Основное предположение теории – это то что Вселенная является порожденным явлением от чего-то более фундаментального. Для того чтобы понять, что при таком предположении может являться эмерджентным явлением, нужно посмотреть на известные законы физики.
СТО связывает время, пространство и скорость. ОТО связывает пространство-время и гравитацию. Гравитация в свою очередь вызвана материей. Таким образом, современная наука видим связь между пространством, временем и материей. Из этого следует, что если хоть одно из этих явлений является порожденным от чего-то более фундаментального, то и остальные явления также должны порождаться от того же. Таким образом предположение теории ведет к тому что пространство, время и материя должны быть эмерджентными явлениями от чего-то более фундаментального.
Какими свойствами должно обладать это что-то более фундаментальное, то что порождает нашу Вселенную с ее пространством-временем?
Я назову эту более фундаментальную сущность Метавселенной.
Поскольку время эмерджентное явление, то Метавселенная не должна содержать время.
Поскольку пространство эмерджентное явление, то пространство Метавселенной это не то же самое что пространство Вселенной.
Поскольку материя эмерджентное явления, Метавселенная не должна содержать материи.
Хотелось бы остановить на времени в Метавселенной. В Метавселенной, по моему предположению, времени нет. Соответственно, динамика отсутствует. При этом, говорить что Метавселенная статична тоже неверно. Статично подразумевает что некий объект неизменен во времени, а в Метавселенной время отсутствует.
В Метавселенной я предполагаю наличие скалярного поля. Это поле определено в каждой точке пространства Метавселенной. Поле классическое, не квантовое. Значение поля в каждой точке определяется значениями поля на соседних точках. Это значит что по значениям поля на любой поверхности, полностью окружающей точку, можно найти значение поля в точке.
Почему я предполагаю что поле скалярное а не скажем векторное или еще какое?
Ответ заключается в том что я ищу минималистическую модель, с минимальным количеством предположений и с как можно более простой моделью. Векторное поле сложнее чем скалярное, поэтому его можно вводить только если скалярного поля недостаточно. Пока что, как я вижу, скалярно поля мне хватает.
Прежде чем перейти к поиску эмерджентного пространства-времени материи, остановлюсь на свойствах наблюдаемых нами физических явлений.
Физические явления чем-то вызваны. Имеются причинно-следственные связи ведущие к происходящему. В настоящее время, неизвестны явления которые не попадают под причинно-следственные связи. Некоторые явления, например распад нестабильного ядра атома, носят вероятностный характер. Однако, хотя для таких явлений невозможно предсказать точный момент распада, можно предсказать вероятность его распада. Тем самым распад такого атома по прежнему находится в рамках причинно следственный связей.
Есть возможность вычислить вероятность состояния любого объекта в последующие моменты времени, с некоторыми ограничениями, такими как не вблизи гравитационной сингулярности и т.п. Для того чтобы сделать такое вычисление, необходимо знать текущее состояние объекта и текущее состояние других объектов на некотором рассоянии от этого объекта.
Для некоторых явлений, предсказать состояние в последующие моменты можно только вероятностно. Квантовая механика утверждает что точно вычислить состояние объекта в будущем невозможно, можно лишь вычислить вероятность состояний.
Законы природы одинаковы во всем наблюдаемом пространстве Вселенной, во всех инерциальных системах отсчета.
Итак, если предположение теории верно, то более фундаментальная сущность, из которой возникает наблюдаемая нами Вселенная и мы сами, не имеет времени, пространства совпадающего с пространством Вселенной, и не имеет материи.
Эту более фундаментальную сущность я назову Метавселенной.
В Метавселенной есть скалярное поле
.
это точка в пространстве Метавселенной. Поле определено в каждой точке Метавселенной. Значение поля определяется значениями поля в соседних точках. Если
– это некоторая поверхность полностью окружающая точку x,
– функция значений поля на этой поверхности, то должна существовать функция
которая позволяет находить значение поля в точке
, да и в любой другой точке внутри поверхности
Это поле классическое, не содержит никаких квантовых эффектов. Переносчиков взаимодействия у поля нет, они просто невозможны по причине отсутствия времени и чего-либо еще кроме само поля в пространстве Метавселенной.
Количество измерений в Метавселенной неизвестно, но не менее 4-х. Я предполагаю, что пространство Метавселенной евклидово. Соответственно, где-то в процессе поиска эмерджентного пространства-времени должен появится метод получения пространства Минковского и ОТО.
Теперь нужно найти в этой Метавселенной, содержащей только классическое скалярное поле, эмерджентное время, пространство и материю. Частиц в Метавселенной нет, значит они также должны быть найдены, со всеми их квантово-механическими свойствами.
Первый вопрос который нужно решить, это вопрос как найти эмерджентное время.
Вспоминая описанные чуть выше свойства времени, предлагаемая методика поиска эмерджентного времени в Метавселенной не содержащей времени:
Проводим произвольную не самопересекающуюся 3-х мерную (для поиска 3-х мерного пространства) гиперповерхность, в пространстве Метавселенной.
Проводим еще одну произвольную не самопересекающуюся 3-х мерную гиперповерхность. Эта гиперповерхность не должна пересекаться с первой гиперповерхностью.
Итак, есть две гиперповерхности. Ни них надо найти хоть какие-нибудь объекты. Все что есть – это скалярное поле. Соответственно, объекты на гиперповерхности – это всевозможные разложения скалярного поля по каким-нибудь базисам.
Теперь ищем можно ли предсказать вероятность состояния хоть каких-нибудь объектов на второй гиперповерхности на основе их состояния на первой. Получилось найти хоть какие-нибудь возможности? Отлично, эти 3-х мерные гиперповерхности можно рассматривать как потенциальные кандидаты на эмерджентное пространство, а расстояния между ближайшими точками гиперповерхности как вектора, возможно, представляющие эмерджентное время [не совсем так, скоро это усложнится]. Время, как описано выше про физические процессы, это то что упорядочивает процессы и позволяет описать последующее состояние на основе предыдущего состояния. То как описано потенциально эмерджентное время здесь, обеспечивает именно такие функции.
Две гиперповерхности все же маловато будет, для того чтобы говорить про эмерджентное пространство-время. [Далее я описываю только непрерывное эмерджентное пространство-время. Дискретное эмерджентное пространство-время является более сложным случаем, описано в статье. Я думаю что непрерывное эмерджентное пространство-время является более подходящим для описания Вселенной]. Пространство-время должно быть непрерывным, соответственно должно существовать множество гиперповерхностей между первыми двумя. Любая точка между этими первыми гиперповерхностями должна принадлежать какое-то еще гиперповерхности. На каждой из этих внутренних гиперповерхностей должна существовать возможность предсказать вероятность тех же самых объектов, что и на второй, по тем же самым формулам. Требование возможности предсказать по тем же самым формулам ведет к одинаковым эмерджентным физическим законам на всех гиперповерхности, во все моменты эмерджентного времени. Далее, после второй гиперповерхности, нужно строить дальнейшие до тех пор пока это получается, с теми же самыми эмерджентными законами физики. Если это получается – это все еще кандидат на то что найдено эмерджентное пространство-время. Возвращаясь ко времени. Время в этом случае представлено кривой, вектор которой в каждой точке либо перпендикулярен гиперповерхности, либо имеет наибольший угол там где гиперповерхность изогнута. Для поддержания одинаковых физических законов может потребоваться так, что в разных областях гиперсферы длина вектора времени, представляющего единицу времени, будет разной. В этом случае, кривизна эмерджентного пространства-времени будет определяться не только кривизной гиперповерхности, но и замедлением/ускорением времени.
То что получается – это все еще не полноценное эмерджентное пространство-время, но показаны некоторые принципы как оно находится. Нужны дополнительные свойства, нужно движение. Но про это и про
попробую перевести уже завтра, сейчас время заканчивается.