Почему мы помним прошлое, но не помним будущее?

Этот вопрос иногда называют «психологической стрелой времени» (Hawking, 1985). Здесь прошлое понимается как момент или время, когда энтропия Вселенной была ниже, а для будущего – наоборот. Поэтому обычно считается, что PAOT является следствием термодинамической стрелы времени нашей Вселенной. Если да (а может и нет?), то как они связаны?

Некоторые пояснения в литературе:

  1. Практические системы памяти работают таким образом, что формирование новых воспоминаний влечет за собой общее увеличение общей энтропии системы и окружающей среды. Например, для создания памяти, т. е. для того, чтобы заставить наши нейроны ориентироваться определенным образом, требуется энергия, в результате чего наше тело немного нагревается, увеличивая общую энтропию (Hawking, 1985 и 1994); Инициализация памяти для повторного использования — это необратимый процесс, который увеличивает общую энтропию (Landauer, 1961. Wolpert, 1992).
  2. Совсем недавно люди утверждали, что даже обратимые и недиссипативные системы памяти подвержены PAOT (Mlodinow and Brun, 2014). Вывод делается путем наложения некоторых ограничений на то, какой должна быть система памяти. В частности, они утверждают, что память должна быть каким-то образом устойчивой к небольшим микроскопическим изменениям в состояниях системы, которую она записывает (то, что они называют требованием «общности»). Но малейшие изменения в будущем состоянии разрушают термодинамическую стрелу времени между настоящим и будущим. Таким образом, любая память о будущем системы «может помнить только одну возможную конфигурацию этой системы». Эта тонкая настройка дисквалифицирует его как добросовестное воспоминание.

Моя проблема с объяснением (1) заключается в том, что даже если оно правильное, само по себе оно не кажется полным ответом. Да, увеличение (новой) памяти происходит только по мере увеличения общей энтропии Вселенной. И что? Ему нечего сказать о природе этой памяти. Почему бы ему иногда не быть воспоминанием о будущем, если уж на то пошло? Объяснение (2) не оставляет такой двусмысленности. Но требование общности кажется искусственным: конечно, память, которая записывает единственную будущую конфигурацию системы, помнит будущее в детерминистическом мире, где нет никаких «а что, если» относительно этого состояния?

Конечно, мое понимание проблемы лишь предварительное. Я хотел бы знать, нет ли какого-то общепринятого объяснения или каких-либо других мыслей, которые у вас есть по этому поводу.

Как вы помните, я уже объяснял вам это на следующей неделе.
Демон Лапласа, вероятно, без проблем помнит и прошлое, и будущее. Так что, может быть, PAOT не является необходимым следствием TAOT, а является результатом того, как наша конкретная система памяти адаптируется к TAOT?
Голосующие против, пожалуйста, объясните, почему.
Я не минусовал, но думал об этом. В физическом плане ваш вопрос не ясен. Можете ли вы дать физическое определение памяти? (Не только о его хранении, но и о том, как память о прошлом и память о будущем физически различимы) Я не понимаю, как ваш вопрос мог когда-либо породить ответ, твердо основанный на физике, а не на личной философии отвечающего.
Я не понимаю, как ты мог хранить в голове что-то , чего на самом деле еще не произошло .
К сожалению, ОП не дал фактических ссылок на документы, которые они упоминают.
Действительно ли «темпоральный реализм» настолько туманен в наши дни?
Какие воспоминания о будущем вы бы сохранили, если существует много возможных вариантов будущего?

Ответы (5)

Все, к чему у вас есть прямой доступ в любой момент, — это макросостояние вашего мозга в этот момент. Память (обратная) — это вывод из этого состояния о том, каким макросостояние мира было в какой-то момент в прошлом, а (прямое) предсказание — это вывод из этого состояния о том, каким макросостояние мира будет в какой-то момент в прошлом. будущее.

Данное макросостояние совместимо с большим количеством микросостояний, каждое из которых дает выводы о прошлом и выводы о будущем, и все это посредством применения одних и тех же законов физики как в прямом, так и в обратном направлении. Это дает вам диапазон возможностей (и распределение вероятностей) того, каким было прошлое, и диапазон возможностей (и распределение вероятностей) того, каким будет будущее.

Поэтому я думаю, что ваш вопрос следует перефразировать следующим образом: почему мы гораздо более уверены в наших обратных выводах, чем в наших прямых? Ответ должен быть двояким:

  1. Предполагаемое распределение вероятностей по прошлым состояниям гораздо более концентрировано, чем распределение вероятностей по будущим состояниям. (То есть наши воспоминания о прошлом более точны , чем наши воспоминания о будущем.)
  2. На каком-то уровне мы осознаем это. (То есть мы гораздо больше доверяем нашим воспоминаниям о прошлом, чем нашим воспоминаниям о будущем.)

Первый следует из возрастающей энтропии, которая, в свою очередь, следует из того факта, что Вселенная когда-то находилась в состоянии очень низкой энтропии. Второе вытекает, быть может, из первого вместе с естественным отбором, вознаграждающим истинные убеждения и наказывающим ложные.

Поэтому я думаю, что ответ на ваш вопрос будет примерно таким: наша способность помнить прошлое, но не будущее (или, точнее, наша гораздо большая вера в наши предсказания назад, чем в предсказания вперед) является результатом дарвиновской эволюции во Вселенной, которая началось с Большого Взрыва.

Спасибо, вы очень ясно выразились. (Я пришел сюда после того, как прочитал великолепную книгу Шона Кэрролла « Большая картина» и почувствовал себя сбитым с толку.)
Уважаемый WillO, я думаю, что этот тип аргумента глубоко ошибочен, потому что локальная энтропия, безусловно, может уменьшаться. Но в этих сценариях вы не наблюдаете стрелку локального времени (или ваши выводы в ней) и противоречат глобальной стрелке. Поместите человека в какую-нибудь герметичную камеру и постепенно снижайте температуру внутри, и в этом случае энтропия для системы (камергер) уменьшится, и будущее распределение вероятностей будет более концентрированным, чем прошлое. Согласно вашему аргументу, он должен помнить о низкоэнтропийном будущем внутри камеры, что, как мы знаем, не так. Что происходит [продолжение следует]
за пределами камеры не может повлиять на его вывод, потому что он не может их чувствовать. Однако его выводы согласуются с внешней глобальной стрелой, которую он не может ощущать, а не с внутренней энтропией, уменьшающейся в локальной среде, которую он ощущает.
@Eric: Этот эксперимент был проведен? Что оправдывает фразу «что, как мы знаем, не так»?
Потому что подобные ситуации происходят каждый день везде. Включите кондиционер, и комната остынет, и энтропия уменьшится. Вы помните будущее в такой комнате?

Это резонный вопрос на уровне физики элементарных частиц, поскольку математические формулы всех имеющихся у нас моделей обратимы во времени. Именно в термодинамическом проявлении законов появляется стрела времени и в специальной теории относительности, которая разделяет наблюдения во времениподобных и пространственноподобных областях.

Так что это один из тех вопросов «почему», адресованных физикам, на которые действительно есть единственный ответ «потому что». Макроскопически там, где мы живем и умираем, существует стрела времени, описываемая законами термодинамики, вот и все.

Специальная теория относительности была подтверждена бесчисленными измерениями, и поэтому ответ снова таков: «Потому что это то, что мы наблюдаем. Будущее событие не может быть зафиксировано в настоящем из-за скорости света, которая является пределом для передачи информации.

Изменить для уточнения:

Существуют теории физики элементарных частиц, расширяющие стандартную модель, и могут существовать тахионы . Тахионы в этих теориях могут путешествовать назад во времени и могут взаимодействовать с электромагнитной структурой нашего мозга, если теория это допускает. Таким образом, это может повлиять на банки памяти и оставить запись, которую можно интерпретировать как память будущего. Для таких частиц нет экспериментального признака.

Так что будущие воспоминания принадлежат научной фантастике и метафизике (предвидение и тому подобное).

Я не верю, что специальная теория относительности здесь уместна. В специальной теории относительности нет ничего, что усложняло бы (или облегчало) выводы о будущем, чем выводы о прошлом. Все, к чему у меня есть доступ в данный момент, — это текущее (макро) состояние моего мозга. Прокручивая законы физики вперед и назад, я могу сделать выводы о том, какие события могут происходить внутри световых конусов моего мозга в прошлом и будущем. SR не дает мне оснований доверять одному набору выводов больше, чем другому.
Другими словами: все, что говорит СТО, это то, что из доступной мне информации я не могу сделать никаких выводов о событиях вне моих (прошлых и будущих) световых конусов. Но он не проводит различия между выводами, которые я могу сделать о своем прошлом, и выводами, которые я могу сделать о своем будущем.
@w en.wikipedia.org/wiki/Light_cone будущий световой конус движется со скоростью света. для того, чтобы сигнал/информация пришли назад из будущего, нужно было бы также нарушить ограничение c в обратном направлении.
Но я не говорю о чем-то, что придет из будущего. Я говорю о предсказании будущего на основе того, что мы знаем о настоящем, что представляет собой точно такую ​​же процедуру, как «предсказание» прошлого на основе того, что мы знаем о настоящем, что, в свою очередь, и есть память.
Чтобы добавить к этому --- Воспоминания не включают в себя сигналы, поступающие из прошлого. Когда солнечный фотон попадает в мой глаз, он не вызывает воспоминаний; это вызывает сенсацию. Вместо этого воспоминания включают в себя выводы о прошлом из того, что мы знаем о настоящем. («Тот факт, что мои нейроны имеют такую-то и такую-то конфигурацию, убедительно свидетельствует о том, что сегодня утром я ел яйца на завтрак»). Что касается СТО, делать выводы о будущем не сложнее, чем делать выводы о прошлом, поэтому СТО не может быть здесь правильной историей.
@WillO, но фотон из будущего должен регистрироваться в вашем глазу, чтобы вызвать ощущение, из которого вы сделаете выводы. а этого не может быть из-за предела скорости c
Анна: Я не понимаю, почему мы не общаемся (тем более, что мне так часто кажется, что я так много узнаю из ваших ответов). Я могу предсказать с некоторой уверенностью (хотя и не с уверенностью), что моя газета будет доставлена ​​завтра утром. Не нужно никаких сигналов из будущего, чтобы я мог сделать такой прогноз. Я также могу задним числом (со значительно большей уверенностью), что этим утром я ел яйца на завтрак. Никакие сигналы не должны поступать из прошлого, чтобы позволить мне сделать ретродиктию. Ситуации кажутся полностью симметричными. [ПРОДОЛЖЕНИЕ]
[ПРОДОЛЖЕНИЕ] Вопрос в том, почему я предсказываю с гораздо меньшей уверенностью, чем ретроспективно? Ответ не может иметь ничего общего с поступлением сигналов, потому что ни один из процессов не связан с поступлением сигналов. Они просто включают в себя выводы, используя некоторые общие законы и мое несовершенное знание некоторых начальных условий (под которыми я подразумеваю условия настоящего ). Ни то, ни другое не имеет ничего общего с сигналами. Я согласен, что сигналы не могут приходить из будущего. Но память вообще не связана с сигналами, так что это наблюдение кажется не относящимся к вопросу.
Может быть, лучше сказать так: если наша Вселенная — пространство Минковского, я могу построить альтернативную Вселенную, просто поменяв местами направления времени всех мировых линий. В этой альтернативной Вселенной то, что мы называем «прошлым», будет называться «будущим», и наоборот. Но две Вселенные — наша и альтернативная — все равно будут изоморфны. Итак, если мы можем помнить прошлое, но не будущее, можно было бы ожидать, что обитатели альтернативной Вселенной помнят будущее, но не прошлое. (В конце концов, их прошлое похоже на наше будущее и наоборот.) Таким образом, СТО не может этого исключить.
@WillO мы живем в причинной вселенной. Вот что говорит нам термодинамическое время, стрела времени. Мы включили определение времени в формулировки специальной теории относительности, в которых причинность связана со скоростью света. Предположение, что существует только СЕЙЧАС, является философской/метафизической гипотезой, открывающей будущие воспоминания и т. д. Это не согласуется с имеющейся у нас моделью поведения природы. В нашей физической модели прошлое отображает СЕЙЧАС с помощью электромагнитных взаимодействий, и это СЕЙЧАС может быть спроецировано в будущее с помощью известных нам физических явлений, но благодаря
квантово-механические неопределенности и термодинамические неопределенности проекции на будущее не могут иметь точность отображения прошлого.
Анна: точно моя точка зрения! Ключевыми здесь являются qm и/или термодинамические неопределенности --- это означает, что ответ не может быть найден в СТО, которая не знает об этих неопределенностях.
именно причинность связана с СТО. Если бы электромагнитные сигналы из будущего могли воздействовать на ваш мозг СЕЙЧАС, могла бы возникнуть симметричная ситуация. Эти электромагнитные волны нельзя смоделировать. Другими словами, мы помним прошлое, потому что это отображение, а будущее — это проекция.
Но еще раз — сигналы из прошлого , которые СЕЙЧАС воздействуют на ваш мозг, не имеют абсолютно ничего общего с вашими воспоминаниями. Таким образом, тот факт, что электромагнитные сигналы из будущего не могут воздействовать на ваш мозг сейчас, никоим образом не отличает будущее от прошлого.
@WillO позволяет согласиться с несогласием. Воспоминания — это накопление ЭМ-сигналов, встроенных в мозг, включая сигнал СЕЙЧАС. Физические модели, которые у нас есть, могут интерпретировать карту и использовать ее для прогнозирования будущего. Это все, что я говорю. Все остальное для меня метафизика.
Я рад оставить это, но ссылка на метафизику заставляет меня сделать еще одно замечание. Во-первых, в физике СТО все полностью обратимо во времени. Во-вторых, никакая теория, в которой все полностью обратимо во времени, не может объяснить различия между нашим опытом прошлого и нашим опытом будущего. Поэтому физика СИ не может объяснить эти различия. Следовательно, если вы утверждаете, что СТО объясняет эти различия, вы также должны утверждать, что СТО — это нечто большее, чем просто физика. Так кто теперь метафизик?
@WillO прочитайте ответ здесь physics.stackexchange.com/questions/100448/… . вам бы для обратимости тахионы понадобились бы, а тахионы экспериментально не замечены
Касательный вектор к мировой линии тахиона является пространственноподобным. Если я возьму все времениподобные мировые линии в пространстве Минковского и перепараметрирую их, взяв т к − т , ни один из их касательных векторов не становится пространственноподобным. Следовательно, обратимость во времени не означает существования тахионов.
Представьте себе нашу собственную вселенную с симметрией СРТ, которая по-прежнему описывается теми же математическими уравнениями. Какое направление они запомнят: прошлое с высокой энтропией или будущее с низкой энтропией?

Если вы думаете о будущем как о вероятностном распределении событий, для далекого будущего существует бесконечное количество возможных событий. Когда вы приближаетесь к этим событиям во времени, прошлые (и настоящие) действия вынуждают будущее сжиматься до одного события (при условии, что два не могут произойти одновременно). Вы можете подумать (и даже предсказать), что одно событие произойдет вместо другого, но вы не можете запомнить одно из них, потому что оно не произошло, пока оно не произошло.

В этом отношении вы могли бы думать о событиях во времени как о более крупной версии кота Шредингера.

Отличный ответ. Заставляет меня понять, что смысл воспоминания о будущем в том, что нет свободы воли.
Ничто в этом ответе не объясняет асимметрию между прошлым и будущим.

Ответ на ваш вопрос заключается в том, что мы не помним будущее, потому что еще не сохранили о нем никаких воспоминаний.

Ваши воспоминания возникают из связей, заложенных в вашем мозгу как следствие опыта. Вы еще не испытали будущее, поэтому оно не повлияло на конфигурацию вашего мозга.

Конечно, вы можете предвидеть и воображать будущее. Действительно, ощущение от воображения, скажем, завтрашней прогулки по лесу может быть таким же ярким, как и воспоминание о прогулке по лесу год назад.

Это явление ни в коей мере не ограничивается человеческим разумом. Файл истории, связанный с моим браузером, содержит только те сайты, которые я уже посетил. В нем нет информации о сайтах, которые я собираюсь посетить, потому что я еще этого не сделал.

Одностороннее направление времени возникает естественным образом, если считать время счетчиком изменений (как в случае с единицами СИ). Если я буду увеличивать счетчик каждый раз, когда происходит переход между состояниями данного атома цезия, счетчик будет неумолимо расти. Если бы переходы каким-то образом реверсировались, они все равно считались бы изменениями, а сумма на счетчике все равно увеличивалась бы. Количество никогда не может уменьшаться.

Возьмем еще один пример: количество транзакций на вашем банковском счете никогда не может уменьшаться, потому что, в отличие от баланса счета, он не различает положительные и отрицательные платежи - он считается как увеличение, независимо от их знака. . Прошлые транзакции — это те, которые были подсчитаны, а будущие транзакции еще не учтены.

В стреле времени не должно быть загадок. Изменения случаются. Время — это просто его счет.

Если это не имеет ничего общего с энтропией, то почему наши воспоминания увеличиваются по мере увеличения энтропии вселенной (я помню вчера, но не завтра, и вчерашняя энтропия вселенной ниже, чем завтра)? Почему счет увеличивается в направлении 2-го закона термодинамики? Стечение обстоятельств? Корреляция? Или причинно-следственная связь?
Мне кажется, что ваша аргументация несколько закольцована. Потому что вы, по сути, ОПРЕДЕЛИЛИ прошлое как сумму наших воспоминаний. Но то же самое определение справедливо и в том случае, если время идет вспять! У вас такое же количество изменений, микроскопически, потому что физические законы обратимы в этом масштабе. Так почему же мы не помним наоборот?
Ты слишком много думаешь об этом, Эрик. Память — это просто запись событий, которые произошли. Будущие события по определению не произошли, следовательно, они не являются частью какой-либо памяти.

Вот ответ, который следует принимать с недоверием.

Я считаю, что есть объяснение стрелы времени. Я думаю, что объяснение не во втором законе термодинамики, потому что я сам не верю в этот закон. Я думаю, что этому есть и другое объяснение, но я не буду вдаваться в это здесь. Я считаю, что краткий ответ заключается в том, что определенное свойство состояния Вселенной в начале времени имело место, и если состояние Вселенной в любой момент времени удовлетворяет этому свойству, то ее состояние чуть позже также должно удовлетворять этому свойству. . Я приведу один пример. Согласно общей теории относительности и теории большого взрыва, белая дыра никогда не может существовать, потому что ее не существовало в начале времен, а черная дыра никогда не может быть уничтожена после того, как она была создана.

Мозг следует за стрелой времени. Факторы окружающей среды действуют непредсказуемым образом. Как только вы что-то видите, память об этом сохраняется в мозгу, но эта память не формируется до тех пор, пока вы это не увидите.

Почему мы помним прошлое, но не помним будущее?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v