ВНИМАНИЕ! На форуме началось голосование в конкурсе "Астрофотография месяца - МАЙ"
0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.
....Если уравнения теории обратимые, то (см.параграф "Закон возрастания энтропии" в томе 5 Ландау-Лифшица) если мы будем наугад выбирать какие-то макросостояния, то обнаружим, что с одинаковой вероятностью нам встречаются 1) состояния, которые переходят в состояния с большей энтропией, и 2) состояния, которые сами возникли из состояний с большей энтропией. Но мы почему-то в природе наблюдаем именно (1). Более того, если учесть, что указанная вероятность близка к единице, то мы с очень высокой вероятностью будем встречать состояния, для которых одновременно верно (1) и (2), то есть почти все состояния, наблюдающиеся в природе - состояния с локальным минимумом энтропии. Наблюдается?
Противоречие возникает, однако, если обратить внимание на другую сторону этого вопроса. Формулируя закон возрастания энтропии, мы говорили о наиболее вероятном следствии заданного в некоторый момент времени макроскопического состояния.Но это состояние само должно было возникнуть из каких-то других состояний в результате происходящих в природе процессов.Симметрия по отношению к обоим направлениям времени означает, что во всяком произвольно выбранном в некоторый момент времени t = to макроскопическом состоянии замкнутой системы можно утверждать не только, что подавляюще вероятным его следствием при t > to будет увеличение энтропии, но и что подавляюще вероятно, что оно само возникло из состояний с большей энтропией; другими словами, подавляюще вероятно должно быть наличие минимума у энтропии как функции времени в момент t = to, в который макроскопическое состояние выбирается нами произвольно.
1) Для лучшего уяснения этой симметрии изобразим схематически кривую изменения энтропии системы, замкнутой в течение громадного промежутка времени (рис. 1). Пусть в такой системе наблюдается макроскопическое состояние с энтропией S = S1< Smax, возникшее в результате некоторой (крайне маловероятной) большой флуктуации. Тогда можно утверждать, что с подавляющей вероятностью это будет точка типа 1 (в которой энтропия уже достигла минимума), а не типа 2, за которой энтропия еще будет продолжать убывать.
Какое конкретно объяснение Вы имеете в виду?
Для того чтобы получить одну формулировку из другой, нужно было бы ввести понятие о наблюдателе, искусственно «изготовившем» в некоторый момент времени замкнутую систему, так, чтобы вопрос о ее предыдущем поведении вообще отпадал; такое связывание физических законов со свойствами наблюдателя, разумеется, совершенно недопустимо.
Никак. Этого никто не знает. С другой стороны, мы имеем конкретную теорию - термодинамику, в которой есть закон возрастания энтропии.
Все это я уже проходил в молодости. И остановился, когда осознал, что там, "ниже", люди уже не находят взаимопонимание. Каждый философ городит свою "теорию", которая кажется самоочевидной только ему одному. Это тупик, потому что ничего полезного на этом пути не создано.
Цитата Муха_: "Это голая декларация. Само понятие температуры и количества теплоты - это и есть выявление закономерностей. Точно знаю, что не осилю показать вам почему это так."Нет, не голая декларация, а математический факт: теория с обратимыми уравнениями не приводит к закону повышения энтропии.
Цитата Муха_: "Подобрать автомат, в котором некая грань того, что происходит с клетками описывалась бы классической механикой - это чисто дело техники. Проблем особых не видно. А вот если задаться целью подобрать автомат, в котором работало описание КМ, тут даже непонятно с какой стороны подступиться. Т.е. нужен автомат, в котором клетки двигаются, двигаюстя, а потом мы смотрим на эту картину и показываем, что то, что происходит с клетками описывается квантовой механикой." Ну совершенно не понимаю я Ваших проблем. Как Вы моделируете классическую механику? Пишете алгоритмы на основе законов механики и как результат имеете события.
Цитата Муха_: "Я сказал, что если построить утверждение в котором в первой половине фразы вы позитивист, а во второй уже нет, то эта фраза может "доказывать" любую самую абсурдную концепцию. Всякий уровень мышления дает хорошие результаты только если его не мешать с другими уровнями."Но речь изначально шла о Ландау-Лифшице. В рассматриваемом параграфе они занимались чистой физикой и математикой. Не позитивизмом и не реализмом.
Ну и что? "Микроразрывность" как-то меняет рассуждения?
Но Вы привели пример, в котором нет закона возрастания энтропии. Потому у Вас и не получается противоречие.
Вы утверждаете, что все примеры с возрастанием энтропии в природе взяты нами тенденциозно?
Они имели в виду ту позицию, что все неравновесные состояния якобы приготовлены искусственно.
Нет, ну зачем же о противоречии говорить? Просто она не может быть объяснена ни классической механикой, ни КМ. Насчет неполноты термодинамики - я сомневаюсь, потому что она является обобщением экспериментальных фактов. Что касается классической механики и КМ - то у каждой из них своя область применимости, поэтому совсем необязательно, чтобы именно в них необходимо было что-то вводить. Скажем, в КМ необратимость присутствует в виде постулируемого результата измерения и нет настоятельной необходимости как-то этот постулат "детализировать", "объяснять" и т.д.
ТО "с подавляющей вероятностью это будет "точка" типа 1 (в которой энтропия уже достигла минимума), а не типа 2, за которой энтропия еще будет продолжать убывать".Это именно та условная вероятность ("если-то"), которой я имел ввиду.
Цитата dzver: "а) из КМ мы знаем, что состояний конечное (хотя и очень большое) число - и не требуются приближения непрерывности" Координата там по-прежнему непрерывная.
Цитата dzver: "Почему же нет? Обосновите. Закон возрастания - статистический, а не абсолютный. Флюктуации возможны, хотя исключительно маловероятны /чем больше, тем менее вероятны/. Это же классическое статистическое обоснование второго закона."Если" система застана в состоянием с энтропии ниже чем максимальной, то подавляющая вероятность - что она перейдет /или "была"/ в состоянии с более высокой энтропии. Тем не менее - все обратимо, и никакого парадокса нет." Это классическое обоснование я, естественно, знаю (как я мог бы его избежать?): как известно, оно основано на существенном дополнительном предположении, которое нарушает симметрию во времени. Проблема в нем состоит именно в той странной статистике, что нам везде встречаются только "заранее приготовленные" состояния.
Нет, я возражал против Вашей фразы о "противоречии между термодинамикой и классикой/КМ". Говорил, что нет противоречия, потому что термодинамика совсем не обязана объясняться только классикой и КМ.
Вы считаете, что если во Вселенной из всех материальных тел был бы только один человек (замкнутая система), то он бы только и делал, что обратимо эволюционировал по КМ и с ним не происходило бы никаких классических событий, которые в КМ называются "измерением"?
Я Вам дал четкие определения из физики. Если Вам они кажутся несерьезными - зачем Вы здесь?
"Отскакивают" - это и есть те самые события, о которых я Вам говорил. Что Вам мешает сделать то же самое в отношении КМ?
Все-таки, какое это имеет отношение к Ландау-Лифшицу?
Идея как в клеточных автоматов можно ввести КМ-подобные корреляции: например, можно брать некий интегральный параметр (для этого нужно чтобы пространство автомата было топологически замкнутым) который влияет на эволюцию - и таким образом сделать автомат нелокальным. Для иллюстрации напр. можно взять любые 2 правила, и считать четность заполнненных клеток по всему пространству на каждом такте; если четно - прилагаем правило 1, если нечетно - правило 2.Появятся и нелокальные корреляции (через которых однако нельзя будет инфу переслать с одно места на другое), и механизм возникновения "принципиальной непредсказуемости" для "измерителя" внутри этого автомата (поскольку он "внутри", то не может располагать полной информации о состоянии автомата).Любопытно исследовать интересного экземпляра такого типа (обратимого) автомата:)
Если четность клеток берется по всему автомату, тогда наблюдатель, находящийся внутри автомата едва ли сможет обнаружить эту нелокальность.
Скорее это будет выглядеть для него как результат работы некого природного генератора случайных или псевдо случайных чисел с неизвестным алгоритмом работы.
Если четность клеток берется по некой части автомата, тогда возможность наблюдения нелокальности может оказаться всегда связанной с возможностью передачи информации.
Что касается обратимых автоматов, то действительно это очень интересное направление.
По моему мнению, в любом обратимом автомате действует нечто вроде закона сохранения энергии. Этот закон в автомате обусловлен тем, что автомат не имеет права самопроизвольно перейти в состояние “покоя” с коротким циклом развития, как это неизбежно происходит с необратимыми автоматами. Этот запрет относится как ко всему автомату, так и к любой временно изолированной его части (любая часть ведь тоже обратима).Отсюда вытекает некий закон “сохранения движения” в автомате.Если в обратимом автомате некая нециклическая конструкция стала циклической, значит она породила другую нециклическую конструкцию. Если период колебаний одной конструкции уменьшился, значит у другой он увеличился. И так далее. Примеры я приводил на этом форуме, (http://www.anmuha.narod.ru/37R.html).Я это свойство автомата понимаю, но не могу формализовать. Чего-то не хватает. По-моему в теории информации просто еще нет определения тому, что сохраняется в обратимом автомате. Если бы это определение удалось сформулировать, думаю, это позволило бы по новому интерпретировать понятие энергии.
Что касается квантовой механики, тут я не вижу никакого способа совместить ее с клеточным автоматом. Если вводить в автомат нелокальность неких подсистем, то получим передачу информации, чего нет в КМ.
Или оставить автомат локальным. Тогда нелокальность может наблюдаться если экспериментатор, устанавливающий поляризатор действует не псевдо-случайно, а в нем есть нечто, что заставляет его выбирать некие предопределенное состояние поляризатора. Опять таки, в математике нет раздела, позволяющего описать как это так может быть.
Просветительская деятельность в области физики и астрономии.
Статистика на основе уравнений классической механики не приводит к закону возрастания энтропии. Это известный математический факт.
Энтропия в неравновесных состояниях - это не случайная величина, болтающаяся вокруг среднего значения. А Вы только такие "примеры" и приводили.
Нельзя просто так взять и объявить: давайте вот эту штуку считать энтропией. Вы обязаны: 1) доказать ее эквивалентность с используемым понятием в физике, 2) доказать, что она удовлетворяет уравнениям классической механики и не использует никаких дополнительных предположений, 3) доказать монотонное возрастание..
Нет, мои утверждения здесь основаны на известных понятиях и фактах из математики и физики. Видимо, поэтому они Вам не нравятся.
Цитата: Муха_ от 19.10.2009 [13:29:09]Если четность клеток берется по всему автомату, тогда наблюдатель, находящийся внутри автомата едва ли сможет обнаружить эту нелокальность. Почему вы так считаете? Обосновите.Если есть нелокальность, она очевидно манифестирует себя в уравнений эволюции на микроуровне - просто по определению она там зашита.А насчет "наблюдателя" который ее "регистрирует" - автомат просто не должен быть тривиальным - чтобы мог образовать структур в которых информация сохраняется более-менее устойчиво.
Вообще цель, по моему, на начальном этапе - попытаться получить/ввести эмерджентных КМ-подобных операторов для такой дискретной нелокальной эволюции - со свойств линейности, суперпозиции, обратимости, "запутанности". Даже если с поведение реальной физики есть мало общего это будет большой шаг...Если этого есть, прямо статью писать можно (а про нарушения нер. Белла и "регистрацию" - это тогда получится само собой).
Цитата: Муха_ от 19.10.2009 [13:29:09]Если четность клеток берется по некой части автомата, тогда возможность наблюдения нелокальности может оказаться всегда связанной с возможностью передачи информации. Почему? Я нутром чувствую, что это не так. Кроме как только на протяжение пересечения "границ" где меняются законы (нелокальность - или нет) которое ничтожно.Но только по части автомата это как-то некошерно, потому что несимметрично и есть какое-то необоснованное выделение частей;)
Цитата: Муха_ от 19.10.2009 [13:29:09]Что касается обратимых автоматов, то действительно это очень интересное направление.Мне даже кажется, что если правила и начальные условия подобраны сполучливо, одна только нелокальность по четности сможет сделать автомата обратимым (без дополнительного xor-правила и "двойного такта"). Правда в этом совершенно не уверен.
Я тут подумал, и это по моему доказать строго - нетрудно. Я сформулирую строго его за вас, с вами - определение энергии;)Вот...
Кстати, при введения нелокальности это очевидно не должно остаться верным (или останется верным только в приближении) - изолированный циклический объект тогда сможет распадаться "самопроизвольно" (псевдослучайно) - без "физической" встречи с другим объектом, "вследствие" каких-то конфигураций/процессов автомата на удаленных расстояний
Почему получим передачу информации? У меня интуиция говорит обратное.Например, как вы видите передачу информации если ввести нелокальность по четности? Ведь "скорость света" для "объектов" опять останется, и ее нельзя будет превысить. А то что нелокальные корреляции будут - это очевидно.
Почему же, это известная дырка объясняющая "по классически" нарушения неравенств Белла.Называется "сверхопределенность". http://en.wikipedia.org/wiki/SuperdeterminismИдея в том, что не только разлетающиеся частицы скоррелированны, а (ввиду общих граничных условий на прошлое, т.е. "в большом взрыве") скоррелировано по определению вообще все - и частицы, и сами поляризаторы, и сами экспериментаторы и их мозги.Поэтому тут вообще нет место "случайного выбора" направления поляризатора, или "свободной воли" решения экспериментатора.Поэтому даже на обычном локальном автомате, не представляет трудности демонстрировать нарушение неравенств Белла. Я даже читал статью (кстати автор был болгарин - Plamen Petrov) где это експлицитно демонстрировалось - с конкретным автоматом и статистическими рассчетами. К сожаленью сайт (digitalphysics.org) уже не существует, так что ссылку дать не могу.Но мне не нравится такой подход, как-то слишком надумано - а и не думаю что КМ-подобных зависимостей из него удастся извлечь (да и сверхопределенность неприятна, по чисто субъективных причин).