Sunday, July 21, 2013

客观时间没有方向，而感官时间是第二定律决定的，如果将一个人看做一个热力学系统，是不是可以认为，人在睡眠时处在平衡态，因此没有关于时间方向的判断，而清醒时，主观时间进度的感受也是不同的（在火炉旁和在美女旁的区别），而感觉时间过得快是因为系统熵变快

客观时间没有方向，而感官时间是第二定律决定的，如果将一个人看做一个热力学系统，是不是可以认为，人在睡眠时处在平衡态，因此没有关于时间方向的判断，而清醒时，主观时间进度的感受也是不同的（在火炉旁和在美女旁的区别），而感觉时间过得快是因为系统熵变快





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看了Zurek的几篇退相干方面的半科普文章，简直是毁三观啊。我仅仅大学本科水平，而且不是物理专业的，基础仅仅有一些高数、线代、和一点点泛函而已，所以我不知道是不是自己真的看懂了，有几个迷惑请大神指教：

1， 假设说退相干很合理地解决了测量问题，是因为环境选择（Einslection）才引发了系统纯态不可逆地演化为混合态，从而导致了宏观经典态的出现。这个演化，显然是熵增的。然而从整个系统+环境的整体量子态来看，它的演化仍然是幺正的，在这个过程中熵保持不变。也就是说环境的熵会减少。难道说第二定律所言的熵增其实并非真正的熵增，而是因为环境的熵不断泄露到系统内部的结果吗？
2， 在我看来，幺正的演化无论经历什么样历程，系统的总熵是不可能变化的。那么，如果说退相干在幺正演化的框架下解决了测量问题，一个很合理的推论就是，整个宇宙的熵守恒。那么说，第二定律只是一个幻觉，时间只是一个幻觉，不可逆是一个幻觉，这个幻觉的原因是我们的大脑太弱，总是遗漏绝大多数信息。而从上帝视角看，这个宇宙是完美熵守恒的，它的过去现在未来都是存在在哪儿的，而不是像我们渺小的人类所感觉到的，沿着一个方向演化。
3， 环境选择的过程中，系统的信息不断泄露到无边的环境中去，逃过了我们的观察，从而得以以经典状态存在。如果我们把这个过程推广到人的“意识”，那么人不断衰老的过程，也就是人的信息在与环境量子纠缠的过程中不断泄露的过程。但是这只是“泄露”，而并非“消失”。从这个角度上说，人的意识一旦存在，它就会永存，只不过是在逐渐地与整个宇宙纠缠在一起而已。这算不算另一个版本的“量子永生”？
4， 似乎主流科学中没有人敢说第二定律是个幻觉，我感觉一定是我哪里搞错了。如果第二定律是一个“客观”的描述，那就意味着，宇宙的演化在某个地方一定是非幺正的。这一点在哥本哈根诠释中没有任何问题。那么退相干的过程中，一定在某处隐含了波函数坍缩，或者类似的其它非幺正过程，哪位大神可以给我指出来呢？
(+1)
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  • 1楼
  • 2013-06-19 09:49
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      这货搬到黑洞更尖锐
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          “纠缠”的形成实际上是减少整体的熵的。
          简单来说，就是如果两个随机变量不是独立的，则对这两个变量定义的信息熵小于各自的信息熵之和。
          或者更形象地说，你可以认为“纠缠关系”——实际上体现了一个系统的物理状态和另一个系统的状态间的关联——本身是一种具有负熵的特殊实体。
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          • 4楼
          • 2013-06-19 23:47
          • 但少三两人如吾: 不明白，难道熵不是个容量性质吗？怎么会部分之和不等于整体呢？
            2013-6-21 16:21 回复
          • planeheart: 回复 但少三两人如吾 :这就是含糊的地方。实际上我们说热力学熵是广延量，是建立在两个子系统的状态近似独立的假设基础上的。注意正则系综的论证中要说明“我们认为系统与环境间的相互作用能相对系统的内能可以忽略……”。
            2013-6-22 11:51 回复
          • planeheart: 回复 但少三两人如吾 :而且“相互作用”不是导致系统的物理状态间产生关联的唯一原因。
            2013-6-22 11:55 回复
          • 我也说一句
             
          应该说，那种认为退相干理论已经解决了测量问题的说法是一个美好的误解。仔细看，你会发现这个过程当中一开始就已经假定了波包坍缩为前提。退相干理论的支持者们自己都多次宣称没有解决测量问题。它可以和任何现有诠释相容，成为它们的补充-尤其是MWI，但自身却不能单独完备地解决。Weinberg的书上写得很明白了。
          还有，第二定律只是人们无知的结果，这一观点还是很有市场的。另外一批人坚持熵的实在性，却也难以提出足够让人信服的解释。这个争论很容易陷入哲学的泥沼而难以自拔。说到底，物理是不承认上帝视角的。
          最后，我认为这里的因果关系应该反过来说：是熵增导致了退相干，而不是退相干导致了熵增。－我也坚信熵是实在的
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          • 5楼
          • 2013-06-21 01:44
          • 但少三两人如吾: 1，为什么说退相干理论假定了波包坍缩为前提？在什么地方？ 2，怎么解“熵增导致了退相干”？
            2013-6-21 16:23 回复
          • 薛森堡玻拉克: 回复 但少三两人如吾 :1，退相干从密度矩阵出发，本身就已经建立在波函数坍缩的前提之上了。如果想完美解决测量问题，必须从幺正变换出发不附带任何其它假设直接推导出波恩规则
            2013-6-22 11:43 回复
          • 薛森堡玻拉克: 回复 但少三两人如吾 :“prefered states”本身隐含了我们对环境的无知，因为这种无知导致了我们对系统与环境纠缠的那部分信息无法追踪。所以说，不是系统的信息泄露到环境，而是环境的杂乱泄漏到了系统
            2013-6-22 11:47 回复
          • planeheart: 回复 薛森堡玻拉克 :……唔，我记得很久以前我们谈过一篇认为宇宙总熵恒定，热力学第二定律是基于抵消观察（关联的建立）贡献负熵的效果而导致我们只能记忆热力学熵增加的过程的论文
            2013-6-22 12:00 回复
          • 薛森堡玻拉克: 回复 planeheart :我也记得。这也算是一种诠释吧……
            2013-6-22 16:51 回复
            • 薛森堡玻拉克: 回复 planeheart :每当想到类似论题的时候，我总是联想起哥德尔不完备定理。
              2013-6-22 16:57 回复
            • planeheart: 回复 薛森堡玻拉克 :……您的联想可能只是意味着非常模糊的关联。不过类似的直觉类比我也有过。诺依曼曾经做过一个猜想：即一个对象的描述长度（以比特计）与足以输出它的程序的长度间的制约关系，我从那里隐约感觉到与统计物理和经典力学各自的描述方法之间的冲突类似的东西。
              2013-6-22 21:27 回复
            • 薛森堡玻拉克: 回复 planeheart :我是在想，人必须能够定义“自己”，才能定义“环境”，因而才能确定地定义环境的影响。因为不能定义自己，所以最终就无从确切谈环境对系统的扰动。这就是一道无法逾越的门槛，把我们挡在“不确定”的国度。经典系统如此，量子系统也是如此。
              2013-6-24 12:25 回复
          • 我也说一句
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          其实我在一定程度上是支持Zurek的，因为就连爱因斯坦也说过“我们其实生来并没有时间的概念”
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          • 6楼
          • 2013-06-21 17:33
          • 幽灵蝶: 无论固有时还是坐标时都可以称之为客观时间，可以用原子时比较精确的度量，然而似乎还应该有一个主观时间的概念，比如人在睡觉或动物冬眠时似乎是感觉不到时间流逝的，而苍蝇的行动这么迅速，似乎用人和苍蝇主观时间流逝速度不一致来解释是挺合理的，在苍蝇眼里，人应该是一种行动非常迟缓的动物。
            2013-6-22 14:05 回复
          • cruiser3a: 回复 幽灵蝶 :人的动作并不比苍蝇迟缓吧？只是在整体加速度一项上由于自身质量的原因低于苍蝇而已。如果你全力挥巴掌去拍苍蝇，那么你的巴掌将比青蛙的舌头更快更难以躲避，只是大家都怕疼和怕弄脏手，不敢使出全力而已——即使使用苍蝇拍，人对苍蝇的威胁性也远远大于一只青蛙。
            2013-6-22 18:56 回复
          • cruiser3a: 回复 幽灵蝶 :回到我们的主要问题——时间。由于一切非统计学的物理定律在时间反演上都是对称的，我们很难把时间的前进方向通过物理学的方式定义出来，所以虽然规定了时间的方向以后对其进行测量是可行的，但这个方向本身却难于定义，故现代物理学，尤其是量子理论中对“时间箭头”其实是没有解释的
            2013-6-22 19:02 回复
          • 幽灵蝶: 回复 cruiser3a :我想说的是，时间应该有多重含义，客观时间我们可以说，某个事件经历的过程可以用原子中某个电子转了多少圈来度量，在精度范围内，我们可以统一单位，比如地球自转一圈相当于电子转了多少圈（说话越来越不严格了，姑且这样理解），但是似乎还应该有一个时间概念：
            2013-6-23 19:45 回复
          • 幽灵蝶: 回复 cruiser3a :系统非平衡态向平衡态过渡的过程其实就是热力学的时间之间，也可以认为是感官时间，一般并不是线性的，因此这一时间进度概念和原子时之间没有线性的变换关系。
            2013-6-23 19:45 回复
          • 幽灵蝶: 回复 cruiser3a :是时间之箭
            2013-6-23 19:46 回复
          • cruiser3a: 回复 幽灵蝶 :所以这就是一对矛盾——我们用不可重复的热力学过程规定时间的方向，而以可重复的周期性运动测量时间的大小：但热力学过程没有周期性无法度量时间大小，周期性运动都是时间反演对称的因此无法测出方向——我们平时所说的“时间”，并不是像其它物理量一样可以通过单一过程进行测量的。
            2013-6-23 20:12 回复
          • 幽灵蝶: 回复 cruiser3a :所以应该可以说，客观时间没有方向，而感官时间是第二定律决定的，如果将一个人看做一个热力学系统，是不是可以认为，人在睡眠时处在平衡态，因此没有关于时间方向的判断，而清醒时，主观时间进度的感受也是不同的（在火炉旁和在美女旁的区别），而感觉时间过得快是因为系统熵变快？
            2013-6-23 20:48 回复
          • cruiser3a: 回复 幽灵蝶 :难说，总之这个“物理量”的测量性定义是十分诡异的，难怪爱因斯坦会那么说
            2013-6-23 21:05 回复
          • 我也说一句
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