В статье речь не об этом. Разница не в формулах, а в способе задания движения. В ньютоновской механике движение описывается локально: силы в данный момент → ускорение → следующий момент. В лагранжевой механике траектория определяется целиком через принцип наименьшего действия, без пошагового причинного построения. Это не «другая физика», а другой язык описания одной и той же физики. Именно на этот концептуальный сдвиг и указывает автор. Причинность здесь не исчезает принципиально, но перестаёт быть явно используемым понятием.

GodAdministrator Jan 13 at 08:40

Уважаемый автор. Честно, статью прочёл не целиком, спустился до Эйнштейна и выводов и в целом убедился, что изначальное представление о теме статьи оправдалось =)

Говорить о теме причинно-следственности оставаясь в рамках теории относительности Эйнштейна - бессмысленно.
Четырёхмерное пространство-время - всего лишь математическая абстракция, которая понадобилась для подгонки математике к реально наблюдаемым в рамках земли явлениям. К сожалению, к реальности эта абстракция отношения не имеет. Как пример - гравитационное взаимодействие. Любое его проявление в описываемой сегодня космологии требует скорости распространения в сотни тысяч раз больше скорости света (то есть даже то самое "искривление" должно происходить в сотни тысяч раз быстрее).
Так что или нет гравитации по формулам как они есть сейчас или нет предела скорости в 300 тыс.км в сек. Или так или так.

В любом случае тема причинности и следствий в данном контексте требует иных рассуждений, не связанных с математикой в которой и отрицательные числа есть, между прочим =) А что такое минус 2 яблока в реальном физическом мире? =)

kapas19 Jan 13 at 09:34

Уважаемый GodAdministrator, небольшое уточнение: в данном случае я выступаю как переводчик. Автор статьи – Алессандро Де Анджелис, Университет Падуи.

Что касается вашего замечания о четырёхмерном пространстве-времени как «чисто математической абстракции», то здесь в науке и философии физики существуют разные позиции. Помимо инструменталистских трактовок, есть и реалистские (нативистские) подходы, в которых 4-мерный пространственно-временной континуум рассматривается как объективная структура реальности. Классический пример – позиция М. Минковского («Пространство и время»: «отныне пространство само по себе и время само по себе обречены исчезнуть...»), а в отечественной традиции – работы А.К. Гуца («Время. Машина времени. Параллельные вселенные» или «Хроногеометрия. Аксиоматическая теория относительности». Посмотрите первые главы). Поэтому сводить релятивистское пространство-время исключительно к «подгонке математики под наблюдения» – это частная философская позиция, а не установленный научный факт. Здесь не стоит быть столь категоричным.

По поводу причинности: в теории относительности причинность понимается локально. Причинно связанные события должны быть соединены времеподобными или светоподобными интервалами, а влияние не может распространяться вне светового конуса. Именно это и является строгим содержанием релятивистской причинности – не философским допущением, а структурным свойством пространства-времени.

Вопрос о гравитации и скорости её распространения также является экспериментально проверенным. Наблюдение события GW170817 (слияние нейтронных звёзд, 2017 г.) показало, что гравитационные волны и электромагнитный сигнал пришли с разницей порядка секунд после пути в ~130 млн световых лет. Это накладывает жёсткие ограничения: скорость распространения гравитации совпадает со скоростью света с точностью порядка $10^{-15}$ . Утверждение о необходимости «скоростей в сотни тысяч раз выше скорости света» фактически неверно. При этом в фундаментальной физике продолжаются дискуссии о возможных нетривиальных формах нелокальности (в том числе и дальнодействия) – но это уже отдельный, гораздо более тонкий вопрос. Как говорится: не все так однозначно.

Философские вопросы о координатизации, абстракциях и статусе математических объектов, безусловно, важны, но они не отменяют ни экспериментальных результатов, ни внутренней логики современных теорий. Именно в этом контексте – локальной релятивистской причинности и её интерпретации – и ведётся обсуждение в статье.

Если у вас есть альтернативная физическая модель с чётко сформулированными предпосылками и возможными следствиями, оформление её в виде отдельной статьи было бы наиболее продуктивным вариантом. Я с интересом ознакомлюсь и отвечу в комментариях.

GodAdministrator Jan 15 at 15:26

Уважаемый Капас.
Дело в том, что я достиг возраста, когда стал понимать разницу между написанным, между "мнением" физика, между зарегистрированным событием и самым событием, а так же реальностью.

И прикол в том, что у меня для вас нет какой-то новой физики. Но вот есть логика, которая железно утверждает, что описанные выше "мнения" это желания конкретных физически существующих людей выделиться в массе таких же людей. Это желание может быть ествественным, осознаваемым или нет. Но оно точно имеет социальную природу и вот вообще ничего общего с реальностью =)

Смотрите в чем суть РЕАЛЬНОСТИ относительно её интерпретаций:
У вас в тексте "наблюдение события показало...."

К сожалению для теоретиков, вышеуказанное наблюдение - это сигнал от монитора компьютера, попавший на сетчатку глаза учёного и интерпретированный его мозгом. ВСЁ!!! Учёный не стоял рядом со "взорвавшейся звездой", не проходил путь рядом с сигналом и т.п. Абсолютно всё, что учёный сказал относительно наблюдения - это ИНТЕРПРЕТАЦИЯ человека, но не реальность.

Для примера просто представьте, что вокруг земли на расстоянии орбиты нептуна какие-то инопланетяне построили сферу-экран, на который транслуруют все те "наблюдения объектов" со всеми длинами волн. А сами наблюдают за нами как в Шоу Трумана. Невероятно? А хз! Мы, находясь внутри, никогда этого не поймём пока не доберёмся и не тронет эту сферу руками.

Это фантастика, скажете вы, но в РЕАЛЬНОСТИ это то ограничение, которое ЛЮБОЙ АДЕКВТАНЫЙ учёный должен накладывать на ВСЕ свои выводы о КОСМИЧЕСКИХ по масштабам явлениях. А если по простому - нихрена мы о космосе не знаем =)

Это общее.

А более частное состоит в том, что "пространство-время" как термин и некая единая неотделимая сущность есть полный бред, причём физики даже не прячут этого. Просто тупо игнорируют играя в выделение грантов на исследования.

А чтобы это понять достаточно посмотреть на определение секунды: Секунда - это интервал времени, равный 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями энергии основного состояния атома цезия-133, находящегося в покое при 0 К.

То есть есть атом цезия-133 и есть переходы между уровнями энергии. А по сути время - это всего лишь регистрация ИЗМЕНЕНИЯ. Не важно в каком месте, как, что, в каком масштабе, но пока что-то ИЗМЕНЯЕТСЯ (причём даже если просто у одного атома уровни энергии скачут) есть и ВРЕМЯ. И тут нет расстояний, пространства и т.п. В самой сущности времени нет определения пространства. То есть даже если взять за размер сам атом, важен именно переход уровня энергии, а не размер атома или "занимаемое им пространство" . Времени глубоко фиолетого на пространство.

А учёные вводят "пространство-время" =) Кстати зачем - давно ясно. Гравитация давно не объясняет наблюдения даже на масштабе земли, не говоря уже про космос. Вот и изгаляются с начала века, зарабатывая имя, а как следствие средства к существованию (кое желание, существовать, куда сильнее честности эксперимента и интепретаций)

phenik Jan 18 at 04:57

Причинность – один из наиболее фундаментальных и в то же время ускользающих понятий в физике. От интуитивной роли в повседневном опыте до формальной и часто неявной роли в научных теориях причинность бросала вызов философам и физикам на протяжении веков. .... Наша цель – показать, как понятие причинности неоднократно отходило на задний план наших наиболее успешных теорий, даже когда оно кажется центральным для нашего повседневного понимания мира.

То что причинность не фундаментальное понятие еще в античности показал, если не изменяет память, Аристотель. Он рассуждал примерно так. У любой вещи, события есть причина - другие вещи и события. Но у них свои причины - другие вещи и события. Эту цепочку можно продолжать бесконечно, или указать, что есть Первопричина. В представлении Аристотеля, которого обычно считают философом материалистического направления, этой Первопричиной мог быть только Творец. С того времени многие представления уточнились, наполнились физическим смыслом, не раз менялись, Творца заменили на БВ, но канва осталась прежней.

Есть ещё один слой в этой истории: мы сами. Даже если фундаментальная физика не содержит явного, универсального понятия причинности, люди (и другие животные) живут в неравновесном мире, наполненном надёжными закономерностями и необратимыми процессами. В процессе эволюции наш мозг сформировался таким образом, чтобы использовать эти закономерности – обнаруживать паттерны, предсказывать, что произойдёт дальше, и эффективно воздействовать на мир.

Лучше всего эту мысль о предсказуемости, которая непосредственно связана с причинностью, на мой взгляд, выразил один из авторов теории декогеренции В. Зурек

Можно еще спросить, почему выделенный базис состояния нейронов коррелирует с классическими наблюдаемыми в привычном мире. После всего сказанного насколько легче было бы доверять квантовой физике, если бы мы могли обучить наши чувства восприятию неклассических суперпозиций. Подходящее объяснение состоит в том, что отбор доступных гамильтонианов взаимодействия ограничивает выбор измеряемых переменных. Имеется, однако, и другая причина для такого акцента на классической области, которая должна играть решающую роль: наше восприятие не приспособлено для проверки квантовой механики. Скорее, оно развилось в ходе процесса, в котором выживание наиболее приспособленного играло центральную роль. Нет причин эволюционного характера для формирования восприятия, если ничего нельзя извлечь из предсказания. И, как иллюстрирует решето предсказуемости, только те квантовые состояния, которые сохраняют устойчивость несмотря на декогеренцию и, следовательно, являются эффективно классическими, имеют предсказуемые следствия. В действительности классическая реальность может считаться близким синонимом предсказуемости.

Отбор закреплял такие состояния, как биологически полезные для выживания способности, развивая многоуровневые механизмы прогностического кодирования, соответственно структурируя нервную систему. Постепенно складывались формы восприятия реальности до привычного нам вида макроскопического окружения (мира) с разделением на объекты и процессы и их взаимосвязи, которое у человека интуитивно концептуализировалось в понятие причинности. В эпистемологии И. Канта эти способности соответствуют априорным формам и категориям познания, основными из которых являются пространство и время, модальности и субмодальности ощущений (кантовские интенсивные величины), одной из категорий - причинность, а одной из ограничивающих способностей разума к познанию - антиномий, четвертой, полагал противоречивость определения первопричины бытия. И пока физика, не смотря на некоторые уточнения этого понятия, в целом подтверждает философские прозрения прошлого. В антиномиях Канта еще три подобных противоречия, и для каждого из нгих можно написать подобную статью на физическую тему)

Спасибо за адекватный перевод интересной статьи!

Yami-no-Ryuu Jan 18 at 06:48

Эмм, не разбирался тонко, но странности вижу я.

Явный ляп в современной КМ - мгновенного "вневременного" коллапса волновой функции уже нет. Это упрощение. Более того достаточно давно есть частичные измерения состояния. И система остаётся квантовой. А уж классический опыт с тепловыми фотонами и интерференцией частиц и новый опыт с частицей и интерференцией фотонов автор куда дел?
Опять же и в этих опытах и в приложении КМ на квантовые двигатели и компьютеры энтропия ещё как есть. А следовательно есть и причинность. Более того "принцип наименьшего действия" для КМ может быть обобщён как принцип "максимизации энтропии".