Hiljaista Pohdintaa

Hiljaista Pohdintaa

tiistai 18. syyskuuta 2012

Maailmankaikkeuden koko mittakaava tietokoneen ruudulla

Kokojen vaihtelut kvanttivaahdosta arvioidun maailmankaikkeuden laitamille. Parhaiten kokojen erot havainnollistuvat kelaamalla ensin säikeiden ja kvanttivaahdon kohdalle, ja sitten hitaasti liikkumalla niistä poispäin säilyttäen katsekontaktin pieneneviin kohteisiin. Nopeus kasvaa jatkuvasti, vaikka näyttää ruudulla samalta ja lopulta maailmankaikkeuden reunamilla se on lukemattoman monta kertaa valonnopeus. Tämä ehkä vääristää mittakaavan ymmärtämistä, ja saa sen näyttämään todellista pienemmältä. Aineen tyhjä tila on suunnattoman suuri, ja sinne mahtuu monta tuntematonta tekijää. Mutta miksi kvanttivaahto ei myrskyä ja säie ei värähtele 10 ulottuvuudessa? Jos ne pitävät paikkansa (emme tiedä sitä vielä), niiden on syytä olla jatkuvassa maanisessa liikkeessä. Objekteja klikkaamalla saa esille lisätietoja niistä.

http://htwins.net/scale2/

9 kommenttia:

Valkea kirjoitti...

http://www.youtube.com/watch?v=pJgpLtUYC48

***

http://www.youtube.com/watch?v=E1FUDFS_hvg&feature=share

Tiedemies kirjoitti...

Tässä on eräs hyvin vanha video aiheesta ja miellyttävä musiikki mukana.
http://www.youtube.com/watch?v=dvTe1-a6Pdo

Tiedemies kirjoitti...

Oma tulkintani "kvanttivaahdosta", joka tietenkin perustuu melko pinnalliseen kvanttiteorian tuntemukseen on jotakuinkin se, että epätarkkuusperiaatteen rajoissa kvanttivaahto on tavallaan kaikissa mahdollisissa tiloissa koko ajan.

Valkea kirjoitti...

Nim. Tiedemies,

kiitos.

meidän todennäköisesti pitäisi tulkita kvanttidualismia siten, että mitään pistemäistä ja lyhyen hetken paikallaan olevaa ei ole olemassa (mittaus- ja havaintoilluusio), on vain aaltokenttien geometristä liikettä, jotka luovat ajoittain vuorovaikutuksissa, kvanttiromahduksissa/ aaltokentän liikkeen tietyissä vaiheissa, illuusioita pistemäisistä ja paikallistettavista hiukkasista.

Toisaalta, jos pidämme säikeitä voimakkaina "projektoreina", jotka heijastavat projektorin lailla ulkopuolelleen "kuvan" todellisuudesta, jonka me koemme todellisuutena, "kuva" voi luonnollisesti käyttäytyä omituisilla tavoilla, samalla tavalla kuin projektorin kankaalle heijastettuun kuvaan voi luoda monenlaisia illuusioita ja omituisia näköharhoja liikkeistä, materialisoitumisista, katoamisista, dualismeista, tunneloitumisista, kentistä ja vaikutuksista.

Tiedemies kirjoitti...

Esitän tässä muutaman villin spekulaation, ilman sen kummempaa tarkoitusta.

Sen verran tiedän, että epäintuitiivisuudet joita kvantti-ilmiöihin liittyy, eivät käsittääkseni ole ainakaan suoraviivaisesti selitettävissä ns lokaalien piilomuuttujien avulla (Bellin teoreema). Itse pidän probabilistisuutta ja todellisuuden inherenttiä satunnaisuutta uskottavampana kuin säieteorioita. En tarkoita tällä, että väheksyisin tai suosittelisin säieteorioiden tutkimuksen karsimista, vaan ainoastaan että tällä hetkellä evidenssi ei osoita mitään sellaista joka pakoittaisi hyväksymään mitään muuta kuin sen, että maailmankaikkeus on hyvin pienessä (ja nopeassa) mittakaavassa satunnainen.

En pidä myöskään esimerkiksi simulaatioargumentteja uskottavina, vaikkakin voidaan tietenkin ajatella, että todellisuushan on juuri sellainen kuin se olisi, jos se olisi luotu simulaatioksi. Hiukkaskiihdyttimillä saadaan luotua vain ikäänkuin systeemin ääriparametreja paljastavaa käyttäytymistä, vähän samaan tapaan kuin tietokonepeleissä rakennusten nurkkien vieressä nopeasti juokseminen toisinaan saa esimerkiksi aikaan pienen raon (huonosti toteutetuissa peleissä), joista näkee maisemaa jota ei pitäisi näkyä.

Tämä argumentti on minusta epäuskottava, mutta ei se nyt täysin järjetönkään ole, koska maailmankaikkeus todellakin näyttäisi käyttäytyvän hyvin kummallisesti kun sen parametrit saavat hyvin suuria ja hyvin pieniä arvoja.

Lisäksi on aivan helppoa rakentaa tietokoneohjelma joka teoriassa simuloisi mielivaltaista maailmankaikkeutta ja itseasiassa aivan kaikkia loogisesti mahdollisia ilmiöitä mielivaltaisella tarkkuudella. Se vain vaatii laskentatehoa, joka ylittää kaiken mitä me voimme kuvitella. (Esimerkiksi koko näkyvän maailmankaikkeuden kokoinen tietokone, jossa jokainen atomi sisältäisi yhtä suuren määrän transistoreita kuin koko maailmankaikkeudessa on atomeja, ei vielä kykenisi esimerkiksi ratkaisemaan edes melko yksinkertaisia kombinatorisia pelejä täydellisesti)

Tästä johdan yhden argumentin esimerkiksi jossain kohtaa omille metafyysisille uskonnollisille käsityksilleni. Postuloimalla luojan tai tällaisen simulaatiotietokoneen tms, joudumme postuloimaan maailmankaikkeuden, joka on, olennaisilta osin, vielä monimutkaisempi ja vielä valtavan paljon suurempi kuin se jonka nyt ainakin tiedämme olevan olemassa, ja jonka ominaisuuksien tuntemisen jo sellaisenaan tiedämme (laskennallisista syistä) ihmiselle mahdottomaksi. Toki sellaisen olemisen muodon lainalaisuudet voisivat olla yksinkertaisemmat kuin meidän, mutta silloin sen pitäisi olla aivan mielettömän paljon suurempi (tai ääretön) kuin meidän universumimme. Ja silloin selitys sille, mistä se on tullut, olisi vielä käsittämättömämpi.

Valkea kirjoitti...

Nim. Tiedemies,

olet nyt pudonnut ihmiskeskeiseen virhepäätelmään, jossa pohdit superälykkään olennon mahdollisuuksia meidän rajoitteistamme käsin. Maailmankaikkeus tietokonesimulaationa ei ole minun todennäköisimpänä pitämäni vaihtoehto, mutta sitä ei voi sulkea pois vaihtoehtojen joukosta. Nykyinen laskentamenetelmä, jossa joudutaan joko laskemaan suunnaton määrä vaihtoehtoja, joista vain yksi on eniten oikein (heuristisesti) ja se tietyin kriteerein valitaan; tai sitten käytetään jo alunperin (radikaalisti) yksinkertaistettuja kaavoja tai kaavaa, joka vähentää laskemisen tarvetta, mutta johon epätarkkuus on sisäänrakennettu alusta saakka, ja joka lisääntyy laskemisen edetessä; ovat samanaikaisesti sekä valtavan määrän turhaa työtä tekeviä, että epätarkkoja menetelmiä.

Maailmankaikkeus tietokonesimulaationa voisi toimia esim. seuraavasti:

Kvanttitietokone tai sitä muistuttava järjestelmä kattaa ensin kaikki valinnaiset, keskenään vuorovaikuttavat ja automaattisesti painottuvat laskentareitit (toisin kuin nykyiset mikroprosessorien erilliset, sähkömagneettisesti samanlaiset ja keskenään vuorovaikuttamattomat laskentareitit), jotka romahtavat automaattisesti kvanttimekaanisesti oikeaan vaihtoehtoon. Siten ei tarvitse laskea kuin yksi vaihtoehto ja se säästää valtavasti laskentatehoa.

Toisaalta tietokonesimulaatio voi laskea vain hyvin lyhyttä ajanjaksoa, nykyisyyttä, eikä se siten pyri ennustamaan tulevaisuutta ja kasvavia interaktioita, joka helpottaa laskemista. Sanotaan esimerkin vuoksi, että se laskee aina todellisuuden plus kymmenen sekuntia eteenpäin. Minä kuuntelen nykyhetkestä kymmenen sekuntia eteenpäin musiikkia, jossa sanotaan sinä aikana "Jee, jee, jee" useamman kerran. Tämä painuu muistiini, joka on muutos virtuaaliaivoissani. Systeemin nykyhetki muuttui tältä osin, ja monilta muilta osin, mutta järjestelmän kokonaismonimutkaisuus ei muuttunut. Kompleksisuuden lisääminen aivojen muistiosassa vaatii kompleksisuuden vähentämistä muilta osin, esim. sokerien polttamista. Ehkäpä virtuaalitodellisuuden ajanjakso on lyhyempi, esim. nykyisyys plus 1 sekuntia tulevaisuuteen.

Ehkäpä virtuaalitodellisuus on vielä radikaalimpi, ja se tuottaa vain tietoisuutemme ja kaikki muu on harhaa. Lähellä kaikki on tarkkaa mutta kauempana kaikki on lisääntyvässä määrin epätarkempaa ja vaatii paljon vähemmän laskentatehoa. Jos ihmiset matkustavat kuuhun tai katsovat kaukoputkella kaukaista galaksia, tietokoneohjelman muistissa oleva maailmankaikkeusohjelma tarkentaa näitä maailmankaikkeuden osia havaintoja ja liikkumista vastaavasti. Tarkennukset ja muutokset tallentuvat tietokoneen muistiin ja ne otetaan uudelleen käyttöön tarvittaessa, esim. uusien kuulentojen yhteydessä. Siten uudet kuulentäjät löytävät kuusta mm. sinne jätetyn Amerikan lipun, kuumodulin alaosan ja astronauttien jalanjäljet. Myös alkeishiukkaset ja niiden vuorovaikutukset ovat harhaa, joka otetaan käyttöön vain niitä havainnoitaessa. Alkeishiukkasohjelma tuottaa identtisten alkeishiukkasten havaintoja tiettyjen säännönmukaisuuksien mukaan. Tietoisuuksien havainnoinnin yhteenlaskettu kokonaistarkkuus on suunnilleen vakio, joten tämä säästää valtavan määrän tarvittavaa laskentatehoa. 6 miljardin tietoisuuden ja niihin liittyvän todellisuuden laskemiseen ei superälykkään olennon kannalta tarvita kovinkaan paljon laskentatehoa. Lisäksi kaikki muutokset, jotka superälykäs olento tietokoneohjelmaan tai sen muistiin tekee, ovat meille todellisuutta ja koettua historiaa. Superälykäs olento voi halutessaan vähentää tietokoneen muistitarvetta, esim. pyyhkimällä kaikkien tietoisuudesta kuulennot ja kuulentojen aiheuttamat tarkennukset, mutta tämä lienee tarpeetonta. Toisaalta hän voi lisätä haluamiaan muistoja ja niihin liittyviä muutoksia. Tietoiset enkeliohjelmat tarkkailevat jatkuvasti virtuaalitietoisuuksien tilaa ja suorittavat superälykkään olennon haluamia tehtäviä.

Jne.

Superälykästä olentoa ajateltaessa on ajateltava laatikon ulkopuolella.

Tiedemies kirjoitti...

Pahoittelen myöhäistä kommentointiani. Lisäksi tämä on vähän off-topic, mutta liittyy keskusteluun, joten toivon että julkaiset sen, tai ainakin luet, jos siitä heräisi jotakin ajatuksia.

Ymmärrän kommenttisi laatikon ulkopuolisen ajattelun soveltamisesta. Virtuaalitodellisuuden tms postuloiminen on tietysti viihdyttävää, mutta se on mielestäni epäuskottavaa siitä yksinkertaisesta syystä, että se vaatii postuloimaan havaitsijan "itsen" jonkinlaisena erikoistapauksena ilmiöistä. En pidä tätä tyydyttävänä millään tavalla.

Laskettavuuden ja laskennallisuuden kohdalla tietenkin on postuloitu esimerkiksi kvanttilaskenta. Yksinkertaistan radikaalisti, mutta kvanttilaskenta voidaan ymmärtää näin: Kvantti-ilmiöiden maailmassa voimme "ratkaista" laskennallisen ongelman niin, että meillä on bittien sijaan ns qubittejä, eli kvanttibittejä. Näitä ei operoida samaan tapaan kuin perinteisessä laskennassa, vaan ne qubitti voi olla molemmissa tiloissa yhtä aikaa (superpositio); vasta kun se havainnoidaan, niin se saa jonkin partikulaarisen arvon.

Laskennallisen ongelman määritelmä kertoo, miten bittien arvot riippuvat toisistaan kun jokin tietty ongelma on ratkaistu. Itse laskennallinen prosessi jolla ratkaisuun päästään voi kuitenkin olla determinististen, mekaanisten askelten osalta pahimmillaan eksponentiaalinen; uskotaan että näin voi olla siinäkin tapauksessa, jossa ongelman ratkaisun laskeminen voidaan tehdä nopeasti. (Tätä ei tiedetä varmaksi, ko. avoin ongelma on ns P vs NP- ongelma)

Kvanttitietokoneessa ongelman ratkaisu tapahtuu saattamalla qubittien tilat lomittuneiksi niin, että lomittuminen vastaa tilannetta jossa ongelma on ratkaistu. Kun tällä tavalla lomittuneet qubitit sitten havainnoidaan ja superpositio "romahtaa", niin ratkaisu ongelmaan voidaan lukea suoraan.

Tälle on hankala antaa mitään mekanistista tulkintaa. Yksi tulkinta, joka on suosittu ainakin maallikoiden keskuudessa, on ns monimaailmatulkinta. Tämä tarkoittaa että jokainen kvantti-ilmiön satunnainen osa todella tapahtuu ja rinnakkaisia maailmankaikkeuksia on äärettömästi. Lomittuminen "kytkee" lokaalisti kaikki ne maailmankaikkeudet joissa ko kone on rakennettu, ja laskenta suoritetaan massiivisena rinnakkaislaskentana kaikissa näissä maailmankaikkeuksissa. Pidän tätä hieman epäuskottavana myös, koska en näe mitään ilmeistä keinoa testata hypoteesia.

Simulaatioargumentti voisi sanoa tässä, että kvanttitietokone käyttääkin suoraan sitä laskentatehoa, jolla meidän todellisuutemme on simuloitu, ja me vain emme mitenkään ymmärrä miten laskenta "oikeassa todellisuudessa" tapahtuu.

Valkea kirjoitti...

Nim. Tiedemies,

kaikki vaihtoehdot kattava ja jatkuvasti lukemattomiin maailmankaikkeuksiin haarautuva monimaailmankaikkeusteoria on epäilyttävä. Se on syntynyt aikanaan kyvyttömyydestä *selittää* kvantti-ilmiöitä. Kvanttiteoriat ovat deskriptiivisiä. Haarautuva maailmankaikkeus säilyttää näennäisesti helpon pistemäisten hiukkausten selitettävyyden, mutta ulkoistaa selittämisen ongelmat lukuisiin maailmankaikkeuksiin, joissa kaikki mahdolliset erilaiset kehityskulut tapahtuvat.

1) Eksponentiaalisesti jakautuessaan haarautuva maailmankaikkeus söisi nopeasti kaiken energiansa ja katoaisi.

2) Kaikki viittaa siihen, että materia on jatkuvaa liikettä ja aaltoja, ei hiukkasia. Pistemäiset hiukkaset ovat todennäköisesti aaltojen ja liikkeen synnyttämiä illuusioita. Kaikki viittaa siihen, että päinvastoin kuin haarautuvien maailmankaikkeuksien teoriassa, meidän pitäisi selittää hiukkaset pois aalloilla ja liikkeillä. Säieteoria voi olla väärässä, mutta sen suurin ansio on se, että se hankkiutuu eroon pistemäisistä hiukkasista ja selittää kaiken liikkeillä, liikkeistä syntyvillä pinnoilla, aalloilla ja viimeisessä analyysissä puhtaalla geometrialla. Vaikka säieteoria lopulta hylättäisiin, uskon, että tämä osa siitä jää elämään ja sitä sovelletaan johonkin uuteen teoriaan.

Supervirtuaalitodellisuuden todennäköisyyden puolesta voi puhua myös maailmankaikkeutemme hiukkasten supertarkkuus. Ne voivat olla eri tiloissa, mutta mitä tahansa kahta samanlaista hiukkasta (protoni, neutroni, elektroni, fotoni, jne.) ei pystytä tarkimmillakaan mittauksilla erottamaan toisistaan mitenkään. Niiden perusominaisuuksien samanlaisuus on absoluuttista. Jatkuvan liikkeen, muutoksen, satunnaisuuksien ja aaltoilun maailmankaikkeudessa tällainen vaikuttaa epäilyttävältä.

Pienempänä mahdollisesti samaan suuntaan viittaavana omituisuutena on se, että protonit ja atomiytimien sisällä olevat neutronit alkavat uhkaavasti vaikuttaa yhä enemmän ikuisilta. Teorioiden mukaan niiden pitäisi pitkän ajan kuluessa hajota, ja niiden hajoamista on tutkittu suurella määrällä maanalaista vettä ja herkillä valomittareilla, jotka havaitsevat yksittäisten protonien hajoamisista syntyvät valonvälähdykset. Todennäköisyyslaskelmien mukaan yksittäisten protonien pitäisi suurissa vesimassoissa silloin tällöin hajota. Mitään ei kuitenkaan ole havaittu.

http://en.wikipedia.org/wiki/Proton_decay

Tiedemies kirjoitti...

Teorioiden mukaan niiden pitäisi pitkän ajan kuluessa hajota,

Tarkalleenottaen, standardimallin teoria kyllä ennustaa että protoni on stabiili.

Sivun näyttöjä yhteensä

Lukijat

Blogiarkisto