Три мысленных эксперимента, разрушающих структуру пространства-времени

Иногда я пишу собственные авторские статьи, иногда делаю переводы. Обычно я перевожу то, что мне показалось крайне необычным и интересным. И вот недавно мне снова повезло и я наткнулся на поразительную статью, которая мне показалась и крайне удивительной, и интересной, и даже, может быть, гениальной. Гениальность этой статьи в том, что в ней на примере трех довольно простых мысленных экспериментов показывается, почему современные физики больше не считают пространство и время фундаментальными, а скорее производными от реальности более глубокого уровня. Оригинал здесь. Приятного чтения!

Целое созвездие научных головоломок указывает на то, что континуум пространства-времени, в котором, как нам кажется, мы живём, не является фундаментальным, а представляет собой лишь приближение к чему-то более глубокому, и что концепция пространства-времени в конечном счёте будет заменена более базовыми элементами в следующей модели физиков, созданной для описания реальности.

Три мысленных эксперимента, показывающих нефундаментальность пространства-времени, кружат голову. Один показывает, что существует минимальный масштаб длины, ниже которого никакой эксперимент не может дать результат. Другой раскрывает, что ни одно физическое свойство — длина, масса, скорость или что-либо иное — не может быть измерено с абсолютной точностью с близкого расстояния. История научила физиков не игнорировать такие слепые пятна, потому что ситуации, которые невозможно наблюдать, могут не быть фундаментальными.

«Мы не можем полагаться на что‑то, чего фактически нет и чему нельзя операционно придать значение», — сказал Нима Аркани-Хамед, физик из Института перспективных исследований.

Третий мысленный эксперимент касается загадочного свойства любой области пространства: её информационная ёмкость очень велика, но значительно меньше, чем должна быть, учитывая её объём. "Если она значительно меньше, тогда почему кажется, что в пространстве есть все эти различные точки?", — спрашивает физик Виджай Баласубраманьян.

Вместе эти три мысленных эксперимента растягивают ткань пространства-времени до тех пор, пока она не начинает рваться.

Мысленный эксперимент #1: Увеличение масштаба пространства-времени

Задача: Исследовать законы физики на всё меньших и меньших расстояниях.

Ученые изучают законы физики, сталкивая частицы друг с другом. Частицы обладают волновой природой. Чем выше их энергия, тем короче их длина волны. А чем короче их длина волны, тем меньшей площадью взаимодействуют частицы. Таким образом, исследование реальности на всё меньших расстояниях требует частиц с большей энергией и короче длиной волны. Если столкновение сосредотачивает достаточно много энергии в маленьком регионе, частицы образуют чёрную дыру и никогда не достигнут детектора. Следовательно, существует минимальное расстояние — известное как планковская длина — ниже которого мы даже не можем мечтать собирать данные.

Вывод: Если никаких измерений ниже планковского масштаба произвести нельзя, возможно, такое пространство-время, как мы его знаем, там не существует.

Мысленный эксперимент #2: Локальные измерения

Задача: Измерить любое физическое свойство любого объекта в пространстве-времени.

Все измерения имеют некоторую неизбежную неопределённость из-за квантовых флуктуаций частиц. Эта неопределённость быстро уменьшается по мере увеличения числа частиц, поэтому она незаметна в повседневных объектах — даже для экспериментаторов. Но она всё равно присутствует. Чтобы уменьшить неопределённость измерения, нам нужен прибор для измерений с меньшей собственной неопределённостью и, следовательно, наполненный большим количеством частиц. Плотность устройства может возрастать только до определённого предела, после чего оно формирует чёрную дыру. Поэтому мы не можем точно измерить желаемое свойство.

Вывод: Получается, что невозможно определить физические свойства объектов в пространстве-времени, и, следовательно, существует другой уровень организации материи, который по-настоящему точен и истинен.

Мысленный эксперимент #3: Хранение информации

Задача: Упаковать столько информации, сколько возможно, в фиксированную область пространства-времени.

Начните с заполнения любой области пространства-времени — например, комнаты — книгами. Сколько информации включают в себя страницы? Теперь попробуйте более плотный носитель: цифровая информация, хранящаяся на современном жёстком диске. Сколько информации теперь содержит наша область? Очевидно, гораздо больше, чем книги. Можно ли сделать еще лучше? Представьте идеальное устройство для хранения информации во Вселенной. Возможно, такой "супер жёсткий диск" мог бы кодировать информацию в материале нейтронной звезды, самой плотной известной формы материи. Теперь наша область может вместить гораздо больше информации. Но попытайтесь добавить всего один дополнительный байт, и произойдет нечто драматическое. Комната обрушится в чёрную дыру.

Оказывается, чёрные дыры являются наиболее плотными возможными контейнерами информации. Но сколько информации они могут нести? Это странно, но согласно расчётам 1970-х годов Якова Бекенштейна и Стивена Хокинга, количество информации, которое может хранить черная дыра, зависит от площади её поверхности, а не от её объёма. Это может означать, что любое событие, происходящее "внутри" чёрной дыры, записывается на её поверхности.

Вывод: Возможно, чёрные дыры — и, соответственно, все области пространства-времени — являются голографическими проекциями данных, существующих на двумерной поверхности неизвестной природы.

* * *
Эти мысленные эксперименты предполагают, что ткань пространства-времени, которая, казалось бы, составляет Вселенную, которую мы населяем, может разрушаться в экстремальных условиях. А если это так, нам может потребоваться более глубокое описание реальности, нам нужно проникнуть на такой уровень реальности, который не разваливается и состоит из более фундаментальных строительных блоков.

Вещества, позволяющие проникнуть на такой уровень все сплошь в Первом Списке.
Эти учёные тупо топят за легалайз по ходу.

Это сообщение отредактировал nt60 - 15.05.2025 - 15:00

Я так и знал!...

Провёл все три мысленных эксперимента. Пространство-время на месте.

А площадь поверхности и объем не взаимосвязаны?

Короче. Все скатывается в гребанную черную дыру. Они, видимо, ключ к решению.

Размещено через приложение ЯПлакалъ

А теперь вопросы к автору

Как он понимает термин - фундаментальный ?
Как он понимает термин - пространство и время ?
Что он понимает под информацией ?
Что он понимает под черной дырой ?
Почему он полагает, что превышение лимита по предельным значениям обязательно приводит к формированию черной дыры ?

Только не надо объяснений, что это очевидные вещи. Здесь нет ничего очевидного.

Короче, в печку пустословие. Давай матан пиши. Системы уравнений, тензоры, лагранжианы ... а то это все бла бла бла.

Я в одном фильме видел, что в черной дыре библиотека из книжных шкафов.

Чем-то эти мысленные эксперименты удивительно напоминают парадокс о том, что Ахиллес никогда не догонит черепаху.

Мысленный эксперимент #3: Хранение информации

Чёт вообще не понял, о чем тут. Черная дыра это следствие гравитационного коллапса, а не следствие перенасыщения. Или тут о том, что поглощает много материи типа? Но она ведь и "отдает" всплесками, + что там всередине черной дыры никому не известно. Может это вообще вариант кротовых дыр космоса.

Фух, я не один)

А я наоборот, что у книг библиотекарша с черной дырой. Вот такая вот вселенная наоборот

Размещено через приложение ЯПлакалъ

Нихуя не понял, понял только, что автор не понимает чем байт от бита отличается. Но ученым, работающим с такими высокими материями, такие мелочи позволительны Хотя он там на примере дисковых массивов пытается описать так что ладно. С другой стороны, как он там собирается впихать невпихуемое и с каких таких помидоров массив должен в ЧД коллапсировать - это надо много курить и даже не табак. Логика проста - если на массиве можно разместить 100 байт - записать на него 101 просто невозможно. Не получится. Некуда. Максимально странный и тупой мысленный эксперимент. Вывод напрашивается только один: максимальная плотность записи возможна только на материи с плотностью вещества ЧД-1 (предположим, что это материя схожая с нейтронной звездой, но не факт). При условии, что это неоднородная материя (и тогда можно хранить информацию комбинируя очередность) или способная менять полярно любую свою одну физически регистрируемую величину. Если может менять несколько - плотность записи увеличивается кратно независимо от занимаемого объема. Даже не так. Плотность не увеличивается, емкость хранилища увеличивается. А значит можно добавить БАЙТ не коллапсируя в ЧД, просто кодированием и так до исчерпания всех возможных комбинаций. После этого добавить будет невозможно ничего без разрушения массива. Всё. Эксперимент проведен. Результат - хуета.

Это сообщение отредактировал Васяныч - 15.05.2025 - 16:29

Кажется они начинают догадываться, пришлите больше водки!

Размещено через приложение ЯПлакалъ

Время вообще не существует. Где-то здесь был пост про это. Время придумали люди для удобства наблюдения за какими-либо процессами. Подумайте над работой часов любого вида - все основаны на том, что кто-то решил - так правильно. Даже атомные часы - Например, у атомов цезия-133 таких переходов должно быть 9 192 631 770 за одну секунду. Именно это значение было выбрано в качестве эталона времени в Международной системе единиц (СИ). Кто это решил и почему именно так? Вот решили, что это секунда. А может больше. Или меньше. В разы. На порядки. Чисто личное мнение кого-то.

Размещено через приложение ЯПлакалъ

Для начала давайте разберёмся, основаны ли приведённые мысленные эксперименты исключительно на известных законах физики или в том числе на гипотезах и результатах таких же мысленных экспериментов? А то игрища с фантазиями могут запросто завести в гости к квантовым эльфам, как основе мироздания

В случае с чёрной дырой, не совсем корректно говорить о её площади, как впрочем и о её объёме.
Возможно о площади горизонта событий.
Но «внутри» этого горизонта событий средства, с помощью которых мы измеряем расстояние и объём, сами по себе бессмысленны..

Есть такое мнение, что вселенная живет в моменте, и что для нее понятие время не существует. Т.е. уже всё случилось, и прошлое, и будущее происходит в один нулевой момент. Но отсутствие понятия времени вызывает еще больше вопросов, чем решает (привет квантовая физика). Например, в таком случае переход из одного часового времени к другому мы могли бы перепрыгнуть, например скакнуть в 12 век. Или например, перемещение с околосветовой скоростью на другую планету, пусть Альфа-Центавра или что там поинтереснее, и возвращение на Землю назад, есть разные временные промежутки: пусть "игроку" на это потребуется час, на Земле пройдет несколько сот веков. Да, согласен, что поятие время мы земляне толкуем по иному - цезием, вселенная - вряд ли

чо?

черная "дыра" - суть поверхность Шварцшильда, а по существу - шар границы которого есть поверхность шара (ЧД). Поверхность шара связана с его обьемом строгой математической формулой V = (4/3)*Пи*R^3.

В утверждении логическая ошибка.

Значит, ты не то вещество употребил перед проведением эксперимента ))

Это сообщение отредактировал tuntun - 15.05.2025 - 16:08

Вообще это очень плохо, что некоторые яповцы позволяют себе "высрать шедевр", а потом сваливают с обсуждения.

С одной стороны - он же хотел какую-то мысль свою донести. Но его же могли не так понять, что-то возможно требует пояснений.

А он что? Испугался критики и ускакал? Или ему изначально похрен на потенциального читателя?

Фу таким быть!

Ну вы поняли.

Пойду пыхну сначала, а уж потом в пространство.

Обычного шара- да, но черная дыра не просто шар, в сингулярности законы физики работают через одно место

Да нет, проблема в том, что описывать ЧД, думаю можно только с позиции площади, в нашем измерении. Понятие объема классического, начнет трансформироваться вместе с искривленным пространством. Например вблизи солнца, фотоны начинают лететь не по прямой, это уже давно факт, (Например орбита Меркурия) так вот в той области, понятие объема начинает играть новыми красками.

Это сообщение отредактировал f983lda - 15.05.2025 - 16:21