Главная Новости Подразумевает ли стрела времени существование детерминистской вселенной?

Что означает детерминизм вселенной?

Детерминизм - это идея о том, что прошлое и будущее физической системы полностью определены, если состояние и скорость ее изменения заранее известны (измерены). При этом сама система пребывает в «длительном» настоящем времени, пишет Альтернативная наука.

Классическая физика абсолютно детерминистична. В самом общем смысле физическая система в контексте классической физики может быть описана в виде так называемого лагранжевой плотности.

Такое выражение может быть использовано для составления "уравнений движения" системы, системы дифференциальных уравнений второго порядка, в которых мы решаем неизвестные функции как функции времени.

Любая система обычно имеет много решений. Однако, если мы знаем значения и первые производные неизвестных функций в данный момент времени, система ограничена единственным решением: другими словами, вся ее прошлая и будущая истории определяется ее настоящим (измерением, произведенным «здесь и сейчас»).

Релятивистская физика также в основном детерминистична, но есть несколько потенциальных проблем.

Теория относительности вводит понятие сингулярностей. То, что "выходит" из "прошлой" сингулярности, не может быть определено предшествующей историей системы.

То, что исчезает в "будущей" сингулярности, не может быть определено состоянием Вселенной в еще более позднее время.

Более того, теория Эйнштейна допускает возможность того, что пространство-время имеет нетривиальную топологию, например, знаменитую "червоточину", соединяющую будущее с прошлым, обращая причину и следствие вспять.

Каждые сутки на Землю падает около двухсот тысяч метеоритов, но почти все они сгорают в атмосфере

Однако если мы предположим, что пространство-время "просто связано" и свободно от таких сингулярностей, мы получим такое же детерминированное поведение, как и в классической физике.

Вот квантовая физика становится действительно интересной. Поля в квантовой теории описываются плотностями Лагранжа, как и в классической физике.

Но если мы методологически хотим ограничить систему в данный момент времени (иначе не проведем измерений, то есть не определим ее как существующее), мы обнаружим, что не можем этого сделать: неизвестные функции, описывающие систему, не всегда соответствуют наблюдаемым, измеримым величинам.

Отсюда возникает знаменитый принцип неопределенности: например, мы можем ограничить положения измеримыми величинами, но мы не в состоянии одновременно ограничить моменты (которые характеризуют движение) измеримыми величинами.

Иначе говоря, нам требуются значения измерений, сделанных в разное время. Это имеет довольно тревожное следствие: настоящее произвольной квантовой системы частично определяется результатом, который будет измерен только в будущем.

 

Что, в свою очередь, не нарушает принцип причинности. Тем не менее, настоящий импульс системы, недоступный измерению, "волшебным образом" получает то значение, которое необходимо для эволюции в сторону еще не измеренных значений в будущего.

Отсюда вытекает предпочтительная "интерпретация" квантовой физики, согласно которой настоящее системы остается неограниченным, и только будущее измерение "сворачивает" систему в ограниченное состояние. Такая точка зрения, конечно, напрямую влияет на концепцию детерминизма.

Но забудьте на время о вероятностных интерпретациях и просто спросите себя, что на самом деле означает детерминизм. Для простоты придерживайтесь классической физики: полное знание настоящего однозначно определяет прошлое и будущее.

Итак... что?

Многие думают, что это означает конец "свободы воли", на смену которой приходит "вселенная с часовым механизмом".

Но это не так. Детерминизм просто означает, что если бы я мог каким-то образом создать идентичную, точную копию вселенной с вами в ней, вы бы поступали в этой копии точно так же, как и в оригинале.

 

То, что вы делаете на самом деле, по-прежнему определяется вашим внутренним состоянием сознанием, жизненным опытом, ценностями.

Детерминизм означает, что если вы увидите любимого человека в горящем автомобиле, вы будете рисковать жизнью, чтобы попытаться спасти его; и что даже если я смогу создать триллион идентичных копий этой вселенной, в каждой из них вы будете поступать точно так же.

Многие путают детерминизм с предсказуемостью. Часовые механизмы предсказуемы (кроме тех случаев, когда они не работают) не потому, что они детерминированы, а потому, что они механистически просты.

Вселенная - это нечто иное. Человек тоже не прост. И есть шанс, что единственный способ надежно предсказать его действия - это создать точную, полную копию этого человека и окружающей среды.

Если вы думаете о детерминизме, думайте о нем, как о фильме на DVD, к которому вы потеряли сопроводительные записки.

Вы не знаете названия, и нет синопсиса. В принципе, конец фильма был определен, когда его снимали. Но единственный способ узнать, чем он закончится, - это сыграть и посмотреть его.

Дата: 23 января 2023

Автор: Виктор Тот

Поделиться с друзьями: