Причины и следствия в физике

[Mihaylo]

Квантовые эффекты новой физики неинтересны, в частности, потому что теория управления прочнее завязана с классической физикой.

А что, если перейти от описательной физики, в которой, упрощенно, надо из известных величин вычислить неизвестные, к "физике управления", когда от целевой величины надо прийти к управляемой величине? Например, задумали обеспечить скорость 10 м/с - строим систему управления, которая по причинным связям - прямым и обратным - обеспечивает реальную скорость 10 м/с?

[EUgeneUS]

Mihaylo в сообщении #1731488 писал(а):

Квантовые эффекты новой физики неинтересны, в частности, потому что теория управления прочнее завязана с классической физикой.

Всё наоборот.
"Невероятные приключения причинно-следственных связей в новой физике" гораздо интереснее, чем унылые и, вообще говоря, почти бессодержательные примеры причинно-следственных связей в общей физике.

Mihaylo в сообщении #1731488 писал(а):

А что если перейти от описательной физики, в которой, упрощенно,

Нет такой, "описательной физики".

Mihaylo в сообщении #1731488 писал(а):

к "физике управления",

Такой тоже нет. Хотя и ТАУ и теория цепей с физикой близко связаны.

-- добавлено через 2 минуты --

Mihaylo в сообщении #1731488 писал(а):

Например, задумали обеспечить скорость 10 м/с - строим систему управления, которая по причинным связям - прямым и обратным - обеспечивает реальную скорость 10 м/с?

Это задача не из физики, а из инженерных дисциплин. Но как бы то ни было, причинно-следственные связи будут описываться применительно к системе.
Нет системы - нет причинно-следственных связей, нет ножек - не варенья.

[Mihaylo]

EUgeneUS в сообщении #1731489 писал(а):

Хотя и ТАУ и теория цепей с физикой близко связаны.

Нет, ТАУ является сильно абстрактным математическим разделом, может выходить далеко за рамки физики, но связь с физическими системами, конечно, сильна, это самые яркие примеры систем.

EUgeneUS в сообщении #1731489 писал(а):

бессодержательные примеры причинно-следственных связей в общей физике.

Это заблуждение связано с тем, что вы не занимались плотно задачами управления. В теории управления широко известно, что в электродвигателе следует управлять крутящим моментом, чтобы управлять двигателем полностью. Есть разные системы управления, но сервосистемы самые универсальные. Они эксплуатируют причинно-следственные связи $F \to a \to v \to x$. Сервопривод управляет и крутящим моментом, и ускорением, и скоростью, и положением (координатой). Системы, которые управляют скоростью, не могут решать задачи управления крутящим моментом, потому что запаздывают во времени. Это широко известное инженерное знание.

-- добавлено через 7 минут --

Описательная физика (в которой вы купаетесь) просто берёт известные величины, например, $a$ и $x$ по ним определяет недостающие величины, допустим $F$, $v$. Действительно, какая проблема с этой стрелой времени, если развернув уравнения в любую сторону, можно получить всё, что угодно.

Но у вас не получится физика управления, когда вам надо синтезировать систему с заданными свойствами. Вам нужно знать причины и следствия - неотъёмлемые свойства физических явлений, которые не содержатся в беспорядочных математических записях физических законов.

[Утундрий]

Главное, чтобы не получалась физика, градуирующая себя вдоль вектора навроде ротора...

[realeugene]

Mihaylo в сообщении #1731490 писал(а):

В теории управления широко известно, что в электродвигателе следует управлять крутящим моментом,

В электродвигателе управляют током обмоток. Только это инженерия, а не физика. Вы не знаете что такое физика.

Mihaylo в сообщении #1731490 писал(а):

Но у вас не получится физика управления, когда вам надо синтезировать систему с заданными свойствами.

Вот.

Физики строят предсказывающие модели, инженеры используют эти модели для проектирования новых механизмов. Вы всё перепутали.

[Mihaylo]

Пока вы не придумаете цель существования физической системы (пусть это звучит по-философски, но цель в теории управления - это чёткое понятие), действительно без разницы, в какую сторону делать расчёт - интегрировать или дифференцировать, делить или умножать. Но в реальных инженерных системах требуется работающее решение: нельзя просто обратить физическое явление, просто потому что математически так возможно. Если нужно создать силу (причина), чтобы создать ускорение (следствие), то надо это делать. И инженеры знают своё дело, физики занимаются описанием, вращая явления в разные стороны. В реальности большинство известных явлений необратимы. Инженеры это знают, некоторые школьники это знают, а физики сомневаются.)

[realeugene]

Mihaylo в сообщении #1731493 писал(а):

Но в реальных инженерных системах требуется работающее решение: нельзя просто обратить физическое явление, потому что математически так возможно

Обычно можно.

[Mihaylo]

Тут очень много раз повторяли, что ТС испытывает влияние бытового мышления, что, мол, отсюда всё пошло. Нет. Это практика управления физическими процессами. Никаким образом у вас не получится управлять физическим процессом вспять. Математика со своими гибкими преобразованиями проела вам мозг, вы уже не видите разницы между причинами и следствиями, которые реально существуют. Вам в большинстве случаев не нужно управлять процессом, поэтому вам без разницы, что из чего исходит.

-- добавлено через 4 минуты --

Если вы проснулись на космическом корабле и испытаете притяжение, то можете говорить о силе притяжения как о причине и ускорении от гравитационного притяжения как о следствии, просто потому, что таково явление второго закона Ньютона. Крутить уравнения в разные стороны - это математика позволяет, но не физика.

[Ghost_of_past]

EUgeneUS в сообщении #1731093 писал(а):

Но ранее в топике делалась, и, похоже, в этом тексте делается попытка увязать причинно-следственные связи и необратимые процессы.
И причинно-следственные связи, и необратимые процессы имеют непосредственное отношение к вопросу откуда возникает стрела времени.
Однако, на мой взгляд, причинно-следственные связи можно рассматривать отдельно и независимо от необратимости\обратимости процессов.

Спасибо за полезную мысль!

Я тоже думаю, что целесообразно разделять эти понятия. Ведь причинность как система и структура зависимостей прекрасно существует и в абсолютно обратимых механических системах: если мы толкнем идеальный упругий шар на бильярдном столе без трения, наш удар является причиной его дальнейшего движения, хотя уравнения ньютоновской механики для этого полностью симметричны во времени. Как я понимаю, это связано как раз с тем, что в аппарате причинно-следственного анализа причинность определяется вовсе не через термодинамическую необратимость или рост энтропии (и вообще физические понятия), а через логику асимметрии влияния из вне (экзогенные и эндогенные переменные). Связка же причинности с необратимостью возникает в частности тогда, когда пытаются объяснить глобальную термодинамическую стрелу времени, но я так понимаю, что это все еще не до конца решенная проблема.

wrest в сообщении #1731105 писал(а):

Причём именно исходя из требований (постулата, принципа) запаздывающей причинности Круг замкнулся

Как-будто бы это не про замыкание круга, а про внутреннюю самосогласованность теории. В классической аксиоматике СТО же изначально постулируются лишь равноправие инерциальных систем и инвариантность скорости света, но причинность сама по себе не закладывается как исходный постулат, разве нет? И тогда причинность оказывается следствием полученных преобразований Лоренца, а сама эта проверка показывает, что для любых процессов со скоростью не выше скорости света в вакууме временной порядок событий с необходимостью сохраняется во всех системах отсчета. То есть на выходе получается самосогласованная картина, когда законы функционирования пространства-времени и принцип причинности идеально работают как единое целое.

-- добавлено через 6 минут --

EUgeneUS в сообщении #1731417 писал(а):

Если Вам ещё интересна тема "причинно-следственного анализа в физике", то смотрите, что принесли сети: https://en.wikipedia.org/wiki/Causal_sets

Спасибо, обязательно взгляну. Конечно квантовая гравитация и квантовая космология крайне далеки от моих интересов, но в самой математической начинке я попробую покопаться на досуге.

-- добавлено через 2 минуты --

eslitak в сообщении #1731451 писал(а):

Физика есть ни что иное, как математическая формализация бытовых представлений - разве не так?

Я не физик, но точно нет. Наука, особенно эмпирическая наука - это вообще куда как чаще как раз про то, что бытовые представления и прочий здравый смысл не очень соответствуют реальной картине мира.

[Mihaylo]

Основой причинно-следственных связей в физике может стать лямбда-исчисление: свободные переменные - это причинные, связанные переменные - это следственные, сто лет в обед этой теории.

[warlock66613]

В механических устройствах весьма редко нужно идти через силу, чтобы чего-нибудь ускорить. Так, чтобы запустить вращение шестирёнки, её нужно ввести в зацепление с другой шестерёнкой, вращающейся. Шестерёнка ускорится благодаря конструкции зубьев: ей просто некуда деваться будет, разве что сломаться.

-- добавлено через 7 минут --

Вообще идея манипулировать положением чего-нибудь регулируя приложенную силу больше для космоса характерна, чем для Земли. Потому что в космосе действительно проблема за что-нибудь зацепится.

[wrest]

Ghost_of_past в сообщении #1731496 писал(а):

И тогда причинность оказывается следствием полученных преобразований Лоренца, а сама эта проверка показывает, что для любых процессов со скоростью не выше скорости света в вакууме временной порядок событий с необходимостью сохраняется во всех системах отсчета.

Тут скользкая дорожка, но моё дилетантское понимание такое. Инвариантность выделенной скорости не означает, что запрещено движение быстрее. Вот чтобы не было тахионов и подобных чудес ("жуткого дальнодействия" например, и прочих путешественников назад по времени), вводят запаздывающую причинность, как принцип. Для виртульных частиц например инвариантная скорость не является барьеромт, ну на тотони и виртуальные. Для гипотетических частиц которые сразу рождаются сверхсветовыми (опять же тахионы) запрещено замедляться до скорости света.

[realeugene]

Ghost_of_past в сообщении #1731496 писал(а):

если мы толкнем идеальный упругий шар на бильярдном столе без трения, наш удар является причиной его дальнейшего движения

Безотносительно к законам Ньютона, почему попадание шара в лузу не является причиной удара по шару?

-- добавлено через 1 минуту --

Ghost_of_past в сообщении #1731496 писал(а):

Конечно квантовая гравитация и квантовая космология крайне далеки от моих интересов, но в самой математической начинке я попробую покопаться на досуге.

Лучше не стоит. Без полноценного закапывания может получиться как у ТС.

-- добавлено через 4 минуты --

warlock66613 в сообщении #1731499 писал(а):

Вообще идея манипулировать положением чего-нибудь регулируя приложенную силу больше для космоса характерна, чем для Земли. Потому что в космосе действительно проблема за что-нибудь зацепится.

Именно. Потому что в твёрдых телах малое перемещение мгновенно приводит к возникновению больших сил. Или в жидкостях, где силы вязкости вообще пропорциональны скорости перемещения в ламинарном режиме обтекания и квадрату скорости в турбулентном.

[EUgeneUS]

realeugene в сообщении #1731512 писал(а):

Безотносительно к законам Ньютона, почему попадание шара в лузу не является причиной удара по шару?

Потому что $t_0 < t_1$

[realeugene]

Mihaylo в сообщении #1731497 писал(а):

Основой причинно-следственных связей в физике может стать лямбда-исчисление: свободные переменные - это причинные, связанные переменные - это следственные, сто лет в обед этой теории.

Вы так троллите, или серьёзно?