Разрешает ли наконец гипотеза теплового времени парадокс Зенона?

Время — всего лишь игра разума? ( читать статью )

Карло Ровелли, один из основателей теории петлевой квантовой гравитации, любит так думать. Кроме того , запись в Википедии подчеркивает:

Эта позиция привела его к следующей проблеме: если время не является частью фундаментальной теории мира, то как время возникает? В 1993 году в сотрудничестве с Аленом Конном Ровелли предложил решение этой проблемы, названное гипотезой теплового времени. Согласно этой гипотезе, время возникает только в термодинамическом или статистическом контексте. Если это так, то течение времени есть иллюзия, происходящая от неполноты знания .

Предыстория: от Аристотеля до Зенона

Аристотель, пионер во многих областях, написавший трактаты от сна до толкования сновидений, от памяти до дыхания и, конечно же, от души до времени, определил время как:

Ясно, таким образом, что время есть «число движения относительно до и после» и непрерывно, поскольку оно есть атрибут того, что непрерывно.

Аристотель понимал время в связи с изменением или движением ( КНИГА IV, ГЛАВА 12 ):

Мы измеряем не только движение временем, но и время движением, потому что они определяют друг друга. Время отмечает движение, так как оно есть его число, а движение — время.

После того, как Зенон Элейский представил свои четыре парадокса, Аристотель попытался отбросить дихотомию с точки зрения потенциальной и актуальной бесконечностей. Но в какой степени? Как справедливо отмечает Силагадзе ( 2005 ):

Но все эти математические разработки, хотя и очень замечательные, не дают ответа на главный вопрос, скрытый в аристотелевском опровержении Зенона: как на самом деле происходит реальное движение и соответствует ли его современный математический образ реальности на самом фундаментальном уровне.

Современная наука решает древнюю проблему

С появлением квантовой механики ученые, возможно, уже в состоянии ответить на этот вопрос. Ровелли вместе с Конном построил квантово-механическую систему без времени, возможно, впервые, опровергнув эмпирическое представление Аристотеля о том, что время и число должны быть взаимосвязанными понятиями. Формально ТТХ гласит:

Гипотеза теплового времени. В природе не существует предпочтительной переменной физического времени t. Не существует состояний равновесия (rho ниже нуля), предпочтительных априори. Скорее, все переменные эквивалентны; мы можем найти систему в произвольном состоянии (ро); если система находится в состоянии (ро), то по состоянию системы выделяется предпочтительная переменная. Эта переменная и есть то, что мы называем временем. ( Ровелли 2008 )

Время, по Ровелли, всего лишь иллюзорное понятие. В заключение он пишет:

То, что мы называем потоком «времени», есть поток Томиты статистического состояния (ро), в котором оказывается мир, описанный в терминах выбранных нами макроскопических параметров.

Прощай, Зенон?

Забивает ли гравитация квантовой петли последний гвоздь в вековой парадокс? Если нет, то каковы основные критические замечания или недостатки в теории Ровелли?

Ответы (3)

Ровелли утверждает, что время — это иллюзия, происходящая от неполноты знания.

Поскольку эта неполнота знания является постоянным (и необходимым) положением дел, его гипотеза не приносит нам никакой пользы — мы все еще прочно застряли во времени, каким бы иллюзорным оно ни было, без всякой надежды на спасение. Таким образом, для нас, пойманных в ловушку иллюзии, парадокс Зенона остается незатронутым. Тот факт, что его теория утверждает иллюзорность различия между прошлым и будущим, не меняет того факта, что мы воспринимаем (и не можем не воспринимать) существенное различие между ними.

Иными словами, Ровелли, по-видимому, выдвинул непроверяемую гипотезу, которая, даже если бы она была верна, не имела бы никакого отношения к большинству практикуемой философии.

Несколько общих практических правил: 1) получить свою философию от физика все равно, что получить свою физику от философа; 2) Журнал Forbes не является хорошим источником информации по физике или философии: 3) если в нем есть слово «квант», его обычно можно спокойно игнорировать.

+1 только за эмпирические правила. (Остальная часть ответа тоже весьма полезна.)
Эмпирические правила: получить свою натурфилософию от физика (или, скорее, от ученого в соответствующей области) — не такая уж плохая идея.
получить вашу физику от физика в порядке.

Я математик, который нашел эту страницу случайно, поэтому я не могу помочь вам с частью парадокса Зенона (я думаю, что это было решено с помощью исчисления сотни лет назад). Но я хотел бы прояснить некоторые заблуждения.

  • Гипотеза теплового времени не имеет прямого отношения к петлевой квантовой гравитации. Вместо этого это математический результат теории алгебр фон Неймана. Не вдаваясь в их математическое происхождение или цель, алгебры фон Неймана являются одним из основных математических ингредиентов, используемых для построения версии квантовой статистической механики и квантовой теории поля, которая обычно называется алгебраической квантовой теорией поля. Связанная с квантовой системой алгебра фон Неймана описывает то, что вы можете наблюдать в системе — «алгебра наблюдаемых».
  • Алгебраическая квантовая теория поля создает много проблем для физиков — она слишком ограничена для описания многих физических систем. Лично я знаком только с тем, как она описывает квантовую статистическую механику, но ничего не знаю о том, как она описывает квантовую теорию поля в целом, поэтому я не могу много говорить об аспекте квантовой теории поля. Но он совершенно строг, что и привлекает математиков.
  • Полностью математический результат состоит в том, что алгебры фон Неймана «естественно снабжены» временной эволюцией. Это был чрезвычайно неожиданный результат, о котором впервые стало известно в 60-х и 70-х годах.
  • Коннес и Ровелли достигли того, что показали, что эта «естественная» временная эволюция, которой снабжены алгебры фон Неймана, может быть интерпретирована как возникающая из чисто квантово-статистических механических причин — например, уравнений, которые управляют термодинамикой квантовых систем многих тел.

Подводя итог: результат не является результатом петлевой квантовой гравитации (хотя он может иметь отношение к ней — я ничего не знаю о LQG, поэтому не могу сказать), а скорее гипотеза о том, что чисто математический результат теории алгебр фон Неймана связано с термодинамическим понятием времени, присутствующим в конкретной математической структуре квантовой теории систем многих тел. Эта гипотеза имеет очень прочную математическую основу, но обычно очень трудно сказать, когда математическая истина соответствует физической истине.

@medivh и Джон. Раньше я думал, что исчисление разрешило парадокс Зенона, но теперь я не так уверен. Разве мы не просто постулируем, что lim_{n → ∞} ½^nсуществует? Мы можем решить это, если это так, но на самом деле это не разрешает парадокс, поскольку разрешение находится на стороне предположения, а не на стороне вывода. Например, скажем, вы ультрафинитист.
Также примечательно: Архимед использовал приближения, которые сходятся на ∞, задолго до изобретения исчисления (и давайте не будем отдавать должное Ньютону за это!). Таким образом, если бы парадокс Зенона был разрешим с ограничениями, ему не нужно было бы ждать, пока пройдет классическая древность.
@medivh и любой заинтересованный читатель может узнать больше в очень информативной научной статье З. Силагадзе, уже процитированной в вопросе о том, насколько «поверхностным» является решение парадоксов Зенона, обеспечиваемое исчислением, ЕСЛИ кто-то согласен с Силагадзе в том, что это разрешение предполагает бесконечность делимость пространства и времени. Поскольку Петлевая Квантовая Гравитация представляет собой предварительную теоретическую конструкцию, обеспечивающую физическую модель динамического дискретного пространства-времени, связанного с квантовой материей, она могла бы обеспечить подлинное разрешение парадокса Зенона, если бы была математически последовательной или экспериментально проверенной!
Я очень благодарен @jon-paproki за то, что он поделился своими математическими знаниями по абстрактному предмету алгебры фон Неймана и ее связи с гипотезой теплового времени. Я согласен с ним в том, что трудно отделить математическую «истину» от физической. Как физик, но не эксперт в области исследований квантовой гравитации, я хотел бы добавить, что гипотезе теплового времени по-прежнему не хватает хорошей физической модели пространства-времени и полноценного закона квантовой динамики для описания его взаимодействия с материей. Конн, например, скептически относится к непротиворечивости Петлевой квантовой гравитации...
... как он о String/M- Theory! Подробнее о возникновении времени и термодинамики из квантового i) в разговорной форме здесь denisevellachemla.eu/GetQ-en.pdf и ii) на техническом уровне здесь youtube-nocookie.com/embed/…

Я думаю, что Майкл дал хороший ответ, относящийся к философскому аспекту вопроса. Я просто хочу добавить кое-что о физическом аспекте.

Ровелли пропагандирует глубокое непонимание последствий термодинамики и статистической механики в отношении времени. Они вовсе не подразумевают, что время — это иллюзия. Тем более неполнота части знаний - полное фуфло. Это все равно, что сказать, что Хиросима — иллюзия из-за того, что мы не знали точного положения всех атомов в момент взрыва. Иди и скажи это жертвам.

Печально видеть, как ведущие физики торгуют такой чушью. Я очень рекомендую прочитать «Науку о хаосе или хаосе в науке» Жана Брикмонта, которая развеивает многие из этих заблуждений.

Я почти уверен, что Ровелли знает, что он имеет в виду под иллюзией. Это статья, напечатанная в Forbes, поэтому идеи должны быть немного упрощены, чтобы дать читателям иллюзию понимания чего-то глубокого.
Разрешает ли наконец гипотеза теплового времени парадокс Зенона?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v