Давно интересует вопрос по воображаемому эксперименту в духе квантового ластика с отложенным выбором (в стиле Уилера), но в лабораторной (не астрофизической) постановке, ближе к классическим реализациям и с пакетом фотонов.
Предлагаемая модификация:
Мы увеличиваем расстояние до устройства стирания информации о пути фотона и даём наблюдателю возможность управлять им.
Отправляется пакет фотонов, каждый из которых проходит через стандартную квантовую схему.
Наблюдатель один раз принимает решение — стирать информацию о пути или нет после того, как все фотоны уже зарегистрированы на экране.
Таким образом, постфактум определяется, проявится ли интерференционная картина или нет — хотя на момент регистрации фотонов на экране никаких действий ещё не предпринималось.
Дополнительное усложнение:
Можно ли физически реализовать ситуацию, при которой данные о регистрации фотонов на экране передаются наблюдателю до того, как он принимает решение о стирании (сигнал от экрана передаётся быстрее, чем осуществляется физическая активация устройства стирания)? Не нарушает ли такой подход причинность? Как его правильно интерпретировать с точки зрения квантовой механики?
Буду благодарен за ваши мнения, замечания и ссылки.
То есть в рамках ОТО существует объективная реальность? Иными словами, можно ли моделировать эволюцию физической системы во времени, используя ОТО независимо от систем отсчёта, но интерпретировать результаты вычислений для нужной системы отсчёта?
Если не обращать внимания на порядок величин, может ли виртуальный фотон, участвующий в электромагнитном взаимодействии (например, при обмене между заряженными частицами), подлежать эффекту красного смещения из-за расширения Вселенной?
Но кинетическая энергия "засчитывается" за источник гравитации только в связанных системах, где есть наблюдатель, относительно которого импульс системы равен нулю.
Правильно ли я понимаю, что если в какой-то момент времени рядом с наблюдателем находятся два объекта с большой кинетической энергией, центр масс которых неподвижен относительно наблюдателя, то эта кинетическая энергия будет гравитационно воздействовать на наблюдателя? Но если одного из этих объектов не будет, то кинетическая энергия второго не будет воздействовать?
Будет ли гравитационное искривление пространства-времени одинаковым для разных систем отсчета? Если да, то в каких случаях нужно учитывать кинетическую энергию, ведь для разных наблюдателей она будет отличаться?
UPD: пропустил частичный ответ на этот вопрос выше в комментариях.
Как прокомментировали выше, для роста ЧД не требуется, чтобы атом пересек её горизонт событий. Атому достаточно оказаться внутри нового горизонта событий, образованного общей энергией ЧД и этого атома.
Состояние ЧД инвариантно и зависит только от массы покоя. Масса - величина скалярная и постоянная, все релятивистские эффекты связаны с импульсом.
Если система состоит из частиц с ненулевой кинетической энергией относительно центра масс системы, будет ли эта кинетическая энергия учитываться при расчете массы покоя системы?
Аналогичным образом можно превратить в чёрную дыру, скажем, нашу галактику, увеличивая массу её гало теми же чёрными дырами или тёмной материей. Забавно, что это никак не отразилось бы на структуре галактического диска и на нашей жизни, даже если бы мы оказались под горизонтом событий.
То есть как в нашей Вселенной по оси времени можно двигаться только в будущее, так и в чёрной дыре по оси пространства можно двигаться только к центру, какие бы усилия вы не прилагали.
Какое из указанных расстояний гипотетически следует использовать для расчета гравитационной силы, действующей между Землей и далеким космическим объектом в данный момент времени с точки зрения наблюдателя на Земле?
То есть фраза из Википедии "по оценкам, расстояние до квазара составляет 3,18 гигапарсека или 10,37 млрд световых лет" означает, что свет(двигающееся сквозь расширяющееся пространство), который видит астроном, был излучен квазаром 10,37 млрд лет назад, а не что реальное расстояние до квазара 10,37 млрд лет назад или сейчас равно 10,37 млрд световых лет?
Насторожило согласие наблюдателей со скоростью при не согласованности со временем. Но я ошибся, я не учел относительность времени при смене наблюдателя (системы отсчета), когда считал скорости в системе через закон Хаббла.
Еще раз спасибо. Этот диалог перевернул мое представление о расширении Вселенной.
Есть три тела C, D, E, которые находятся на одной линии и в таком же порядке на больших расстояниях в космических масштабах. Все тела удаляются друг от друга только за счёт расширения Вселенной. Используя закон Хаббла, два наблюдателя, находящиеся на телах C и D, посчитают одинаковую скорость, с которой тело E удаляется от тела D. Но наблюдатели C и D не согласны с тем, как течёт время на теле D. Как такое может быть?
И если бы мы провели измерения в аналогичной системе с малыми расстояниями, но такими же скоростями, которые не были бы вызваны расширением пространства, то мы получили бы другие результаты.
(Я упустил сложности измерений и предположил, что наблюдатели знают расстояния.)
Вообще красное смещение — это почти то же замедление времени (только с добавлением изменения времени передачи сигнала).
Наблюдателю не важны причины красного смещения для оценки замедления времени?
Например, зная расстояние в момент излучения света и частоту, наблюдатель может сказать, что красное смещение на теле А - это космологическое красное смещение. А отсутствие красного смещения на теле Б - это сочетание космологического красного смещения и эффекта Доплера. Это не важно оценки замедления времени? Что тогда будет происходить с течением времени относительно друг друга в двух объектах, относительная скорость между которыми больше скорости света из-за расширения пространства?
Обычно принято считать перемещение в "физических" координатах (а не сопутствующих), т.е. при расширении вселенной оно есть, а при отсутствии расширения галактик его нет.
В СТО на космических масштабах тоже так измеряют перемещения?
Например, на одинаковом расстоянии от наблюдателя находятся 2 тела. Тело А удаляется от наблюдателя со скоростью 0,5c (только через расширение Вселенной). А тело Б неподвижно по отношению к наблюдателю (компенсирует скорость расширения Вселенной).
На каком из тел наблюдатель зафиксирует замедление времени?
Возможно, кто-то поможет мне найти ответ на интересующий меня вопрос. Если я правильно понимаю, галактика не расширяется под воздействием темной энергии из-за гравитационного взаимодействия. Иными словами, выполняется определенная работа, и галактика теряет часть своей массы в виде гравитационных волн, компенсируя влияние расширения пространства. А что касается молекул? Выполняют ли молекулы работу, противодействуя расширению пространства? Если да, то откуда они извлекают эту энергию?
Существовали ли понятия события и причинно-следственной связи до начальной квантовой флуктуации, приведшей к инфляции?
Давно интересует вопрос по воображаемому эксперименту в духе квантового ластика с отложенным выбором (в стиле Уилера), но в лабораторной (не астрофизической) постановке, ближе к классическим реализациям и с пакетом фотонов.
Предлагаемая модификация:
Мы увеличиваем расстояние до устройства стирания информации о пути фотона и даём наблюдателю возможность управлять им.
Отправляется пакет фотонов, каждый из которых проходит через стандартную квантовую схему.
Наблюдатель один раз принимает решение — стирать информацию о пути или нет после того, как все фотоны уже зарегистрированы на экране.
Таким образом, постфактум определяется, проявится ли интерференционная картина или нет — хотя на момент регистрации фотонов на экране никаких действий ещё не предпринималось.
Дополнительное усложнение:
Можно ли физически реализовать ситуацию, при которой данные о регистрации фотонов на экране передаются наблюдателю до того, как он принимает решение о стирании (сигнал от экрана передаётся быстрее, чем осуществляется физическая активация устройства стирания)? Не нарушает ли такой подход причинность? Как его правильно интерпретировать с точки зрения квантовой механики?
Буду благодарен за ваши мнения, замечания и ссылки.
То есть в рамках ОТО существует объективная реальность? Иными словами, можно ли моделировать эволюцию физической системы во времени, используя ОТО независимо от систем отсчёта, но интерпретировать результаты вычислений для нужной системы отсчёта?
А как будет выглядеть система с максимальной энтропией с учётом излучения Хокинга?
Если не обращать внимания на порядок величин, может ли виртуальный фотон, участвующий в электромагнитном взаимодействии (например, при обмене между заряженными частицами), подлежать эффекту красного смещения из-за расширения Вселенной?
Правильно ли я понимаю, что если в какой-то момент времени рядом с наблюдателем находятся два объекта с большой кинетической энергией, центр масс которых неподвижен относительно наблюдателя, то эта кинетическая энергия будет гравитационно воздействовать на наблюдателя? Но если одного из этих объектов не будет, то кинетическая энергия второго не будет воздействовать?
Будет ли гравитационное искривление пространства-времени одинаковым для разных систем отсчета? Если да, то в каких случаях нужно учитывать кинетическую энергию, ведь для разных наблюдателей она будет отличаться?
UPD: пропустил частичный ответ на этот вопрос выше в комментариях.
Изменяется ли наблюдаемое гравитационное искривление пространства-времени в зависимости от системы отсчёта?
Как прокомментировали выше, для роста ЧД не требуется, чтобы атом пересек её горизонт событий. Атому достаточно оказаться внутри нового горизонта событий, образованного общей энергией ЧД и этого атома.
Если система состоит из частиц с ненулевой кинетической энергией относительно центра масс системы, будет ли эта кинетическая энергия учитываться при расчете массы покоя системы?
Разве это не взаимно противоречивые утверждения?
Какое из указанных расстояний гипотетически следует использовать для расчета гравитационной силы, действующей между Землей и далеким космическим объектом в данный момент времени с точки зрения наблюдателя на Земле?
То есть фраза из Википедии "по оценкам, расстояние до квазара составляет 3,18 гигапарсека или 10,37 млрд световых лет" означает, что свет(двигающееся сквозь расширяющееся пространство), который видит астроном, был излучен квазаром 10,37 млрд лет назад, а не что реальное расстояние до квазара 10,37 млрд лет назад или сейчас равно 10,37 млрд световых лет?
Насторожило согласие наблюдателей со скоростью при не согласованности со временем.
Но я ошибся, я не учел относительность времени при смене наблюдателя (системы отсчета), когда считал скорости в системе через закон Хаббла.
Еще раз спасибо. Этот диалог перевернул мое представление о расширении Вселенной.
Тогда я не совсем понимаю следующую ситуацию:
Есть три тела C, D, E, которые находятся на одной линии и в таком же порядке на больших расстояниях в космических масштабах.
Все тела удаляются друг от друга только за счёт расширения Вселенной.
Используя закон Хаббла, два наблюдателя, находящиеся на телах C и D, посчитают одинаковую скорость, с которой тело E удаляется от тела D.
Но наблюдатели C и D не согласны с тем, как течёт время на теле D. Как такое может быть?
И если бы мы провели измерения в аналогичной системе с малыми расстояниями, но такими же скоростями, которые не были бы вызваны расширением пространства, то мы получили бы другие результаты.
(Я упустил сложности измерений и предположил, что наблюдатели знают расстояния.)
Наблюдателю не важны причины красного смещения для оценки замедления времени?
Например, зная расстояние в момент излучения света и частоту, наблюдатель может сказать, что красное смещение на теле А - это космологическое красное смещение. А отсутствие красного смещения на теле Б - это сочетание космологического красного смещения и эффекта Доплера.
Это не важно оценки замедления времени? Что тогда будет происходить с течением времени относительно друг друга в двух объектах, относительная скорость между которыми больше скорости света из-за расширения пространства?
Большое спасибо за такой развёрнутый ответ. Очень много пищи для размышлений.
Ещё не понял, это мне так повезло с первым вопросом, или здесь на habr такое сильное сообщество.
В СТО на космических масштабах тоже так измеряют перемещения?
Например, на одинаковом расстоянии от наблюдателя находятся 2 тела. Тело А удаляется от наблюдателя со скоростью 0,5c (только через расширение Вселенной). А тело Б неподвижно по отношению к наблюдателю (компенсирует скорость расширения Вселенной).
На каком из тел наблюдатель зафиксирует замедление времени?
Возможно, кто-то поможет мне найти ответ на интересующий меня вопрос.
Если я правильно понимаю, галактика не расширяется под воздействием темной энергии из-за гравитационного взаимодействия. Иными словами, выполняется определенная работа, и галактика теряет часть своей массы в виде гравитационных волн, компенсируя влияние расширения пространства. А что касается молекул? Выполняют ли молекулы работу, противодействуя расширению пространства? Если да, то откуда они извлекают эту энергию?