо каждый получит по вере своей. Если веришь в мрак и пустоту, то это и получишь.


        1. Zenitchik
          27.03.2018 15:28

          Ибо каждый получит по вере своей.

          Откуда нам это знать?


          1. AndreyMtv
            27.03.2018 17:16
            -1

            Знать веру это оксюморон.


            1. Zenitchik
              27.03.2018 17:18
              +1

              Как Вы из моего поста вывели смысл «знать веру»? Кажется, логика сдохла в корчах.


        1. Dimmis
          27.03.2018 15:37

          Они могут дать любое определение, но если они захотят дать полностью неопровержимое определение, то это будет бог, местонахождение которого нельзя определить, и который никак не взаимодействует и не влияет на нашу вселенную (либо его влияние не отличимо от действующих физических законов). И в чем смысл такого бога? Зачем в него верить?

          Кроме этого, есть смысл в накоплении научного знания (в т.ч. о вселенной), но нет никакого смысла верить в отсутствие бога. Ибо каждый получит по вере своей.

          Неверие в бога не означает веру в его отсутствие. Чтобы решить что что-то существует нужны свидетельства существования этого. Без свидетельств остается верить. Для того же чтоб решить что чего-то нет, совсем не нужны доказательства несуществования этого, достаточно отсутствия свидетельств существования.
          Если веришь в мрак и пустоту, то это и получишь.

          Этой фразой вы подвергаете сомнению объективность существующего мира.


          1. Zenitchik
            27.03.2018 15:57

            Они могут дать любое определение, но если они захотят дать полностью неопровержимое определение, то это будет бог, местонахождение которого нельзя определить, и который никак не взаимодействует и не влияет на нашу вселенную


            Не только. Это может быть бог, воздействие которого на вселенную полностью непредсказуемо для людей. Опровергнуть существование такого бога практически невозможно.


            1. Dimmis
              27.03.2018 16:18

              Такой бог будет полностью бессмысленным для религии (не для веры). К тому же сложно себе представить полностью непредсказуемое воздействие. Т.к. из этого уже вытекает два предсказания:
              1. Это воздействие должно быть и оно должно быть заметно.
              2. Оно должно чем-то отличаться от естественного хода вещей.


              1. Zenitchik
                27.03.2018 16:25

                Если оно полностью непредсказуемо для людей — его трудно отличить от естественного хода вещей. Каждый ранее не поддающийся предсказанию феномен верующие будут объявлять проявлением Бога, до тех пор, пока не будет найдено материалистическое объяснение. И так без конца.

                Такой бог будет полностью бессмысленным для религии (не для веры)

                А религии — плевать. Вон, с Буддой — по его же собственному замыслу — связи нет. Он, в своей нирване, индифферентен ко всему. Однако ж целая религия предполагает, что ему можно молиться.


                1. alexxisr
                  28.03.2018 10:56

                  Будда же не бог, чего ему молиться?
                  он просто достиг нирваны и другим людям рассказал как


                  1. Zenitchik
                    28.03.2018 15:27

                    Это Вы спросите у тех, кто ему молится.


          1. AndreyMtv
            27.03.2018 17:33

            В чем смысл бога неотличимого от сил природы и течения естественного хода вещей?
            В лесу иногда падают деревья. Одно из них упало на муровейник. Многочисленные жертвы среди муровьев. И вот среди выживших возник спор. Одни говорят, что дерево свалил человек и это наказание за грехи. А другие говорят, что существование человека во первых не доказано, во вторых для падения дерева совершенно не обязательно, поскольку доказано, что деревья могут падать под воздействием ветра. Ветер доказан и наблюдаем каждый день, а о человеке ходят только легенды, якобы кто то видел его сотни поколений назад.
            Вот только лесорубам совершенно безразличен спор, что их существование бесполезно с точки зрения муровьев. Лесорубы даже знают о существовании муровейников и стараются валить деревья так, что бы они по возможности не падали на муровейники, но не всегда это получается. Кроме того, действительно существует ветер, который валит деревья в том числе и на муровейники.
            Вполне возможно, что масштаб воздействия бога на нашу вселенную больше, чем масштаб воздействия человека на муровейник. И неопределяемость этого воздействия всего лишь проявление разницы масштабов.


            1. Zenitchik
              27.03.2018 18:06

              При таком описании, человек — это и есть часть естественного хода вещей.


            1. ferreto
              27.03.2018 22:30

              Честно говоря, когда читаешь «муровей» и «муровейник», как-то уже не хочется вникать в смысл всего остального…


              1. aram_pakhchanian
                29.03.2018 00:36

                Муровей — это условный муравей в другой вселенной.


            1. Dimmis
              28.03.2018 07:33

              Все-таки деятельность лесорубов можно отличить от воздействия на деревья ветра. И даже если бы человек решил валить деревья потоком воздуха, то это все равно было бы отличимо, только не уровне сваленных деревья, а на уровне причин возникновения ветра.
              Но вообще да, человек является частью это вселенной, и мы не знаем, насколько его действия могут быть независимыми от нее (вопрос о свободе воли).


  1. nathanael
    27.03.2018 11:52

    Дайте мне Вселенную на сегодня, и законы физики скажут, что станет с ней в будущем.
    Имеется в виду вселенная на крупных масштабах или вплоть до планет и отдельных живых организмов?


    1. Ilyasyakubov
      27.03.2018 12:10

      Да вплоть до планет и живых организмов, но, оговорка, в теории.


      1. BOM
        27.03.2018 14:01

        А разве наука уже успела признать детерминизм вселенной?


        1. Ilyasyakubov
          27.03.2018 14:01

          Я ответил по сути цитаты, а не по доказанному факту.


        1. Dimmis
          27.03.2018 15:51

          Каждая из наших физических теорий является детерменистичной по сути. Вопрос в том, насколько они соответствуют реальному миру.


          1. gdsmiler
            27.03.2018 19:56

            Квантовая физика, в общем, не предполагает детерминизм


            1. Dimmis
              28.03.2018 07:29

              Вполне предполагает, квантовая физика оперирует волновыми функциями и никакой неопределенности там нет. Если бы вы могли записать волновую функцию любой системы (например всей Вселенной) то смогли бы проследить ее эволюцию и определить ее состояние в любой момент времени.


              1. gdsmiler
                28.03.2018 09:15

                Нет, волновая функция дает нам только плотность вероятности, никак не определенные данные о состоянии


                1. Dimmis
                  28.03.2018 09:36

                  Плотности вероятности того, что мы можем получить в результате измерения, т.е. при коллапсе волновой функции.
                  Давайте так:
                  Понятие вероятности жестко связано с понятием события, а события происходят во времени. Случайность или неслучайность события можно было бы определить через его повторяемость при обращении времени и повторении эксперимента. Т.е. повторился бы или нет результат эксперимента если бы мы отмотали время вспять (пришли бы точно к тем же начальным условиям) и повторили бы эксперимент. Понятно что в реальности мы сделать этого не можем, но можем в локальной системе обратить направление действующих сил, что приблизительно будет соответствовать обращению времени. Так вот, если у нас есть система из одной частицы в поле сил, описываемая определенной волновой функцией, то при смене знака всех сил на обратный, а потом снова запуске эксперимента мы полностью повторим состояние этой системы как и в предыдущем эксперименте. Только есть одно но — если частица в процессе провзаимодействовала с другой частицей (например в результате измерения), то ее волновая функция теперь будет представлять суперпозицию двух этих частиц. И тогда в эту систему придется включать уже две частицы. и т.д.


                  1. gdsmiler
                    28.03.2018 09:44

                    То есть мы можем повторить то состояние о котором ничего не знаем и не можем повторить какое то определенное, правильно?
                    Наличие случайности в событиях не позволяет сказать что при повторении условий у нас повторится результат.
                    Но, имхо, детерминизм является скорее философским понятием чем научным


                  1. Shkaff
                    28.03.2018 10:35

                    В квантах недетерминизм возникакет только в процессе измерения, эволюция унитарна и потом обращение стрелы времени ничего ей не делает, как вы указали. А дальше уже вопрос интерпретации КМ.
                    В принципе, измерение вносит как раз ту самую случайность и распределение вероятности, то есть — неопределенность.
                    Отсутствие скрытых параметров однозначно говорит нам, что результат измерения будет случаен.
                    В случае многомировой интерпретации, в глобальном смысле физика детерминистична, но локально в нашей вселенной мы этого не можем увидеть.


                    А слова про волновую функцию вселенной вообще не очень имеют смысл, пока мы не научимся работать с квантованием гравитации.


                    1. Dimmis
                      28.03.2018 12:50
                      +1

                      Со всем соглашусь, только уточню, что сам процесс измерения не четко определен.


                    1. Victor_koly
                      28.03.2018 17:28

                      В квантовой механике можно пройти такие стадии:
                      1. Времени у нас нет, мы можем только записать стационарное уравнение Шрёдингера H*psy = E*psy Для 2-3 частных случаев мы можем найти точное решение (или записанное через очень умные математические функции).
                      2. Потом мы можем вспомнить, что H*psy = i*h/(2pi) * dpsy/dt.
                      Во первых, тут у нас идет интерференция и прочее «прохождение чеерз обе щели сразу».
                      Во вторых, у нас есть кроме точных решений 2 возможности:
                      — найти приближенные решения для гамильтонианов, которые можем считать малыми поправками к г-м с точными решениями;
                      — для случая зависимости потенциала от времени — найти необходимое условие для возможности перехода системы из одного состояния в другое (оба характерзуются разными энергиями E из пункта 1).

                      Так вот, любую реальную систему из 3 частиц мы не можем описать согласно пункту 1 как точное решение. Можем описывать приближенные потенциалы, вроде потенциала электронного облака:
                      U(r1) = const*q1*q2*int{psy1(r1)*conj(psy2(r2))*dr2/|r1-r2|}


                      1. Shkaff
                        28.03.2018 17:35

                        Я не очень понял, к чему вы. Вопрос же не в реальной возможности описания, а в фундаментальной.


                        1. Victor_koly
                          28.03.2018 20:20

                          Эволюция в любом случае описывается в терминах волновой функции (а сложнее дело в этом случае).
                          результат измерения будет случаен — измерением является любое воздействие на систему (см. в моем комменте пункт 2 по пот-ал от времени).
                          Мир в любом случае не определен, но но траекториях длинных (с интегралом действия >> h/(2pi)) класс. механика (ур-ие Гамильтона-Якоби) хорошо работает везде, кроме точек остановки (условно говоря — на эллиптической траектории возле афелия и перигелия возникает погрешность по координате вдоль большой оси на масштабе порядка длины волны де Бройля).
                          В случае многомировой интерпретации — реализуется все, даже вероятность Вас провалиться сквозь Землю и выпасть с другой стороны (правда вероятность всех атомов собраться в объеме порядка Вашего будет ещё меньше).
                          P.S. Уравнение Шрёдингера — задача математическая. Напоминаю, что не у всех уравнений в математике есть решение и не у всех задач при доказанном факте наличия решения вышло его найти.


                          1. Shkaff
                            28.03.2018 20:30

                            Вы путаете наше незнание информации о системе с фундаментальным недетерминизмом.
                            То, о чем вы говорите — это просто наш недостаток знания.
                            Скажем, если бы работали скрытые переменные, мы бы их тоже не знали, но фундаментально мир работал детерминистично.
                            Есть еще множество теорий, которые согласуются с квантами на всех уровнях, но предоставляю свою интерпретацию измерения.
                            И вот некоторые из них фундаментально детерминистичны (и даже супер-детерминистичны), как теория пилотной волны или cellurar automata, а некоторые — нет.


                            1. Victor_koly
                              28.03.2018 22:01

                              Не будет никакого детерминизма, если виртуальные фотоны передают в каждом протоне энергию случайному кварку.
                              Я не знаю, какими скрытыми переменными можно объяснить энергетический спектр носителя в квантовой яме, но этот спектр тупо работает (в степени соответствия КМ достаточной, для производства изделий).
                              Но Вы конечно можете разложить все пространство на кусочку нужного уровня квантования и сопоставлять с каждой точкой некие параметры «полей» (фермионных и бозонных). Полями я тут называю распределение волновых функций абстрактных фермионов и бозонов, преимущественно — смешанных состояний всех 6 кварков+антикварков и все 5 видов элементарных бозонов (gamma, g, W, Z, H) тоже распределены условно по всему пространству.


                              1. Shkaff
                                28.03.2018 22:13

                                Вы продолжаете путать наше знание о системе с физической реальностью.
                                В комменте речь шла фундаментально о детерминистичности мира.
                                Так вот, фундаментально, например, пилот-волна полностью детерминистична. Это не меняет то, что в наших экспериментах мы получаем вероятности исходов. Но это просто наше знание неполно, а природа сама совершенно детерминистична.


                                1. Angmarets
                                  29.03.2018 00:36

                                  Но это просто наше знание неполно, а природа сама совершенно детерминистична.


                                  Ой, у вас, кажется, неравенство Белла выполнилось. Не подскажете, как это у вас получилось?


                                  1. Shkaff
                                    29.03.2018 08:57

                                    Неравенство Белла тут не при чем. Оно говорит только о невозможности локальных скрытых переменных, и ничем больше. Никакого утверждение о детерминизме там нет. Поэтому любая детерминистическая теория не противоречит неравенству Белла: теория нелокальных скрытых переменных, многомировая интерпретация, теория пилот-волны, etc.


                                    Вот есть хорошая книжка на почитать.


  1. kauri_39
    28.03.2018 00:53

    "Физическая вселенная прекрасно может быть самодостаточной; ей не нужно ничего и никого снаружи для её запуска, даже если у неё и было «начало»."


    В этом утверждении скрывается парадокс. Давайте его выявим, но сперва представим "запуск" самодостаточной физической вселенной.


    Мы точно не знаем, что такое вселенная, поскольку можем судить лишь о её видимой для нас части. Возможно, это лишь микроскопическая часть гораздо большей расширяющейся Вселенной. Пишем её с большой буквы, как и нашу Галактику, ведь она может быть одной из целого множества соразмерных ей вселенных. Пусть все они самодостаточные и возникли естественным путём. Уточним, каким именно, и что из этого следует.
    У нас есть понятия вечности и бесконечности, которыми вправе обладать некое внешнее для Вселенной неограниченное сверхпространство. Предположим, что в нём из множества вселенных одного масштаба пространства-времени при их расширении и взаимном сжатии образуется множество вселенных следующего масштаба. То есть вселенные любого масштаба — их пространство и материя — состоят из вселенных предыдущего масштаба. Все они "погружены" в пятимерное сверхпространство, где 5 измерение — бесчисленные масштабы вселенных. Это вполне допустимый вариант мультиверса, не менее реальный, чем эвереттовские параллельные вселенные.


    Дальнейшее уточнение естественного пути образования вселенных приводит к парадоксу. Мы начинаем учитывать внутренние различия исходных вселенных — материала для вселенных следующего масштаба. И замечаем, что в части этого материала могут попадаться обитаемые и даже разумные вселенные. Как, например, наша Вселенная. Это и есть парадокс: как в естественно образованных вселенных возникает искуственный мир — цивилизации и их системы? Нам кажется, что искусственное всегда есть порождение разумных сил, а они сами тоже принадлежат к искусственному миру. Впрочем, так кажется лишь вблизи, а издали, по незнанию, неведомые нам разумные силы могут показаться вполне естественными. Как кажется младенцу естественным его обитаемый мир в пределах комнаты, дома, наблюдаемый из окна, из детской коляски.


    Парадокс решается признанием, что как город для младенца, так и Вселенная для нас — искусственный мир. Не все с этим согласятся, большинство продолжит верить, что антропогенные фундаментальные параметры Вселенной — следствие случайности при её образовании. И что такая случайность очень вероятна при образовании множества вселенных, большинство которых имеет иные, не животворные параметры.
    Да, логика в этом есть, не во всех вселенных запускается и протекает полнометражная эволюция материи. Но там, где она успешно завершилась, те вселенные становятся разумными объектами, способными предвидеть будущее и реагировать на него. Это представители искусственного мира, они заинтересованы в самосохранении и в воспроизводстве себе подобных во вселенных следующего масштаба. И у них, как следует из общего закона эволюции материи, есть возможности для реализации своих интересов. В любом случае, если в образовании вселенных участвуют разумные вселенные предыдущего масштаба, то этот процесс уже нельзя считать естественным.
    А их никуда не денешь, и у них особая роль. Если из численно преобладающих необитаемых, неразумных вселенных образуется пространство вселенных следующего масштаба, то из разумных — их формы материи: от элементарных частиц до цивилизаций и их систем. Так исходные разумные силы порождают новые разумные силы. Искусственный мир воспроизводит себя во всё более масштабных вселенных. Но далеко не каждый "младенец" готов это осознать.


    1. gdsmiler
      28.03.2018 09:20

      Это и есть парадокс: как в естественно образованных вселенных возникает искуственный мир — цивилизации и их системы?

      Этот парадокс существует только в ваших мыслях. Я понимаю что Вам спокойней когда вы «знаете» как все на самом деле, но ваша гипотеза не дает предсказаний которые можно проверить и вводит ненужные ограничения.


      1. kauri_39
        29.03.2018 12:03
        -1

        У меня философская теория, поэтому она не даёт предсказаний, измеряемых в граммах, метрах, секундах. Она даёт качественные предсказания, и их можно проверить.
        Например, она предсказывает, что кварки — составные частицы, они состоят из фотонов. Когда-нибудь это будет проверено и подтверждено.
        Если бы общий закон эволюции материи (основа моей теории) был открыт ранее, где-то в середине минувшего века, то он предсказывал бы, что:


        1. Протоны и нейтроны в ядрах атомов связаны обменом неких частиц (мезонов) — подобно тому, как атомы в молекулах связаны обменом электронов.
        2. Нуклоны (протоны и нейтроны) имеют составную природу: элементы данной формы материи тоже являются системами взаимодействующих элементов (кварков) предыдущей формы.
        3. И как субатомные, так и эти субнуклонные частицы тоже связаны обменом специальных частиц связи (глюонов).
        4. Цивилизации, имея внутреннюю световую связь, будут взаимодействовать с другими цивилизациями Вселенной с помощью сверхсветовой связи, включающей в себя практически мгновенный обмен информацией.

        Но я не виноват, что его не открыли раньше, до моего рождения. А данных о мире уже тогда хватало для его формулировки в нынешнем виде. Достаточно было проанализировать образование молекул из атомов, клеток из молекул, организмов из клеток и цивилизаций из организмов, чтобы увидеть общее в этом процессе.
        На основе общего закона эволюции можно было бы предположить соответствующий вариант мультиверса, о котором я рассказал выше. И тогда "чудовищное дальнодействие" запутанных фотонов и их систем (частиц материи) воспринималось бы не как непонятная "нелокальность", а как предсказанный общим законом мгновенный обмен информацией между разумными вселенными предыдущего масштаба.


        Вашу мысль о вводимых мной "ненужных ограничениях" я не понял.


  1. rafuck
    28.03.2018 00:59

    Размерность… ну почему квалификации переводчика хватает только на имена собственные? Гильбертово пространство мы умеем. А вместо размерности говорим «размер»


  1. martin__marlen
    28.03.2018 10:19

    Пока не появится наблюдатель, все процессы и сущности можно считать виртуальными