Квантуется ли время? Существует ли фундаментальная единица времени, которую нельзя разделить? [дубликат]

Является ли настоящее просто резкой линией между прошлым и будущим без какого-либо времени, или настоящее представляет собой короткую застывшую единицу времени?

Можно ли разложить время на фундаментальные единицы? Как планковское время или какая-то другая кратчайшая единица времени? Перескакивает ли тогда само время с одной единицы времени на другую, потому что между ними нет ничего? Может ли все в наименьшей временной шкале быть застывшим 3D-изображением, подобным 2D-изображению в кино? Может ли эта реальность быть чем-то вроде 3D-кино, в котором изображения показываются с временной частотой?

Обновлять:

Думаю, мы никогда не узнаем, квантуется ли время, если не измерим, что оно квантуется. Например, если мы найдем что-то с высокой частотой, на которую влияет частота основных единиц времени. Есть одно такое наблюдение красного смещения света от галактик, которые, кажется, сгруппированы в определенные полосы в энергетическом спектре:

«Свет, смещенный в красную сторону, который мы наблюдаем, состоит из фотонов, дискретных «частиц» световой энергии. Энергия фотона является произведением физической константы (постоянной Планка), умноженной на частоту света. Частота определяется как величина, обратная времени. , так что если возможны только определенные красные смещения, то присутствуют только определенные энергии, и, следовательно, разрешены только определенные частоты (или, что то же самое, временные интервалы) В той мере, в какой красные смещения галактик связаны со структурой времени, это предполагает лежащее в основе квантование.

«В наших новейших теоретических моделях мы научились предсказывать задействованные энергии. Мы обнаружили, что задействованные времена всегда являются определенными специальными кратными «планковскому времени», кратчайшему интервалу времени, согласующемуся с современными физическими теориями». http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=is-time-quantized-in-othe&page=2

Вы на самом деле спрашиваете, квантуется ли время. Это отличается от разговора о единицах планковского времени, поскольку они могут быть сколь угодно непрерывными. Существуют теории, согласно которым пространство считается квантованным, en.wikipedia.org/wiki/Loop_quantum_gravity , но они не являются общепринятыми. На шкале Планка царит общая теория относительности и возникает проблема с определением времени. Это не простая проблема.
Такие вещи не могут быть доказаны, на самом деле. Квантуется ли время или представляет собой непрерывный поток, я сомневаюсь, что кто-либо когда-либо сможет это подтвердить. Что мы всегда можем сделать, так это сделать предположение и выбрать предположение, которое отвечает на большинство вопросов надлежащим образом, а также согласуется с другими данными/законами/информацией.
Михаил: это просто неправда. Предположение о дискретности времени в этом смысле — очень смелое предположение, имеющее множество следствий — независимо от других аспектов теорий, с которыми оно может сосуществовать, — и можно легко эмпирически продемонстрировать, что оно ошибочно.
Я не очень разбираюсь в теме, на самом деле. Но как можно было бы доказать, что время — если бы мы это сделали — квантуется? :/
На данный момент, это зависит от того, кого вы спросите! как сказала Анна, петлевой квантовый гравист, вероятно, сказал бы «да»; в то время как другим физикам либо все равно, либо они говорят, что это непрерывно. А петлевая квантовая гравитация (хотя в принципе и поддающаяся фальсификации) недоступна современным измерениям.
Любош: это неправда. Ваше доказательство отсутствия дискретного времени делает предположения о физике, о которых мы в настоящее время не можем сказать, верны они или нет.
Квантованное время @PeterShor будет иметь последствия в наблюдаемых масштабах низких энергий, за исключением того факта, что оно нарушает принцип неопределенности квантовой механики, как можно продемонстрировать.
@Dilaton: если квантованное время и пространство несовместимы с квантовой теорией поля, как же может работать КХД на решетке?
@PeterShor, насколько я знаю, люди не предполагают, что решетка в решетке КХД физически существует, это скорее средство для выполнения вычислений. В пределе непрерывная КХД должна быть восстановлена, а непрерывная КХД — это то, что любит делать природа, иначе мы бы знали, нет?
@Dilaton: я не говорил, что решетка в решеточной КХД действительно существует. Но тот факт, что КХД на решетке работает, показывает, что вы можете поместить динамику, которая действует точно так же, как квантовые теории поля, в систему с квантованными временем и пространством. Откуда нам знать, что природа не делает то же самое с совершенно другим квантованием времени и пространства? Мы не можем, если не понимаем динамику в масштабе Планка.
Относительно статьи, процитированной в редактировании: А???? То, что говорит Тиффт, не имеет никакого смысла. Похоже, что кто-то случайно сгенерировал научно звучащие предложения и связал их вместе. Единственное когда-либо наблюдаемое квантование красных смещений связано с тем фактом, что мы смотрим на дискретные эмиссионные линии через атмосферу с дискретными областями прозрачности, поэтому вы не можете видеть галактики при определенных красных смещениях. Подумать только, кто-то вроде этого когда-либо становился профессором...
Энергия излучения и поглощения фотонов считается квантованной. Что происходит между ними, менее ясно. Может ли быть так, что промежуточный бит более сложен, и поэтому нет необходимости во взаимно однозначном соотношении между излучением и поглощением, и нет необходимости в квантовании времени или пространства? Кстати, я не вижу этот вопрос как дубликат.

Ответы (1)

Чтобы ответить на этот вопрос, проще всего провести мысленный эксперимент. Предположим, что существует наименьшая единица времени и что вещи не могут измениться, пока не истечет указанная наименьшая единица. Таким образом, не будет нелогичным постулировать, что каждое измеримое количество времени должно быть целым числом, кратным этой наименьшей единице (назовем ее t). Если наш мысленный эксперимент не предлагает никаких логических противоречий, то мы должны быть в состоянии сказать, что он разделен на мельчайшие единицы.

Теперь предположим, что я изобрел двигатель нового типа, способный разгоняться так быстро (примечание: у меня есть инерционные демпферы), что я могу достичь 0,5с за один t. Я поместил один из этих приводов в заднюю часть космического корабля, а другой — сбоку; под прямым углом (не обязательно, но я все равно решил это сделать). Теперь мы с тобой соглашаемся на небольшой эксперимент. У нас обоих есть компьютеры, способные выполнять один процесс за t. Вы собираетесь настроить свой компьютер так, чтобы каждый индикатор включался или выключался. Я собираюсь прыгнуть в свой космический корабль, нажать на газ, оставаться на максимальной скорости в течение одного t, а затем остановиться. Расстояние, которое я преодолеваю, должно быть почти незаметным, чтобы мне не приходилось беспокоиться о возвращении. Третий компьютер будет подключен к камере, которая делает снимок каждые t (чтобы мы могли видеть, что происходит).

Вот что мы можем найти. В то же время загорается ваша лампочка, и я нажимаю на газ. В вашем кадре через один t свет гаснет, затем снова включается через другой t и, наконец, гаснет через третий t после этого. Эксперимент окончен для вас. В моем кадре через секунду после того, как я нажму на газ, я ускоряюсь до 1 2 с , я еду с этой скоростью еще t, в этот момент я нажимаю на тормоз, и после третьего t я снова нахожусь в покое с окончанием эксперимента. Видите проблему?

Смотрим ленту. Время = 0: я нажимаю на газ, и у вас загорается свет. Time=t: твой свет гаснет, и я достигаю 1 2 с (Я не изменился за прошедшее время, поэтому тогда на меня не повлияло замедление времени). Время = 2t: ваш свет включается. Время = ( 1 + 2 ) т : Я нажал на тормоза. Время=3t: ваш свет выключается. Время = ( 1 + 2 2 ) т : Я полностью останавливаюсь.

Конечно, камера будет записывать только то, что происходит каждый t. Тем не менее, в 3t я все еще двигаюсь, но мои тормоза уже сработали. В 4т я бы уже отдыхал. Вот в чем проблема. Теперь, когда мы находимся в одной системе отсчета, когда я могу измениться? будет ли какое-либо движение для меня иметь место в то же время, что и любое движение для вас? Если да, то как насчет моего первого движения после эксперимента? Оно явно не могло быть кратно t, отделенному от моего предыдущего. Если нет, то навсегда ли нас разделяет в действиях доля t? Разве это не противоречит идее о том, что все должно быть разделено целыми числами, кратными t?

Как ни посмотри, должна быть меньшая единица времени, чем t. В моем фрейме я испытал 3т, в вашем фрейме вы испытали 3т. Но когда я снова присоединился к вашему кадру, я рассинхронизировался на нецелое число, кратное t. Для этого требуется меньший блок.

Я понял, что это не основанный на фактах ответ. И это не что иное, как концептуальный эксперимент. Я также понимаю, что ОТО преобладает в этой временной шкале и что я использовал только СТО. Однако вы можете масштабировать все времена в этом эксперименте до шкалы времени SR и обнаружить, что разница во времени между нами по-прежнему не является целым кратным.

Надеюсь, хотя это и не является прямым ответом на ваш вопрос, это поможет вам прийти к собственному выводу.

Это действительно ответ на другой вопрос, physics.stackexchange.com/questions/4094/… , и я не думаю, что это правильный ответ.
@Бен, честно. У меня было чувство, что идеальная точка хороша, но мой аргумент ужасен. Вы скажете, что я могу сделать это правильно по вашим меркам? Или это списание? Можете указать, пожалуй, самое неправильное в этом?
Вот мысль. Если и время, и пространство квантованы, то можно сказать, что скорость света такова, что каждый t волны распространяется на 1 единицу пространства. Но как объяснить вещи, движущиеся со скоростью меньше скорости света? Что-то, движущееся со скоростью 1/10 скорости света, распространяло бы только 1 единицу каждые 10 т. Как он «узнает», когда 10t истекли и пора двигаться?
@Michael Это определенно отличная мысль в моих книгах, но она служит только для того, чтобы показать, что время и пространство не квантуются одновременно. Но показать, что пространство не квантовано, очень просто. Время, с другой стороны, немного сложнее
Эти аргументы предполагают классическую механику. Вселенная квантовая.
@Джим Хороший космический корабль! Спасибо, что не ответили на мой вопрос и тем самым помогли мне сделать собственный вывод :-) Как показывает обновленный вопрос, на частоту ЭМ-излучения может влиять частота основной единицы времени. Я не понимаю, почему время и пространство не могут быть квантизированы... в компьютере они квантизированы.
Извините, но я должен сказать это. Конечно, время и пространство квантуются. Наша вселенная — это цифровая компьютерная симуляция, созданная сверхразвитой инопланетной сущностью. Да, мы живем в матрице!!
@JackR.Woods Тсссс! Мы не можем дать им знать, что мы напали на них. Просто заткнись и притворись, что это не квантуется. Вы ведь не хотите, чтобы они закрыли симуляцию, не так ли?