A fizikai megismerés határai

A fórum törzse, az érdeklődök kérdéseinek színhelye.

Re: A fizikai megismerés határai

HozzászólásSzerző: Auróra » 2015.02.08. 23:48

barankai írta:
Ez ugyanaz, mint az időben visszafele való propagálás.

Az avanzsált-retardált problémakör lényege az, hogy a (szóban forgó) relativisztikus téregyenletek nem látják a téridő írányítását, azaz szerkezetüket megőrzik a teljes Poincare csoport hatása alatt.



A teljes alatt azt érted, hogy az időtükrözést is tartalmazza? Vagyis arra gondolsz, hogy a relativisztikus hullámegyenletek olyan hullámmozgásokat adnak, amiket, ha időben visszafele tekintünk, akkor szintén egy lehetséges hullámmozgást adnak, vagyis a megoldások az időtükrözésre invariánsak?

Mert ez rendben is lenne. Úgy értettem, hogy ez csak egy formai megfeleltetés, mint például ahogy az antirészecskéket is tekinthetjük úgy, mintha időben visszafele terjedő részecskék lennének, de szó sincs valóságos múltba utazó részecskékről. Csak az nem tetszik, hogy a Gribbin Schrödinger kiscicái című könyvben az avanzsált megoldásról úgy beszélt, hogy azok olyan jelek, amik az időben ténylegesen visszafele terjednek.
Auróra
 
Hozzászólások: 64
Csatlakozott: 2014.03.15. 00:53
Has thanked: 21 times
Been thanked: 5 times
Név: Jóföldi Zsolt

Re: A fizikai megismerés határai

HozzászólásSzerző: mmormota » 2015.02.09. 00:14

Minek lehet tulajdonítani, hogy sok részecskés rendszerben a rendezetlenség növekedése kijelöli a pozitív időirányt?
mmormota
 
Hozzászólások: 347
Csatlakozott: 2014.03.16. 00:56
Has thanked: 10 times
Been thanked: 44 times

Re: A fizikai megismerés határai

HozzászólásSzerző: Rigel » 2015.02.09. 00:27

mmormota írta:Minek lehet tulajdonítani, hogy sok részecskés rendszerben a rendezetlenség növekedése kijelöli a pozitív időirányt?

Egyrészt az SOK részecske, másrészt pedig nem jelöli ki.
Ha van egy adott jelen pillanatbeli állapotod, akkor még a kvantumfizikával is csak azt állapíthatod meg, hogy a jelenlegi állapot legnagyobb valószínűséggel egy rendezetlenebb múltbeli állapotból alakult ki, és legnagyobb valószínűséggel egy rendezetlenebb jövőbeli állapotba fog fejlődni.

Tévedés azt hinni, hogy pusztán a rendezetlenség növekedése kijelöl egy pozitív időirányt. Az időszimetrikus fizikai törvényeink szerint ugyanis azok az összefüggések, amelyek egy rendezetlenebb jövő felé vezető fejlődést írnak le, időben visszafelé is egy rendezetlenebb múltat írnak le.
Avatar
Rigel
 
Hozzászólások: 525
Csatlakozott: 2014.03.13. 22:17
Has thanked: 40 times
Been thanked: 140 times
Név: Farkas Zsolt

Re: A fizikai megismerés határai

HozzászólásSzerző: mmormota » 2015.02.09. 01:28

Akkor máshogy kérdezem.
A teljesen szimmetrikus egyedi részecskés egyenletekből hogyan lesz aszimmetrikus sok részecskés? Kell ehhez, hogy az egyedi is aszimmetrikus legyen (csak mondjuk ezt eddig nem vették észre, vagy észrevették csak én nem tudok róla stb), vagy a sok részecskés anélkül is lehet aszimmetrikus? De ha mondjuk lehet anélkül is, akkor miért van az, hogy egymástól látszólag szeparált rendszerek is egyfelé fejlődnek, nem pedig egyik mondjuk a pozitív, másik a negatív időirányban válik rendezetlenebbé? ;)
mmormota
 
Hozzászólások: 347
Csatlakozott: 2014.03.16. 00:56
Has thanked: 10 times
Been thanked: 44 times

Re: A fizikai megismerés határai

HozzászólásSzerző: mmormota » 2015.02.09. 01:34

Rigel írta:Tévedés azt hinni, hogy pusztán a rendezetlenség növekedése kijelöl egy pozitív időirányt.


Mindenesetre jó nagy valószínűség különbséget rendel hozzá. Nem sokan tippelnének arra, hogy a porból és lángokból összeállnak az ikertornyok, majd kirepül belőlük egy-egy repülőgép...
mmormota
 
Hozzászólások: 347
Csatlakozott: 2014.03.16. 00:56
Has thanked: 10 times
Been thanked: 44 times

Re: A fizikai megismerés határai

HozzászólásSzerző: Rigel » 2015.02.09. 12:10

mmormota írta:Mindenesetre jó nagy valószínűség különbséget rendel hozzá. Nem sokan tippelnének arra, hogy a porból és lángokból összeállnak az ikertornyok, majd kirepül belőlük egy-egy repülőgép...

Látom, te sem értetted meg (vagy érezted át a megdöbbentő mélységéig) azt a nyilvánvaló tényt, hogy ha az időre szimmetrikus fizikai szabályok alkalmazásával egy összetett rendszer jelen állapotából a jövőbelit levezetjük, akkor valószínűleg a jövőbeli állapot rendezetlenebb lesz, de ha ugyanezekkel a fizikai szabályokkal a jelen állapotból a múltbelit vezetjük le, az is valószínűleg rendezetlenebb lesz, mint a mostani.
Hogy a pozitív időirány akkor mégis hogyan tapasztalható meg olyan egyértelműen, egyáltalán nem a rendezetlenség növekedéséből ered. Mivel időre szimmetrikus fizikai törvények esetén mind a két időirányban valószínűleg növekednie kéne a rendezetlenségnek. Az, hogy mégis a rendezetlenség növekedése kijelöl egy pozitív időirányt egy PEREMFELTÉTELBŐL ered, és nem magából a statisztikus fizikából. Nevesül abból, hogy legyen egy összetett rendszer jelen pillanatbeli állapota bármilyen mértékben rendezetlen, maga a teljes univerzum cigánykaravánja egy valószínűtlenül rendezett kezdőállapotból indult el. Csupán ez biztosítja, hogy a legtöbb esetben a rendszered a múltban biztosan rendezettebb volt, mint a jelen pillanatban, és így a rendezetlenségének a növekedése tényleg kijelöl egy pozitív időirányt. E peremfeltétel nélkül viszont nem jelölné ki, akkor szimmetrikus lenne mindkét időirányra.
Avatar
Rigel
 
Hozzászólások: 525
Csatlakozott: 2014.03.13. 22:17
Has thanked: 40 times
Been thanked: 140 times
Név: Farkas Zsolt

Re: A fizikai megismerés határai

HozzászólásSzerző: mmormota » 2015.02.09. 19:00

barankai írta:Bem kell. A határfeltételek is okozhatnak asszimetriát. Pl. a tornyok összeomlásakorkeletkező rugalmas hullámok az összeomlás helyétől kifelé propagálnak.


Nem egészen értem ezeknek a határfeltételeknek a mibenlétét.
Ha az idő irány egyébként szimmetrikus, akkor miért nincs olyan határfeltétel, amiből az következne hogy mondjuk egy torony a negatív időirányban dől össze, negatív időirányban van körkörös növekvő rugalmas hullámfront körülötte és így tovább?
mmormota
 
Hozzászólások: 347
Csatlakozott: 2014.03.16. 00:56
Has thanked: 10 times
Been thanked: 44 times

Re: A fizikai megismerés határai

HozzászólásSzerző: mmormota » 2015.02.09. 19:14

Próbálom egyértelműbbé tenni, mi a bajom. Pl. barankai a körben növekvő rugalmas hullámot említi, de ez nem önmagéval bizonyítás?
Tudjuk tapasztalatból, hogy a vízhullámok körei pozitív időirányban növekednek. De hiszen épp az lenne a kérdés, hogy miért pont ez a tapasztalat, miért csak a pozitív időirányban szoktunk ilyet látni, miért sokkal gyakoribb ez mint fordítva?

Rigel indoklása - ha jól értem - azt mondja, hogy nincs itt különösebb szabály, csak van egy nagyon speciális tényszerű helyzet, ami valószínűségi alapon nagyon valószínűtlenül alakulna ki, de mi történetesen egy ilyen közelében vagyunk. A pozitív időirány meg egyszerűen az az irány, amely elfelé van a valószínűtlen tényszerű helyzettől...
Nekem eddig ez eszembe se jutott. Érdekes, lehet rajta tűnődni, de mintha barankai nem értene egyet vele.
mmormota
 
Hozzászólások: 347
Csatlakozott: 2014.03.16. 00:56
Has thanked: 10 times
Been thanked: 44 times

Re: A fizikai megismerés határai

HozzászólásSzerző: Rigel » 2015.02.10. 15:27

mmormota írta:Rigel indoklása - ha jól értem - azt mondja, hogy nincs itt különösebb szabály, csak van egy nagyon speciális tényszerű helyzet, ami valószínűségi alapon nagyon valószínűtlenül alakulna ki, de mi történetesen egy ilyen közelében vagyunk. A pozitív időirány meg egyszerűen az az irány, amely elfelé van a valószínűtlen tényszerű helyzettől...
Nekem eddig ez eszembe se jutott. Érdekes, lehet rajta tűnődni, de mintha barankai nem értene egyet vele.


Hogy végiggondolhassuk, vegyük az entrópiának azt a definícióját, hogy a fázistérben azonos makroállapotnak megfelelő mikroállapotok tartománya térfogatának a logaritmusa.
Elképzelhető, ahogy a fázistérben a rendszert leíró pont befut egy valamilyen pályát. Ha a pálya véletlenszerű, akkor bármekkora nagyságú tartományban is van éppen a rendszer, ha kilép belőle (ami nagyon nagy tartományok esetén nagyon hosszú idő alatt történhet csak meg), akkor valószínűbb, hogy idővel egy még nagyobb térfogatú tartományba lép át, mivel azok nagyságrendekkel nagyobb helyet foglalnak el a fázistérben, mint a kicsi tartományok. Nagyon kicsi az esélye, hogy a tartományból a fejlődése során véletlenül kitévedő rendszer éppen eltalálja az icipici térfogatú rendezettebb makroállapotok valamelyik tartományát. Ez a leírás ekvivalens a megszokott "az entrópia zárt rendszerben nem csökken" megfogalmazással. (Valójában valószínűleg nem csökken a helyes megfogalmazás.)

Vegyük akkor a jelenlegi állapotot, és próbáljuk meg VISSZAFELÉ követni a rendszerünk pontja által a fázistérben befutott véletlenszerű pályát! Honnan is érkezhetett a jelenlegi tartományba a rendszer? Az érvelés pont ugyanaz, mint amikor időben előrefelé követjük a rendszert: mivel a rendezetlenebb makroállapotok tartományai nagyságrendekkel nagyobb térfogatot foglalnak el a fázistérben, nagyobb a valószínűsége, hogy a véletlenszerűen fejlődő rendszerünk egy nagyobb térfogatú tartományból tévedt be a mostaniba, mint hogy egy kisebből. Egyszerűen azért, mert szinte megszámlálhatatlanul több olyan rendezetlenebb állapot van, ami a mostani helyzethez vezet, mint rendezettebb. Valószínű, hogy a múltban a rendszerünk rendezetlenebb volt, mint most!
Az entrópia - ha semmi mást nem veszünk figyelembe - ugyanúgy szimmetrikus az időirányra, mint szinte minden más fizikai összefüggés. Az entrópia növekedése sem jelzi önmagában az idő pozitív irányát. Ezt elég nehéz önállóan felismerni, annyira az ösztöneinkbe égett az entrópia időben előre növekedésének az eszméje. Az a tapasztalat, hogy a rendezetlenség növekedése egybeesik a pozitív időiránnyal, nem a statisztikus fizika törvényszerűségeiből ered, hanem abból a különös tényből, hogy a vizsgálatra szóbajöhető összes rendszer a múlt egy konkrét pillanatában egy nagyon-nagyon kis térfogatú fázistér-tartományban volt, ahonnan indulva gyakorlatilag csak nagyobb tartományokba lehet fejlődni. (Hogy van-e valami fizikai magyarázata ennek a valószínűtlenül rendezett kezdőállapotnak, az még kérdéses.)

Tehát pontosan: a rendezetlenség növekedésének az iránya és az alacsony entrópiájú kezdőállapot peremfeltétele együtt határozza meg az idő pozitív irányát.
Avatar
Rigel
 
Hozzászólások: 525
Csatlakozott: 2014.03.13. 22:17
Has thanked: 40 times
Been thanked: 140 times
Név: Farkas Zsolt

Re: A fizikai megismerés határai

HozzászólásSzerző: Auróra » 2015.02.10. 16:20

Rigel írta:
Hogy végiggondolhassuk, vegyük az entrópiának azt a definícióját, hogy a fázistérben azonos makroállapotnak megfelelő mikroállapotok tartománya térfogatának a logaritmusa.
Elképzelhető, ahogy a fázistérben a rendszert leíró pont befut egy valamilyen pályát. Ha a pálya véletlenszerű, akkor bármekkora nagyságú tartományban is van éppen a rendszer, ha kilép belőle (ami nagyon nagy tartományok esetén nagyon hosszú idő alatt történhet csak meg), akkor valószínűbb, hogy idővel egy még nagyobb térfogatú tartományba lép át, mivel azok nagyságrendekkel nagyobb helyet foglalnak el a fázistérben, mint a kicsi tartományok. Nagyon kicsi az esélye, hogy a tartományból a fejlődése során véletlenül kitévedő rendszer éppen eltalálja az icipici térfogatú rendezettebb makroállapotok valamelyik tartományát. Ez a leírás ekvivalens a megszokott "az entrópia zárt rendszerben nem csökken" megfogalmazással. (Valójában valószínűleg nem csökken a helyes megfogalmazás.)

Vegyük akkor a jelenlegi állapotot, és próbáljuk meg VISSZAFELÉ követni a rendszerünk pontja által a fázistérben befutott véletlenszerű pályát! Honnan is érkezhetett a jelenlegi tartományba a rendszer? Az érvelés pont ugyanaz, mint amikor időben előrefelé követjük a rendszert: mivel a rendezetlenebb makroállapotok tartományai nagyságrendekkel nagyobb térfogatot foglalnak el a fázistérben, nagyobb a valószínűsége, hogy a véletlenszerűen fejlődő rendszerünk egy nagyobb térfogatú tartományból tévedt be a mostaniba, mint hogy egy kisebből. Egyszerűen azért, mert szinte megszámlálhatatlanul több olyan rendezetlenebb állapot van, ami a mostani helyzethez vezet, mint rendezettebb. Valószínű, hogy a múltban a rendszerünk rendezetlenebb volt, mint most!
Az entrópia - ha semmi mást nem veszünk figyelembe - ugyanúgy szimmetrikus az időirányra, mint szinte minden más fizikai összefüggés. Az entrópia növekedése sem jelzi önmagában az idő pozitív irányát. Ezt elég nehéz önállóan felismerni, annyira az ösztöneinkbe égett az entrópia időben előre növekedésének az eszméje. Az a tapasztalat, hogy a rendezetlenség növekedése egybeesik a pozitív időiránnyal, nem a statisztikus fizika törvényszerűségeiből ered, hanem abból a különös tényből, hogy a vizsgálatra szóbajöhető összes rendszer a múlt egy konkrét pillanatában egy nagyon-nagyon kis térfogatú fázistér-tartományban volt, ahonnan indulva gyakorlatilag csak nagyobb tartományokba lehet fejlődni. (Hogy van-e valami fizikai magyarázata ennek a valószínűtlenül rendezett kezdőállapotnak, az még kérdéses.)

Tehát pontosan: a rendezetlenség növekedésének az iránya és az alacsony entrópiájú kezdőállapot peremfeltétele együtt határozza meg az idő pozitív irányát.


Olvastam a hozzászólásokat, de nem értem, hogy miért kellene a pozitív időirányt bárminek is kijelölnie? Nem értem, hogy vetődik fel az a probléma, hogy az idő pozitív irányba való múlását valami peremfeltétel döntötte el? Ha jól értem, akkor a negatív irányú múlás, a múltba utazás lenne. De ez szerintem csak a sci-fi filmekben tételezhetik fel, a tudományban nem, mert az idő alaptulajdonsága, hogy csak előre halad. Az időtülrözési szimmetriája mondjuk a Newton- vagy Maxwell-egyenleteknek az én értelmezésem szerint nem azt jelenti, hogy vannak múltba utazó megoldások, hanem azt, hogy ha időben visszafele tekintünk mozgásokat, az megfeleltethető egy időben előrefele történő (tehát a valóságban megvalósuló) mozgásnak.

Statisztikus fizikai rendszerekben, ha azok zártak, akkor az entrópia növekedése irányába zajlanak a folyamatok. De ez szigorúan, csak termodinamikai limeszben igaz, amelyet úgy kapunk, hogy a sűrűséget konstansan hagyva a térfogatot és a részecskeszámot minden határon túl növeljük. De a valóságban véges térfogatú és részecskeszámú zárt rendszerek vannak, ahol mindig van esély arra, hogy egy kicsit csökkenjen az entrópia, minél kevesebb részecske alkotja a rendszert, ezek a ingadozások annál nagyobbak (például a levegőben sűrűségfluktuációk alakulhatnak ki, amelyek miatt szórja kék színben a fényt az ég). Az időtükrözés pontosan termodinamikai limeszben levő makroszkópikus rendszereknél mindig sérül, mert az entrópia szigorúan a növekedés irányában változhat. De véges, termodinamikai limeszt csak megközelítő rendszerekben nagyon-nagyon kis eséllyel előfordulhat, hogy az entrópia csökkenjen. Nem beszélve arról, hogy sok esetben nyílt rendszerek fordulnak elő, ahol az entrópia termodinamikai limeszben csökkenhet is.
Auróra
 
Hozzászólások: 64
Csatlakozott: 2014.03.15. 00:53
Has thanked: 21 times
Been thanked: 5 times
Név: Jóföldi Zsolt

ElőzőKövetkező

Vissza: Elméleti fizikai kérdések, problémák

Ki van itt

Jelenlévő fórumozók: nincs regisztrált felhasználó valamint 6 vendég

cron