{"id":2391,"title":"\u041a\u0430\u043a \u043a\u043e\u043c\u0430\u043d\u0434\u0430 TJ \u0441\u043d\u0438\u043c\u0430\u043b\u0430 ASMR-\u0440\u043e\u043b\u0438\u043a\u0438 ","url":"\/redirect?component=advertising&id=2391&url=https:\/\/tjournal.ru\/promo\/437972-go-to-viral&placeBit=1&hash=347b0e01f6730da4e531e69653622f07e9afe8b7711e4bf66f5fb1e519415cc4","isPaidAndBannersEnabled":false}
Наука
Marat Khamadeev

Дискретны ли события во Вселенной?

Некоторое время назад я гонял в наушниках научно-популярный подкаст под названием Теория Большой Бороды, а конкретно 265-й выпуск, в котором его ведущий Антон Поздняков задался следующим вопросом: дискретны ли события, которые происходят во Вселенной, или непрерывны? Иными словами, можно ли изучая то или иное событие, разложить его на последовательность отдельных событий, или это некоторая непрерывная функция, на которой можно задавать сколь угодно малые отрезки?

Так уж вышло, что я знаю ответ на этот вопрос (точнее, знаю, как современная физика на него отвечает), поскольку это находится в области моих профессиональных интересов. Поэтому я посчитал должным написать ему письмо на адрес обратной связи с изложением ответа. Я не знаю, прочитал ли Антон его, надеюсь, что да, и это удовлетворило его любопытство. Но потом я подумал, что ответ на этот вопрос может быть интересен многим людям. Поэтому, чтобы текст не канул в лету, я решил поделиться им здесь. Ниже я привожу свое письмо с небольшими правками.

Когда вы пытаетесь ответить на вопрос, дискретны ли события или нет, важен контекст. Если речь идёт об, условно, «историческом» (макроскопическом) процессе, вы должны ввести договорённость считать мгновенными те события, чьи временные длительности много меньше, чем характерные временные масштабы (то есть типичные длительности) самого процесса. Если же вам этого мало, и вы обязательно хотите учесть детали и этих точечные событий, вы должны переходить на новый, более детализированный масштаб, на котором снова нужно вводить аналогичные договорённости. Вы можете повторять эти итерации до тех пор, пока справляетесь со сложностью вашей картины мира.

Впрочем, рано или поздно вы дойдёте до квантового уровня, и, полагаю, именно этот вопрос больше всего вас интересует. Ответ на сегодняшний день здесь такой. Самые-самые фундаментальные акты взаимодействия в квантовой картине мира принято считать едиными и мгновенными, однако вероятность, что такое событие произойдёт в тот или иной момент времени — это функция, которая в общем случае нелокальная, то есть, «размазанная» во времени. Если масштаб этой нелокальности много меньше характерных временных масштабов рассматриваемых процессов, их можно считать локальными. Иначе же назвать их дискретными строго говоря нельзя.

Пример. Известно, что кулоновское притяжение осуществляется путём обмена виртуальным фотоном. Для атомов можно даже примерно оценить характерные временные масштабы такого процесса (если разделить радиус Бора на скорость света). Эти времена много меньше, чем продолжительности типичных атомных процессов, таких, например, как излучение или возбуждение, поэтому кулоновское взаимодействие можно с лёгкостью считать мгновенным и единым в атомной физике. Однако для квантовой электродинамики это уже не так. В ней обмен фотонов описывается двумя точками на диаграмме и мгновенным не является.

Так называемая упорядоченная во времени (стрелка указывает направление времени) фейнмановская диаграмма, описывающая обмен виртуальным фотоном. Если интервал между точками |f> и |i> будет очень большим, обмен можно считать мгновенным. 

Именно поэтому, кстати, динамический постулат (динамическое уравнение Шрёдингера, то есть то, которое с производной по времени) в атомной физике работает, а в квантовой теории поля, и в частности, в квантовой электродинамике, уже нет (точнее, оно записывается, но имеет формальное значение). Собственно говоря, наличие производной в уравнении и приводит к проблемам, которые носят название ультрафиолетовых расходимостей (ultraviolet divergences), которые в середине XX века знатно попили крови теоретикам, пока те их не научились обходить.

Таким образом, современный ответ на ваш вопрос лежит за пределами той дихотомии, что вы озвучили в выпуске, он требует вовлечения понятия вероятности. Впрочем, мы это уже проходили: элементарные частицы тоже дискретны, а вот вероятность встретить их в пространстве — это непрерывные вероятностные функции (волновые функции). Используйте эту аналогию, и всё встанет на свои места.

Надеюсь, я ответил на ваш вопрос

{ "author_name": "Marat Khamadeev", "author_type": "self", "tags": [], "comments": 44, "likes": 73, "favorites": 96, "is_advertisement": false, "subsite_label": "science", "id": 159553, "is_wide": true, "is_ugc": true, "date": "Wed, 24 Jun 2020 18:09:02 +0300", "is_special": false }
0
44 комментария
Популярные
По порядку
Написать комментарий...
22

Надеюсь, я ответил на ваш вопрос

на наш? О_о вроде как ты его сам и задал...

Ответить
9

это копипаст письма же

Ответить
1

Это же текст письма. Я в нём несколько раз в тексте обращаюсь к Антону походу ответа. Для экономии времени не стал менять этот формат.

Ответить
0

Как там было у Badcomedian? "Голливуд, я ответил, почему ты не задаёшь вопрос?"

Ответить
6

А как же планковское время, которое для нас является нижним пределом дискретности каких-либо событий?

Ответить
1

Хороший вопрос.

Не стоит воспринимать планковское время как эдакий пиксель на оси времени. В первую очередь это просто некое количество времени, хоть и критически маленькое. С ним связан концепт ограниченности применения законов физики в том виде, в котором они сформулированы. Речь идёт о том, что если у нас появится возможность каким либо образом достоверно отличить два момента времени с разницей в планковское время, то описание системы в этом интервале не будет иметь смысла.

Я говорю концепт, потому что свойства вселенной так сложились, что никакими из известных на сегодняшний день взаимодействий мы даже близко не сможем приблизиться к этому параметру. Поэтому пока нет смысла принимать во внимание это время при ответе на вопрос о дискретности.

Но если даже отбросить его недостижимость, мы ведь обсуждаем временную структуру одного события, а не двух. Независимо от учёта планковского артефакта мы говорим о вероятностной природе происшествий единичных событий, здесь всё по прежнему.

Ответить
6

События во вселенной непосредственны связаны со временем, а во времени явления и события выделаются для упрощения и уточнения, а не для выделения и обоснования. Итого. Событие во вселенной не корпускулярно 

Ответить
–3

Иными словами, можно ли изучая то или иное событие, разложить его на последовательность отдельных событий

Допустим, Ахиллес бежит в десять раз быстрее, чем черепаха, и находится позади неё на расстоянии в тысячу шагов. За то время, за которое Ахиллес пробежит это расстояние, черепаха в ту же сторону проползёт сто шагов. Когда Ахиллес пробежит сто шагов, черепаха проползёт ещё десять шагов, и так далее. Процесс будет продолжаться до бесконечности, Ахиллес так никогда и не догонит черепаху.

Ответить
6

Допустим, Ахиллес бежит в десять раз быстрее, чем черепаха, и находится позади неё на расстоянии в тысячу шагов. 

тут очевидны манипуляции, т.к. в ТЗ не указано, в чьих шагах измерялось расстояние и какое соотношение размера шага черепахи и Ахиллеса.

Ответить
2

  Процесс будет продолжаться до бесконечности

Нет, итерации можно продолжать до бесконечности, но сам процесс вполне конечен.

Ответить
1

О, кажись меня разбанили.

Ответить

Трезвый нос

Йольский
2

Этот город слишком мал для нас двоих!

Ответить

Трезвый нос

Йольский
0

Этот город слишком тесен для нас двоих!

Ответить
1

Этот подсайт вместит тебя, меня и всех во вселенной.

Ответить

Трезвый нос

Йольский
1

Тебе пришла пора понять, что я самый быстрый стрелок на Диком Западе!

Ответить
1

Вам что-то привиделось, Hyperion Graas? Вы пытаетесь осуществить действие по отношению к несуществующему индивидууму.

Ответить

Трезвый нос

Дикий
2

Ахах.

Ответить
0

ты за выходишь за рамки скрипта?

Ответить
0

Этот город слишком тесен для нас двоих!

Ответить

Трезвый нос

Йольский
1

Ага ^_^

Ответить

Трезвый нос

Йольский
0

Я самый крутой стрелок на диком западе!

Ответить
0

Комментарий удален по просьбе пользователя

Ответить

Трезвый нос

Я
0

Нет я!

Ответить
1

Комментарий удален по просьбе пользователя

Ответить
0

Hyperion Graas пальнула Teolix Breh в правое бедро (-20 HP). Hyperion Graas получила $10 в награду за победу!

Ответить
0

Это официально! Вы начали дуэль, Teolix Breh. Осталось дождаться, пока Hyperion Graas ответит на Ваш вызов.

Ответить
0

Дуэль зарегистрирована, Hyperion Graas. Ждите соперника!

Ответить
0

Mari Lwyd пальнул Hyperion Graas в щиколотку (-10 HP). Mari Lwyd проверил свои карманы. Действительно. Там стало на $10 больше.

Ответить

Трезвый нос

Трезвый
0

Блин, что я делаю не так.

Ответить

Трезвый нос

Трезвый
0

wwdtf помощь

Ответить
0

Приветствую, Hyperion Graas. Информация о правилах расположена по ссылке: https://sites.google.com/view/wwdtf.

Ответить
1

Забористая дичь. Мне нравится.

Ответить
–2

Нашел у кого спрашивать. Про ОТО он нагнал общеизвестной белиберды (по типу, при повышении скорости масса объекта растет) которая является старыми заблуждениями или упрощениями для школы (в универах я надеюсь сейчас такое не учат). А после того как он начал про черные дыры пургу молоть, я и вовсе с подкаста отписался. Может он и правильную вещь делает, рассказывает о азах для вообще несведущих, научпоп как никак, но углублятся в высокие материи ему не стоит. Он в них разбирается меньше, чем сам думает. И вам с высокими материями советую обращаться ну точно не к нему.

Еще к примеру. На канале "Постнаука"в январе этого кажется года читает маленькую лекцию профессор физики, когда вопрос касается перехода электрона с орбиты на орбиту, сказал что этот процесс мгновенный и покрылся испариной. Знакомый эффект - подобной покрываются "верующие" когда их вера теряет крепость под тяжестью фактов. Сам профессор тоже верующий. Верующий в постулаты физики, которые сам изучал в 70е, которые на самом деле не понимает и просто знает наизусть. А ведь в ноябре предыдущего года два француза занялись этим вопросом, решив выяснить продолжительность того, что они называли "квантом времени". И измерили - выяснилось что процесс немгновенный, выполняется за 10 в минус 60 секунд. Вот она настоящая наука - ты не веришь, ты понимаешь. И веришь только в свои силы, которые могут провести эксперимент. Есть постулат? Сложно измерить? Подождем пока наука догонит возможности теории и будут инструменты как проверить, так и объяснить. Просто в 70 появился постулат о мгновенности, точнее, ученые договорились считать этот процесс мгновенным. А фанатики от науки верят теперь в это как в религиозную догму. Без проверок. Без экспериментов. И трясясь от страха перед шансом того что догма будет опровергнута. Это ж писец - то во что ты верил половину жизни, оказалось ложью!!!!

Ответить
2

Нашел у кого спрашивать.

Строго говоря, это не я у него спрашивал, а он у меня, как у слушателя.

Про ОТО мало слушал выпусков, не могу ничего сказать, меня больше интересует квантовая физика. Про кванты говорили всего раз 5 или 6, но интересно было, только когда приходили парни из РКЦ, остальное, да, как-то по дилетантски.

А ведь в ноябре предыдущего года два француза занялись этим вопросом, решив выяснить продолжительность того, что они называли "квантом времени". И измерили - выяснилось что процесс немгновенный, выполняется за 10 в минус 60 секунд.

Без пруфов звучит как бред. Потому что, во-первых, даже если вы будете решать уравнение Шрёдингера, вы получите времена порядка 10^-9 (об этом вообще пост), а во вторых, 10^-60 это неизмеримые планковские масштабы, см ответ на комментарий выше, это невозможно выяснить в лабораторном эксперименте.

Ответить
1

Мне нравится как вы блистательно всю жизнь глупого старичка вывернули. Уверен, не без четко поставленного эксперимента. Вот она стала науки! Выебываюсь, значит существую.

Ответить
0

Спасибо за статью, было очень интересно.

Ответить
0

А вот мне интересно, есть ли актуальная информация насчет "Гипотезы симуляции Вселенной"? Или же ее отбросили как несостоятельную и она не выдерживает критики? 

Ответить
0

Да вроде давно уже ответили, задачу трех тел толком не решили только какие-то частные случаи. А если говорить в масштабе вселенной то хаос стремится к бесконечности. Ну или мы просто очень и очень тупые как вид.

Ответить
0

Я правильно понимаю, что ультрафиолетовая катастрофа-это частный случай ультрафиолетовой расходимости?

Ответить
0

Нет, это просто отсылка к первому в названии второго. А так по сути это совершенно другого уровня история.

Ответить
0

Есть ещё петлевая физика (петлевая квантовая гравитация), в ней пространство и время дискретны, цитирую одного из атворов теории, Ли Смолина:
Частицы, такие как электроны, соответствуют определенным узлам, снабженным дополнительными метками. Поля, такие как электромагнитное, обозначаются аналогичными маркерами на линиях графа. Движение частиц и полей в пространстве представляет собой дискретное (скачкообразное) перемещение меток по графу.

 http://www.chronos.msu.ru/old/RREPORTS/smolin_atomy/smolin_atomy.htm#izobr_kvant_sost

Ответить
0

Да, я в курсе. Петлевая гравитация, однако, всего лишь одна из гипотез, которая не имеет международного консенсуса, а её сторонников не так уж и много. Этого недостаточно, чтобы считаться надёжным знанием, а потому эту гипотезу некорректно использовать при ответе на вопрос.

Ответить
0

Некорректно называть её мейнстримной, упомянуть - корректно.

Ответить
Читать все 44 комментария
null