Реальность и двери в бесконечность. Квантовая механика многих миров, пространство-время, сознание и симуляция Алекс Уокман

© Алекс Уокман, 2023


ISBN 978-5-0060-4459-3

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Предисловие

Наука и Философия. От начала античных времён и до самой современности человек постоянно задавал себе вопросы об устройстве окружающего его мира. Многие из этих вопросов, являющихся фундаментальными даже спустя многие века остаются неразрешенными. Разные мыслители древности задумывались о том, каким является мир, начиная от мельчайших его структур заканчивая большими масштабами планет и вселенной в целом. Все начиналось с мысли. А потому философия является первопричиной и основой всех наук. Понятие атома (от др. греч. – «неделимый») появилось из натуральной философии в нём содержалось определение того что все вещество, воспринимаемое человеком, то что он способен ощутить состояло из мельчайших и неделимых частиц -атомов. Создателем материалистической философии и идеи атомизма был Демокрит. Впервые он озвучил идею о том что во вселенной существует бесконечное количество атомов самых разных форм, и отвергал идею о бесконечной делимости материи. Надо отдать должное, в те времена ещё невозможно было в точности экспериментально подтвердить эти идеи, на данный момент науке известно что реальное количество атомов во вселенной является конечным и равно приблизительно десяти в восемьдесят первой степени, что намного меньше числа Шеннона (равное десяти в сто двадцатой степени являющееся минимальным количеством неповторяющихся шахматных партий). Идея же о том, что материя не способна делиться бесконечно, до сих пор опирается исключительно на физический принцип того, что если бы у материи было подобное свойство, тогда мы могли бы брать из ниоткуда бесконечную энергию что противоречит постулатам термодинамики. Зарождение новых теорий в начале двадцатого века таких как квантовая теория и теория относительности приоткрыли завесу для некоторых вопросов, но многое всё ещё не прояснено до конца. В самом элементарном смысле, все естествознание начинается именно с учения об атоме. Отталкиваясь от этого можно логическим путём прийти довольно далеко.


Как я всегда считал Технологический прогресс – это сумма преобразований содержащихся и открывающихся в процессе деятельности человека, результат которых меняет окружающую реальность и улучшают её для самого человека. И здесь уместно оставить цитату знаменитого физика-теоретика:


«любой глубоко мыслящий человек всегда вносит вклад в развитие и расширение области знания о том предмете на котором он сосредоточен» Ричард Фейнман

Глава 1.

Философия пространства времени

«рассуждения о времени следует разделить на абсолютные и относительные, истинные и кажущиеся, математические и обыденные»

– Ньютон

«Единственная причина для существования времени – чтобы все не случилось одновременно.»

– Альберт Эйнштейн.

1.1 Что такое время?

В самом простом представлении которое выработалось вместе со способом мышлениям принимать как данность кажущиеся очевидными вещи, мы привыкли думать что время есть некий отрезок и что от начала одного события до начала другого всегда присутствует разделение представляющее собой интервалы этого времени, то есть расстояние между одним временным промежутком в котором произошло какое-либо событие и другим которое находится в прошлом или будущем где все соединено тем что мы называем причинно-следственная связь когда мы точно уверены в том что нечто одно предшествовало другому но не наоборот. Можно воспринимать время самым различным образом. Но очевидно лишь одно -время объективно для всех и в то же время, в определённых моментах оно может быть довольно субъективным. Но все по порядку. Мы не будем в самом начале рассматривать время в его самом фундаментальном смысле, сейчас достаточно будет того что мы будем считать время как периодические и циклические повторения определенных процессов во вселенной.

Оно представляет собой повторяющуюся друг за другом неизменную последовательность событий которую мы можем наблюдать и подтвердить в результате определённых наблюдений. В далёком прошлом во времена древних народов уже существовали способы измерения времени

То что мы приняли за единицы измерения времени такие как секунда час день год и тд

С древних времен люди создавали то что могло бы помочь им определить время. История часов тянется на многие тысячи лет назад. Первоначально люди определяли время суток глядя в небо изучая положение планет и звёзд астрономы создавали рассчетные таблицы и измерительные приборы которые сейчас могли бы показаться крайне неудобным способом определения времени. Первые водяные часы были придуманы в древнем египте и вавилоне, однако появление первых песочных часов до сих пор не определено и датировано не ранее чем четырнадцатым веком. Механические же часы также были созданы примерно в тот же период времени и использовались как стандартный определитель времени до появления первых карманных часов. Только в двадцатом веке появились первые кварцевые и атомные часы ставшие образцом для синхронизации всех существующих часов в принятом всемирном стандарте времени. Все сводилось к одному- установлению и определению временных интервалов и их различий. Философы отождествляли время с песком или водой, тем самым сравнивая его свойства с материями. Объективная реальность показывала, что время течёт от прошлого к будущему и этот порядок не может меняться. Только боги в легендах могли что то делать со временем изменяя его ход.


Первым кто совершил революцию в восприятии времени был Ньютон создавший дифференциальное и интегральное исчисление. Пространство время Ньютона представляло собой трехмерное пространство основанное на евклидовой геометрии. В своих «началах натуральной философии» он постулировал идею об абсолютности времени и высказал идею о том что наши интуитивные представления о времени могут не отражать настоящей реальности и потому нужно разделить восприятие времени на математическое и обыденное на истинное и чувственное. На этом фундаменте начала создаваться ньютоновская механика в которой понятие времени стало иметь значительную роль.


Ньютон говорил что абсолютное истинное математическое время течет равномерно и безотносительно к чему либо внешнему и у него есть собственная длительность, а общее, относительное время получаемое из ощущений является неравной мерой длительности.


Мы можем сказать даже сейчас, после того как созданы теории относительности что в этом вопросе Ньютон был прав: действительное истинное математическое время крайне отличается от субъективно воспринимаемого времени. Однако во всем остальном после модификации теории пространства-времени Альбертом Эйнштейном он все же сделал неточные выводы. Дело не в том что после того как пространство-время было пересмотрено классическая механика стала неправильной: локально она продолжает действовать и так будет всегда.

Пространство в классической механике является абсолютным однородным и изотропным.

Время также абсолютно и однородно

Пространство и время в целом независимы друг от друга.

Независим от от изначальных постулатов в математических началах натуральной философии вклад Ньютона в первые шаги к понимаю природы того что впоследствии будут называть пространством-временем весьма значителен даже несмотря на то куда впоследствии завели физиков-теоретиков их поиски ключей к тайной двери за которой должна лежать окончательная правда о том чем на самом деле оно является.

1.2 Специальная теория относительности

Скорость течения времени зависит от системы отсчёта и наблюдателя.


Гравитация есть искривление пространства времени под воздействием материи и энергии.


Немногие люди, если такие существуют, не слышали о специальной теории относительности Эйнштейна. Именно стала стала первым прорывом после Ньютоновских представлений об абсолютном пространстве и времени. Эта была настоящая революция в науке – впервые удалось взглянуть на природу пространства-времени совершенно иначе, и многие посчитали что новая модифицированная версия лишена того что называли здравым смыслом. Все было перевернуто с ног на голову. Эйнштейну удалось показать что время не абсолютно, оно зависит от наблюдателя находящегося в инерциальной системе отсчёта. Время во вселенной вселенной отныне считалось текущим совершенно по разному – вблизи объектов с сильным гравитационным воздействием оно замедляется отдалясь от источника гравитационного воздействия они ускоряются. Отныне время и пространство уже не могли быть чем то отдельным друг от друга и формировали пространственно-временной континуум.


Введение понятия об инерциальных системах отсчета, покоящихся и движущихся относительно друг друга со скоростью выявили такие эффекты как релятивистское замедление времени с лоренцево сокращение длины. Если мы рассмотрели бы два космических корабля которые движутся относительно друг друга, можно было бы установить следующее следствие: относительно собственных показаний часов капитана на корабле, время было бы больше чем то которое принадлежит другой инерциальной системе отсчёта. В свою очередь, ровно тоже самое происходило бы если бы наблюдателем оказался другой капитан другого корабля для которого эффект замедления времени распространяется на другой экипаж. Более того, при движении с очень высокими скоростями, близкими к скорости света сторонний наблюдатель теперь мог бы видеть космический корабль становящийся плоской фигурой. Сокращение длины представляет собой уменьшенную длину в направлении движения. Реально ли на самом деле то что мы называем сокращением длины? Этот эффект абсолютно никак не проявляется для наблюдателя двигающегося в корабле с большими скоростями – все меняется лишь для стороннего наблюдателя который фиксирует геометрическое изменение в пространстве Минковского (четырехмерном пространстве) Сам Эйнштейн говорил о том что существование понятия сокращение длины можешь лишь запутать, его не существует для одного наблюдателя но оно существует лишь в том смысле что сторонний наблюдатель может зафиксировать это с помощью физических измерителей.