Что такое «Сейчас» в физике? / Хабр
Про время в физике известно многое, но один фундаментальный вопрос так и не раскрыт. Более того, прогресс в этой области почти нулевой. Что такое “сейчас“? Да, есть куча уравнений, где фигурирует буквочка t, символизирующая время, но нигде, нигде в физике нет ни намека на то, что момент времени “сейчас” какой-либо особенный.
Посмотрим, что нам говорят интуиция, философия и физика, и где они друг другу противоречат.
Суть проблемы
в том, что для нас момент времени ‘сейчас‘ кажется принципиально отличающимся от прошлого и будущего, но это абсолютно никак не находит отражения в физике. Да, в физике есть “стрела” времени (и даже две, микроскопическая и макроскопическая), и состояние материи меняется со временем, энтропия увеличивается, но обо всем этом с равным успехом можно рассказывать a posteriori, как о чем то свершившимся, или как о предсказании.
Разумно задать вопрос: является понятие ‘сейчас’ физически объективным, или это есть лишь артефакт нашего сознания? В последнем случае возникает второй, не менее любопытный вопрос.
Если момент ‘сейчас’ есть артефакт сознания, то почему мы принимаем на веру, что этот момент одинаков для всех сознаний? Это ни из чего не следует, если в моменте ‘сейчас’ нет ничего физически объективного. Например, я могу причинить боль человеку, но если он даже не является философским зомби, то он может не испытывать страданий сейчас, потому что он это уже пережил или еще не дожил до этого момента (я никогда не видел упоминания этой проблемы в литературе)
Также, пусть Петя говорит: “Сейчас идет дождь” и это правда. Спустя некоторое время Вася рассказывает: “Недавно Петя сказал: ‘Сейчас идет дождь’“. Это тоже правда, но внутренняя часть (‘Сейчас идет дождь‘) уже стала неправдой. Да, на бытовом уровне мы легко заменяем ‘сейчас‘ на ‘тогда‘ и не испытываем с этим дискомфорта, но как быть философам, пытающимся анализировать саму концепцию ‘сейчас‘, если каждая записанная про ‘сейчас‘ фраза становится ложью быстрее, чем высохнут чернила?
Посмотрим, какие есть философские концепции времени
Презентизм
Презентизм утверждает, что будущего еще нет, а прошлого уже нет, и существует (whatever it means in this context, некоторые фразочки лучше звучат по-английски) лишь сейчас.
Узкая движущаяся полоска света от маяка, освещающего реальность. Интуитивно очень подходит к тому, как работает наше сознание (точнее, к тому, как нам кажется, как работает наше сознание).
Растущий блок Вселенной
(Growing Block Universe) Будущего еще нет, но прошлое уже зафиксировано и не может измениться. Таким образом, ‘тело’ вселенной все время ‘прирастает’, а сознание оперирует на этой тонкой границе растущего мира.
Эта концепция тоже кажется интуитивно обоснованной, но тут…
Теория относительности наносит удар
Дело в том, что в теории относительности срез ‘сейчас’ может идти в пространстве-времени под разным углом в зависимости от движения наблюдателя. Картинка выше иллюстрирует это, два наблюдателя на Земле, зеленый и синий, двигаются по-разному (например, вращаются на экваторе на противоположных сторонах), из-за чего их понятия ‘сейчас’ оказываются немного непараллельными.
На большом расстоянии может набежать внушительная разница, например, там где стоит красный крестик, рептилоиды планеты Нибиру принимают решение поработить Землю.
Для синего наблюдателя это (решение, а не высадка на Землю) уже давно случилось, а для зеленого – еще идут прения.
Да, для обоих наблюдателей не будет никакой объективной разницы – решение рептилоидов ни на что не может повлиять раньше, чем мы окажемся в световом конусе решения о нападении, но постфактум они придут к разному моменту в их жизни, одномоментному с решением о вторжении.
Несмотря на то, для сурового физика требующего фальфицируемости выводов все описанное остается лирикой, предыдущие две философские концепции, на мой взгляд, рушатся, и остается только
Этернализм
В этернализме, он же block time, существует все сразу, а ‘движение времени’ есть иллюзия (возможно, создаваемое сознанием). Интуитивно этернализм может вызывать отторжение, но для физика он наиболее естественен.
Надо сказать, что ‘фиксирование’ будущего не противоречит квантовой механике, в частности, ее детерменистическим интерпретациям – мультивселенной (MWI) и Bohm interpretation (скрытые параметры).
В других интерпретациях может быть по-разному, кое-где может намекать на супердетерминизм.
В квантовой физике есть своеобразные ‘плоскоземельщики’, которые не принимают тот факт, что из теоремы Бэлла следует, что некоторые величины не существуют (во всяком случае до измерения) объективно. “Hardcode realists” долго не принимали это и все указывали на лазейки в экспериментах по проверке теоремы Бэлла.
Недавно последние лазейки были закрыты и был выполнен loophole-free эксперимент. Теперь единственным пристанищем этих упрямцев остается супердетерминизм, которые в принципе нельзя опровергнуть, как и субъектиный идеализм
Временные петли
Еще больше вопросов к интуиции возникает, когда вы думаете о замкнутых временных петлях. Например, внутри вращающейся черной дыры сингулярность (внутри второго горизонта) образует петлю, она показана черным:
Вы можете подумать что астронавт увидит ее как кольцо, но это не так – это кольцо, но кольцо во времени – световые конусы здесь лежат почти на боку, а время ‘течет’ вдоль кольца.
Для астронавта сингулярность будет точкой, вот только точка будет в области пространства, где все повторяется.
Так как вращающаяся сингулярность не засасывает так, как обычная, то астронавт может к ней приблизиться, сделать оборот и улететь. В какой-то момент он будет видеть себя со стороны – свою будущую версию и прошлую. Это не является чисто оптической иллюзией, два корабля могут встретиться и обменяться через шлюз разными предметами.
Я нарисовал траектории двух таких предметов: красную книгу передали ‘будущей’ копии и она просто быстрее покинула орбиту черной дыры. Куда интереснее судьба зеленой книги, которую передали в противоположном направлении. Она вечно крутится в цикле вокруг черной дыры. Но тогда кто ее написал? Более того, если ее поцарапать или вырвать страницу, то книга обязательно восстановится к первоначальному виду к следующему витку.
Это показывает, что такие предметы, взявшиеся ‘непонятно как’, без истории из прошлого, не дают возможность симулировать реальность в таких областях даже численно.
Впрочем, может это и не нужно – недаром мы у нас встретились два корабля – а где два могут быть и сотни. Более точно, уравнения квантовой механики начинают расходиться из-за таких циклов, создавая кучу копий, что создает массу и уничтожает временную петлю. Так что возможно сама природа не даст создать временной цикл.
Что же тогда внутри вращающейся черной дыры? Настоящей, я не полученной на кончике пера kerr solution? Мы не знаем… Но выразите свое мнение, пройдя опрос ниже:
Вы символ возрождения интереса к физике
В рамках рабочего визита главы Минобрнауки России Валерия Фалькова в Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) заслуженные ученые и молодые исследователи подробно рассказали о победах института и планах его развития.
Министру провели экскурсию в построенный по поручению Президента России Центр высокотемпературной сверхпроводимости и квантовых материалов им. В. Л. Гинзбурга. Здесь проводятся работы на экспериментальном оборудовании, которым могут воспользоваться и ученые из других вузов.
Также в Центре проходит подготовка студентов-бакалавров, магистров и аспирантов, в том числе в рамках образовательной программы МФТИ «Физика сверхпроводимости и квантовых материалов».
Валерию Фалькову представили разработку ФИАН — первый отечественный высокопольный томограф, по ряду параметров превосходящий зарубежные аналоги. Как поясняют ученые, проведенные на нем исследования позволяют получить изображение практически всех тканей тела, поскольку имеется возможность изменять время действия потока радиоволн. Томограф создан совместно с индустриальным партнером — ГК «Росатом».
Также Министру показали оптические часы для программы «ГЛОНАСС» и первый в России ионный квантовый компьютер, созданные в 2021 году. Ученые ФИАН совместно с коллегами из Российского квантового центра разработали четырехкубитную систему, что стало важным шагом в развитии этого направления в государстве. Партнерами вуза выступили ГК «Росатом», ГК «Роскосмос» и Росстандарт.
Ученые ФИАН в партнерстве с ГК «Ростех» создали инфракрасные детекторы на основе сверхрешеток для медицины, сельского хозяйства и т. д. Также сотрудники института работают над голографическими технологиями для дисплеев, осветительных устройств и защиты информации крупных компаний.
Директор института Николай Колачевский в беседе с Валерием Фальковым отметил, что количество защит аспирантов увеличивается, примерно половина из выпускников остаются работать в институте.
«Нашим ученикам интересно, много настоящих «живых» проектов, с которыми можно работать. Мы видим, что ребята стали активнее защищаться. Наш диссертационный совет завален работами», — отметил он.
В ФИАН обучаются 75 молодых исследователей, одновременно ведущих научную работу в лабораториях. Институт сотрудничает с 30 кафедрами ведущих вузов России, включая МФТИ, МИФИ, МГУ им. М. В. Ломоносова, ВШЭ, Сколтех, МГТУ им.
Н. Э. Баумана, Самарский национальный исследовательский университет им. С. П. Королева.
В завершение рабочей поездки Министр обратился к руководящему составу института. «Вы больше чем ФИАН, вы символ возрождения интереса к физике», —
В ФИАН работают более полутора тысяч сотрудников, в том числе 180 докторов и 400 кандидатов наук, 25 членов РАН.
Отметим, что учеными института был получен целый ряд ключевых результатов в различных областях физики: открыт принцип автофазировки, предсказано переходное излучение, заложены основы термоядерного синтеза, открыто явление самофокусировки световых лучей в нелинейных средах, предложена концепция суперсимметрии, синтезирован искусственный кристалл фианит, предложена инфляционная модель Вселенной.
Кроме того, в ФИАН открыто и объяснено излучение Вавилова — Черенкова. Заложены фундаментальные основы в области квантовой электроники, созданы генераторы и усилители, основанные на лазерно-мазерном принципе, создана теория сверхпроводимости и сверхтекучести.
Ряд выдающихся ученых физиков — сотрудников ФИАН были удостоены Нобелевских премий. Павел Черенков, Игорь Тамм и Илья Франк получили награду в 1958 году, Николай Басов и Александр Прохоров — в 1964 году, Андрей Сахаров — в 1975 году, Виталий Гинзбург — в 2003 году.
Из структуры ФИАН выделилось более 10 институтов, в том числе Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН, Институт ядерных исследований РАН, Институт спектроскопии РАН, Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, Акустический институт им. Н. Н. Андреева, Радиотехнический институт им. А. Л. Минца и др.
Страница не найдена | IUPAP: Международный союз теоретической и прикладной физики. Tags:
← Премия IUPAP для молодых ученых в области атомной, молекулярной и оптической физики 2021
Опубликовано 11 февраля 2021 г. -молекулярно-оптическая-физика/
Теги:
← Премия молодым ученым в области вычислительной физики
Частицы и поля, принимает заявки от организаций, заинтересованных в проведении Международной конференции по технологиям и приборам в физике элементарных частиц (TIPP) в 2023 году.
→
Опубликовано 30 Январь, 2021
Категория: Избранное, Новости 2021
Премия IUPAP для молодых ученых в области атомной, молекулярной и оптической физики 2021 г. →
Опубликовано 23 января 2021 г.
Категория: Рекомендуемые, Новости -news-2/
Теги:
← КОМИССИЯ ПО СТРУКТУРЕ И ДИНАМИКЕ КОНДЕНСИРОВАННЫХ ВЕЩЕСТВ (C10) ПРЕМИЯ ДЛЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ 2021
Премия для молодых ученых в области вычислительной физики0002 Категория: Рекомендуемые, Новости
https://archive2.iupap.org/commissions/c10-structure-and-dynamics-of-density-matter/news/Теги:
← КОМИССИЯ ПО МАГНИТИЗМУ (C9) YOUNG Ученый приз 2021 и премия IUPAP Magnetism Award и Neel Medal 2021 Номинации причитаются 31 января 2021 г.
Комиссия по физике плазмы (C16) Приз молодых ученого 2020 года. Выдвижение 08 -го февраля 2021 г. →
Опубликовано 6 ноября, 2020
Категория: Feateduded. , Новости
https://archive2.iupap.org/commissions/c9-magnetism/c9-news-2/Tags:
← ЗАЯВЛЕНИЕ IUPAP О ВИРТУАЛЬНЫХ КОНФЕРЕНЦИЯХ И ДОСТУПНОСТИ ПО ВСЕМУ МИРУ
КОМИССИЯ ПО СТРУКТУРЕ И ДИНАМИКЕ ) ПРИЗ МОЛОДЫМ УЧЕНЫМ 2021 →
Опубликовано 22 октября 2020 г.
Категория: Рекомендуемые, Новости
https://archive2.iupap.org/iupap-statement-on-virtual-conferences-and-worldwide-accessibility/Теги:
← Международная комиссия по медицинской физике (AC4) Приз молодого ученого победителя 2020
Комиссия по магнетизму (C9) Приз молодого ученого 2021 и премия IUPAP Magnetism и Néel Medal 2021 Номинации на 31 января 2021 г. →
опубликовано 21 октября 2020 г.
Категория: Избранное, Новости ПО ФИЗИКЕ ПЛАЗМЫ (C16) ПОБЕДИТЕЛЬ ПРЕМИИ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ 2020 ГОДА
ЗАЯВЛЕНИЕ IUPAP О ВИРТУАЛЬНЫХ КОНФЕРЕНЦИЯХ И ДОСТУПНОСТИ ПО ВСЕМУ МИРУ →
Опубликовано 8 сентября 2020 г. /
Tags:
← IUPAP Размышления о влиянии COVID-19 на женщин, встречи и углеродный след 2020
Категория: Избранное, Новости ПРОТИВ РАСИЗМА И ЗА ИНКЛЮЗИВНОСТЬ И РАЗНООБРАЗИЕ
КОМИССИЯ ПО ФИЗИКЕ ПЛАЗМЫ (C16) ПРЕМИЯ ДЛЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ 2020 ПОБЕДИТЕЛЬ →
частота | Определения, символы и формулы
- Связанные темы:
- основная частота диапазон частот угловая частота собственная частота мода третьей гармоники
Просмотреть весь связанный контент →
Популярные вопросы
Что такое частота в физике?
В физике термин частота относится к числу волн, которые проходят фиксированную точку в единицу времени.
Что такое символ частоты?
Чаще всего для обозначения частоты используются символы 9.0147 f и греческие буквы ню (ν) и омега (ω). Nu чаще используется при описании электромагнитных волн, таких как свет, рентгеновские лучи и гамма-лучи. Омега обычно используется для описания угловой частоты.
Как выражается частота?
Частота обычно выражается в герцах, сокращенно Гц. Один килогерц (кГц) равен 1000 Гц, а один мегагерц (МГц) равен 1 000 000 Гц. В спектроскопии иногда используется еще одна единица частоты — волновое число, число волн на единицу расстояния.
частота , в физике количество волн, проходящих фиксированную точку в единицу времени; также число циклов или колебаний, совершаемых в единицу времени телом, находящимся в периодическом движении. Говорят, что тело в периодическом движении претерпело один цикл или одну вибрацию после прохождения ряда событий или положений и возвращения в исходное состояние.
См. также угловая скорость; простые гармонические колебания.
Если период или интервал времени, необходимый для завершения одного цикла или вибрации, составляет
Британская викторина
Физика и законы природы
Какая сила замедляет движение? Каждому действию есть равное и противоположное что? В этом викторине по физике нет ничего, что E = mc было бы квадратным.
Чаще всего для обозначения частоты используются символы f и греческие буквы ню (ν) и омега (ω). Nu чаще используется при описании электромагнитных волн, таких как свет, рентгеновские лучи и гамма-лучи.