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什么是关系宇宙和量子宇宙学?

在本文中,您将简要了解Lee Smolin的工作,包括对关系宇宙和量子宇宙学的讨论。

在本文中,您将简要了解Lee Smolin的工作,包括对关系宇宙和量子宇宙学的讨论。

李·斯莫林是谁?

李·斯莫林是个难得的天才。他不仅发展了激进的物理学新思想,而且他的交流方式让我觉得我已经掌握了这个思想,并能领会这项工作的含义。它们是巨大的,改变范式的想法。如果他碰巧是对的,那么也许,我们将获得对现实的更深刻的理解,而不是我们如何感知它——或者想要如何理解它,就这一点而言。

没有人的宇宙

很明显,人类喜欢模式。我们的行为、结构和努力都反映了这一基本认知。其中一部分就是万物相互依存。没有什么是真正孤立的,所有事物都相互影响。这对于空间和时间来说是正确的,尽管我们的直觉告诉我们空间是绝对的。这当然是牛顿时代的观点,但在爱因斯坦的相对论之后,这种思维方式不再可持续。毫无疑问,我们会默认地走向绝对的观点,因为我们的日常活动无法揭示现实的条件本质(Smolin 18-9)。

量子力学使情况变得更糟,它将事件简化为概率事件。正如斯莫林所说,“相对论和量子理论的主要教训是,世界不过是一个不断进化的关系网络。”正是这种立场改变了我对现实的看法,它具有深刻的科学和哲学意义(同上)。

斯莫林以关系为基础的观点反映了宇宙缺乏一种必然使我们存在的外部秩序。这并不是否认一个神,这只是反映了已知的宇宙法则没有保证生命的存在也不是那样带来了生命的存在。相反,我们有一个不断变化并演变成一个新状态的宇宙。它暗示了一种由莱布尼茨倡导并最终被爱因斯坦证实的空间关系观,但它甚至进一步强化了我们自己的生活与我们可能看不到的深层联系(20-1)。

为了说明这一点,试着把人类从物理方程式中移除,看看我们是否得到了同样的结果。当然,我们必须注意不要给科学注入主观性,但我们想看看没有我们在宇宙中会如何运行。我们需要知道事物是如何运作的,但这是有限度的。其中一部分与光锥有关,或者是一种因果映射,即在一个给定的区域内,由光的行进距离来确定什么会受到影响。请记住,光是宇宙的最大速度,所以任何超出它反射和向我们发送信息能力的东西都是未知的。锥体以外的任何东西都是未知的,因为我们没有办法证实/否认它以外的任何东西(26-7)。

逻辑呢?True或false,二进制值赋值。我们应该能够在独立于人类的基础上辨别现实,不是吗?是的,不管你现在有什么价值观。哎呀,我们在任何时候都受限于我们的知识。我们知道或不知道的任何事情都有一种内在的不确定价值。“我们必须得出结论,判断一个陈述的真假的能力在某种程度上取决于观察者和陈述主体之间的关系,”又名观察者依赖逻辑(27-30)。

因此,无人类宇宙的问题在于,我们无法知道那将是什么,我们只能推测。我们要有观察者的依赖,这从完全客观的纯科学方法来看是很奇怪的。每个人都带来了不同的信息,通过这些信息,我们对现实有了更好的理解。这对我来说太神奇了。斯莫林倡导的是一个关系宇宙,它是由现实中编织的长因果链中连接到其他链接的链接所定义的!

近似

这种关系观点为量子力学的困难提供了解决方案,量子力学有许多不同的解释,这些解释似乎取决于的关系在理论和观察者之间。斯莫林声称,当量子力学被应用到通用尺度时,许多问题就消失了,但这是一个很难思考量子的方法。毕竟,这不是关于小世界的吗?这至少是叠加原理所暗示的。我们检查的系统越小,我们所观察的对象的可能布局就越模糊,根据概率函数(33-5)难以区分。

但现在从斯莫林关系的角度重新思考这个问题。这些叠加的状态是基于我们如何将物理系统的已知信息与真实情况联系起来,所以不确定性是固有的。事实上,海森堡测不准原理确保了精确是不可能的。对于任何给定的信息,在任何给定的时间,我们都会有一个概率波动(35)。

那么,为什么这似乎与我们的日常经验相去甚远呢?为什么宏观物体没有固有的模糊性呢?从数量上来说,在很长一段时间内……我们所做的!这并不是一个很大的延伸,说明人类的生命并不是严格地决定的,而是一系列的阶段,随着我们生活的深入,最终的结果变得越来越清晰。

如果叠加可以应用于整个宇宙,那么我们就有了量子宇宙学。斯莫林、泰德·雅各布森(Ted Jacobson)和卡洛·罗韦利(Carlo Rovelli)在20世纪80年代的工作能够对这一想法的一些影响进行建模,其中之一将是量子引力的解决方案。但在我开始之前,你可能会想,为什么有人会反对将量子力学应用于整个宇宙?这和测量问题有关,这需要某物对一个系统进行读取以使其崩溃(斯莫林40-2,墨菲)。

量子宇宙学将观察者置于在系统中从量子角度来看,这很奇怪。多年来,它引发了许多不同的解释,但并没有多少解决方案。斯莫林怀疑这是因为我们的许多理论有点像纸牌屋,用近似来近似其他事物等等。科学是关于控制初始条件的,而这在现实中是我们无法做到的,因为我们是宇宙不断进化的一部分。如果最初的假设稍有不同,我们就会得出截然不同的结论(同上)。

这当然是一种可以理解的做法,因为我们喜欢近似,因为它们可以将情况简化到可管理的程度。他们的问题是,为了得到实际的理论,这些问题越来越复杂。所以也许我们所使用的近似值将观察者从系统中移除,而真正的理论要求观察者在系统中并通过系统的关系来体验世界。但如何?(同前)

量子的方法

也许这不是让观察者进入宇宙的问题,而是进入他们自己的系统。你看,我们只知道光告诉我们的东西,因为它是宇宙信息传输的绝对速度极限。宇宙中正在发生着我们不知道的事情,但我们的理论告诉我们,它们会影响我们。我们无法控制我们称之为宇宙的实验是如何开始的,所以我们不得不对它进行假设(斯莫林46,墨菲)。

事实上,由于这个原因,任何实验都不可能有真正的初始条件。这导致了量子力学的观察者依赖域限制的想法。不同的观测者在宇宙不同的地方以不同的方式观察事物。它本质上是一个“相对的”量子理论,我们正在暗示,它有许多版本(同上)。

以拓扑理论为基础的量子力学为例。它由克里斯·伊沙姆和杰里米·巴特菲尔德开发,在量子力学背后使用拓扑(拓扑数学的一个分支)的数学中,“以上下文依赖为中心特征”。然而,由于依赖于“说话人的语境”(Smolin 46),这一理论很难传播。

还有由斯莫林、路易斯·克兰和卡洛·罗韦利提出的相关量子理论。它认为一个系统的所有量子视点都是正确的,并通过向每个观察者提出相同的问题,并通过应用基于拓扑理论的力学来看到共同的图像,从而找到相互联系。两个人最终应该看到相同的东西,所以这可以成为共性的模板(47)。

实际上,这就是物理学的核心。我们不断地追求一个完整的现实理论,但这永远无法完全实现。相反,物理学的目标是不断修正,并在最好的时刻承认人类固有的局限性,这样我们就可以追求更多。我们需要处理好我们与宇宙的关系。

作品的引用

墨菲,保罗·奥斯汀。“李·斯莫林和南希·卡特赖特在量子和经典盒子中研究物理学。”Medium.com.A Medium Corporation, 2019年12月23日。2021年1月25日。

斯莫林,李。通往量子引力的三条道路。英国《基础图书》2001年出版。打印,18- 21,26 - 30,33 - 5,40 - 2,46 -7。

据作者所知,这些内容是准确和真实的,并不意味着要取代来自合格专业人士的正式和个性化的建议。

©2021 Leonard Kelley

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