Информационная интерпретация КМ: может ли это сработать

[Muha_]

Почитывал популярную литературу по физике, немного учебники и долго думал из чистого любопытства. То, к чему начал приходить изложено здесь: http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,120048.0.html
(идеи описаны в заголовке и дальше в комментариях).
Поскольку, на этот раз реакция участников астрофорума на мой пост фактически отсутствовала, я решил не сдаваться сразу и высказаться в новом для меня окружении.
Если и здесь меня ждет то же самое, то хотелось бы по крайней мере понять в чем причина столь невысокого интереса к теме (нужное подчеркнуть ):
1. Непонятно зачем это все нужно.
2. Вообще непонятно о чем речь.
3. Идеи слишком общие, чтобы можно было оценить их полезность.
4. Похоже, что все это слишком непрофессионально (невежественно).
5. Мало что "информационная" вселенная описана слишком туманно, так она еще и вообще не похожа на реальную.
6. Все это сильно смахивает на традиционную философскую чушь и не хочется в это вникать.
7. Это все где-то было, но ничего из этого не получилось.
7. Другое...

В двух словах по сути.
Отталкиваемся от Уилероского "все из бита". Если все из бита, тогда мир можно рассматривать как нечто вроде клеточного автомата. Или в более общем случае - эволюционирующего согласно неким правилам графа.
Однако, это не прокатывает так как есть квантовая механика.
Тогда, в мир-автомат нужно добавить немного от мультиверса. В итоге, физическая вселенная представляется как нечто вроде ансамбля автоматов.
Добиться в такой вселенной нарушения неравенств Белла очень просто и общеизвестно. Как это сделать нам подсказывает, например, транзакционная интерпретация КМ. Ветви развития автомата, в которых не соблюдаются некие совокупные для всей системы принципы (например, закон сохранения энергии) должны отсекаться, а ветви в которых все сошлось - оставаться. При этом, в автомате должны действовать некие затравочные законы (описанные алгоритмически) развития, которые не нарушаются никогда и должна быть доля недетерминизма, по зволяющая выбор пути развития.
Вся проблема сводится к выяснению принципа, по которому нужно отбирать ветви развития автомата.
Закон сохранения энергии - отлично, но что есть энергия в автомате? Простой вариант - это количество вычислений в единицу времени. Вариант посложнее - количество экспериментально различимых состояний (т.е. базисных), которые система может проходить в единицу времени.
Первый вариант дает только наметки желаемого результата, второй - держит себя за волосы как Мюнхгаузен.
Под закон сохранения энергии можно подвести антропное обоснование: любой автомат без сохранения энергии=вычисления/время либо угасает как игра жизнь, либо заполняется хаосом. Т.е. жить там было бы невозможно.
Какие еще антропные требования можно найти для автомата-вселенной?
Тут можно вспомнить, что мир еще и обратим на определенном уровне. Он и не может быть необратим так как если бы вся информация терялась бы, то мы не могли бы вспомнить вчерашний день, узнать историю вселенной и так далее.
Тогда, автомат-вселенная, отбирая ветви развития из числа возможных может отбирать ветви, в которых наблюдается максимальное сохранение информации о прошлом этого автомата.
И тут могут появиться требуемые "волны вероятности". Действительно, самый простой способ сохранения информации - зацикленное развитие.
Если мы измеряем состояние зацикленной системы и при этом у нас есть два варианта предыстории ее развития, тогда можно получить интерференцию.
Наконец, если предположить, что информация может сохраняться только дискретными порциями (битами), тогда получаем процедуру проецирования.
Я понимаю, что описание очень туманно. Многие вещи я готов уточнить, но увы, формальную модель представить не могу. Разве, что если подумать еще лет 10. Но я программист, это не моя задача. Но все равно очень интересно что же я нашел...

[Prikol]

Как воображаемая математическая конструкция все это конечно может существовать, если нет внутренних противоречий.

Но если вы хотите, чтобы это не противоречило физике, надо проверять:
1. Сохраняется ли релятивистская инвариантность
2. Можно ли пользуясь вашей теорией вычислить спектр атома водорода.

Вобщем, из теории надо выводить экспериментально проверяемые следствия. Примеры проверяемого даны в пунктах 1 и 2.

[Muha_]

Цитата:

1. Сохраняется ли релятивистская инвариантность

В неком подклассе моделей это возможно. Например, если частицы будут петлять примерно как здесь: http://muha-a.livejournal.com/2707.html
Есть еще наводящая на мысли статья: http://www.mathpages.com/rr/s9-10/9-10.htm

Цитата:

2. Можно ли пользуясь вашей теорией вычислить спектр атома водорода.

Сначала нужно формализовать представления о "сохранении информации" и "ансамбле".
Известный мне инструментарий в этой области очень беден: теорема Байеса, позволяющая менять местами причину и следствие (при рассмотрении обращения системы во времени) и Колмогоровская сложность.
Следующим шагом было бы постулирование закона, определяющего вероятность реализации каждой ветви развития автомата в зависимости от количества сохраняемой информации.
Было бы отлично, если бы этот закон приводил к самопроизвольному формированию законов из полного хаоса. Т.е. чтобы получалось нечто вроде спонтанного нарушения симметрии. Программа минимум: искусственное введение затравочных законов.
Даже в случае успеха, я бы не начинал с атома водорода. Сначала нужно продемонстрировать базовые свойства: разницу между ферми и бозе частицами, принцип наименьшего действия, связь между взаимодействиями и симметриями.
Дальше можно замахнуться на гравитацию и спин. Нагуляв опыт можно дальше приближать модель к реальной вселенной.
Проблема в том, что согласование с опытом может быть проверено только в самом конце развития теории, когда она будет полностью готова.
Т.е. тут ситуация даже хуже чем с теорией струн. Преимущество в том, что квантование битов выглядит менее по "птолемеевски" чем квантование механических струн.
Сейчас есть только подход. И еще есть ли он, или я себя просто уговорил, что он есть.

[Munin]

Muha_ в сообщении #887965 писал(а):

Тут можно вспомнить, что мир еще и обратим на определенном уровне.

Боюсь, в этой точке у вас путаница. Вы пишете, что мир должен стать обратимым на макроуровне, в то время как на самом деле всё наоборот: мир обратим на микроуровне, а на макроуровне это часто оборачивается необратимостью.

Muha_ в сообщении #887965 писал(а):

Я понимаю, что описание очень туманно. Многие вещи я готов уточнить, но увы, формальную модель представить не могу.

Только в направлении уточнения смысла ваша идея и может развиваться.

Prikol в сообщении #887971 писал(а):

Но если вы хотите, чтобы это не противоречило физике, надо проверять:
1. Сохраняется ли релятивистская инвариантность
2. Можно ли пользуясь вашей теорией вычислить спектр атома водорода.

Спектр атома водорода - рано. Самые первые задачи:
- прямолинейное распространение частицы в свободном пространстве - массивный и безмассовый случаи;
- интерференция на двух щелях - раз уж автор с неё начал, то надо доделать, получить всю интерференционную картину.

Собственно, если это будет сделано, то дальше добавить потенциал может быть уже несложно, и атом водорода получится автоматически.

[Muha_]

Цитата:

Боюсь, в этой точке у вас путаница. Вы пишете, что мир должен стать обратимым на макроуровне, в то время как на самом деле всё наоборот: мир обратим на микроуровне, а на макроуровне это часто оборачивается необратимостью.

Вроде должно быть все нормально. Если вы говорите об энтропийной необратимости, то она не совсем из той оперы.
Мозг человека выявляет в пространственной конфигурации вселенной закономерности, без которых восприятие мира невозможно. Типа "вижу стакан", "вода в стакане/вода вне стакана". На этом уровне вселенная безразлична к тому, удобно мозгу ее воспринимать или неудобно. Поэтому, безразлично двигаясь в фазовом пространстве вселенная всегда разрушает полезные для мозга закономерности и почти никогда не создает их.
Собственно, эта особенность вселенной не имеет прямого отношения к обратимости, если мы говорим о мире-автомате. Автомат может быть полностью обратимым, но при этом он будет наращивать энтропию в точности так, как это делает вселенная.
Мой пример такого автомата: http://muha-a.livejournal.com/694.html. Выраженные там суждения немного не соответствуют моим текущим взглядам, но представление получить можно.
Когда я говорю об обратимости, я имею ввиду потенциальную возможность вычисления прошлого вселенной на основании информации о текущем состоянии мира и знания законов развития, наблюдаемых с большого взрыва до текущего момента.
Возвращаясь к идее информационной интерпретации: мир (наверно) нужно полагать обратимым вплоть до уровня, за которым работает принцип неопределенности. Т.е. ситуация аналогична работе принципа сохранения энергии.
Выбор ветвей развития за барьером неопределенности должен быть таким, чтобы обеспечить обратимость, сохранение энергии (может быть, лоренц-инвариантность, что-то еще?) над этим барьером.
В свою очередь, само положение барьера определяется возможностью или невозможностью вычисления состояния системы при обращении. Где тот гвоздь, который придаст этой самозависимой схеме жесткость я пока не знаю.

[warlock66613]

Muha_ в сообщении #887998 писал(а):

Когда я говорю об обратимости, я имею ввиду потенциальную возможность вычисления прошлого вселенной на основании информации о текущем состоянии мира и знания законов развития, наблюдаемых с большого взрыва до текущего момента.

В физике обратимостью называют совсем другое. Создайте свою тему если хотите поговорить о своей обратимости.

-- 17.07.2014, 11:42 --

Тьфу, блин. Оказывается автор стартового сообщения и автор текста про обратимость - один и тот же. Впрочем это всё равно.

[Muha_]

Физика - чаша полная до краев. Очень трудно наполнить ее еще. Я могу просто объяснить участникам форума что я имею ввиду с чистого листа, а они могут попытаться меня понять и отреагировать как каждому кажется нужным. Понятно, что я не могу уложить все определения и представления в одностраничный пост в заголовке темы. Но думаю, что пояснить могу очень многое.

[Munin]

Muha_ в сообщении #888007 писал(а):

Физика - чаша полная до краев. Очень трудно наполнить ее еще.

Это кажется только тем, кто её не знает.

[Muha_]

Цитата:

Спектр атома водорода - рано. Самые первые задачи:
- прямолинейное распространение частицы в свободном пространстве - массивный и безмассовый случаи;
- интерференция на двух щелях - раз уж автор с неё начал, то надо доделать, получить всю интерференционную картину.

Хорошие задачи. Частица с массой несет отметку о фазе источника и при этом сама все время вращает эту отметку на ходу. Частица без массы отметку тоже несет, но фазу не поворачивает. В обоих случаях прямолинейность движения обеспечивается необходимостью донести отметку о фазе в целостности до следующего взаимодействия. Лоренц-инвариантность может быть обеспечена зависимостью механизма вращения фазы частицы с массой от движения в пространстве. Вроде как для мысленного эксперимента со световыми часами.
Это опять туманные образы. Без некой формализации понятий об информации ничего не получится. Но это дело математиков. Собственно, математика раньше всегда подтягивалась вслед за потребностями физиков. Нет потребностей, нет математики, нет математики - нет теории, нет теории - нет потребности в формализме. Замкнутый круг.

-- 17.07.2014, 12:18 --

Цитата:

Это кажется только тем, кто её не знает.

Как сказать. Когда у вас в руках молоток - все похоже на гвозди.
У меня в руках нет молотка, значит мое мнение как минимум непредвзято .

Кроме того, по моим наблюдениям количество высказываемой ереси или неудовлетворенности физикой обычно никак не связано со знанием или незнанием физики. Думаю вы имеете представлние о содержании популярных книг Хокинга, Дойча, Пенроуза. Даже для меня их откровения... не знаю даже как выразится. Наивны что-ли.

[Munin]

Muha_ в сообщении #888019 писал(а):

Хорошие задачи. Частица с массой несет отметку о фазе источника и при этом сама все время вращает эту отметку на ходу. Частица без массы отметку тоже несет, но фазу не поворачивает. В обоих случаях прямолинейность движения обеспечивается необходимостью донести отметку о фазе в целостности до следующего взаимодействия.

Ну вот доведите это до формата:
1. Ставим условия задачи.
2. Применяем (придуманную вами) процедуру решения.
3. Получаем на выходе решение - которое надо.

Решение должно быть:
- в классическом случае - прямой линией в пространстве-времени;
- в квантовом случае - сведением к уравнению Шрёдингера или Д'Аламбера или Клейна-Гордона; или пропагатором (функцией Грина); или другим решением в явном виде.
Решение должно воспроизводить законы $\omega^2=k^2$ и $\omega^2=k^2+m^2.$

Muha_ в сообщении #888019 писал(а):

Это опять туманные образы. Без некой формализации понятий об информации ничего не получится. Но это дело математиков.

Нет. Это исключительно ваше собственное дело. Никто за вас ничего делать не собирается. (Почитайте воспоминания Фейнмана о том, как он разрабатывал КЭД, например.)

Muha_ в сообщении #888019 писал(а):

Собственно, математика раньше всегда подтягивалась вслед за потребностями физиков.

И всегда - усилиями тех людей, которым это было надо. Никто ничего добровольно за других делать не будет, и никто не будет кормить вас с ложечки, когда вы должны сами встать и всё изготовить.

Muha_ в сообщении #888019 писал(а):

Без некой формализации понятий об информации ничего не получится.

Ну и начните с этой формализации. Обозначьте эту вашу информацию какой-нибудь буквой $I.$ И разберитесь, чего вам от неё нужно. Придумайте для неё операции, количественные характеристики и т. п.

[Muha_]

Ситуация не та. Мне 40 и я даже не умею решать диф. уравнений.
Собственно, мне интересно, есть ли у подобной концепции право на место в ноосфере, если есть, то есть ли у нее шансы на выживание там, как ее в ноосферу засунуть и стоит ли.
Самый простой известный мне способ - изображать из себя на каком-то форуме воинствующего идиота как можно дольше, чтобы подогреть интерес участников и таким образом как можно дольше обеспечить теме первую страницу.
Это была шутка.

[Munin]

Muha_ в сообщении #888037 писал(а):

Ситуация не та. Мне 40 и я даже не умею решать диф. уравнений.

Тогда с чего вы взяли, что ваше дело - выдумывать идеи об интерпретации КМ?

Научитесь решать диф. уравнения, для начала. 40 лет - не препятствие, а только разве что самооправдание для лени и ничегонеделания.

Muha_ в сообщении #888037 писал(а):

Собственно, мне интересно, есть ли у подобной концепции право на место в ноосфере

Рядом с астрологией, хиромантией, и прочей хернёй про астрал и вселенский разум - есть.

Если хотите, чтобы это было место рядом с научными теориями - придётся потрудиться.

-- 17.07.2014 13:50:18 --

По поводу дифференциальных уравнений: для начала, прочитайте ФЛФ-1 ("Фейнмановские лекции по физике", том 1), главы 8 и 9.

Если для вас это окажется просто и известно, то дальше - ФЛФ-2 главы 21-25.

[Muha_]

Да, спасибо, ваше мнение в целом понятно.

К слову говоря, информационной парадигме вообще не везет. Судя по публикациям в интернете всерьез этими концепциями вообще никто не занимается.
Есть только популистские заявления (Вольфрам, Фредкин) или не очень понятные для меня попытки наугад привязать алгоритмы к мат-аппарату КМ (вроде этой: http://people.csail.mit.edu/nhm/looking-at-nature.pdf).
Возможно я плохо искал.

Может надо подождать настоящего развития квантовой информатики. Названия теорем по крайней мере, там очень заманчивы.

[Munin]

Этим занимаются, но вот результаты - никак не стыкуются с популистскими заявлениями "активистов парадигмы". Собственно, и парадигмы на настоящий момент нет.

Скажите, в какой мере вам понятны указанные главы ФЛФ. Чтобы двигаться дальше.

[Muha_]

Тоже спасибо, вечером посмотрю.