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गुरुत्वाकर्षण का भूत

यह मेरे पिछले पोस्ट के बाद से एक समय हो गया है. मैं पढ़ रहा था ज़ेन और मोटरसाइकिल रखरखाव की कला फिर अभी, और Pirsig वैज्ञानिक मान्यताओं और अंधविश्वास तुलना हिस्सा है जहां के लिए आया था. मुझे लगता है मैं यह संक्षिप्त व्याख्या और अपने पाठकों के साथ साझा सोचा. लेकिन यह उनके अपने शब्दों उधार लेने के लिए शायद सबसे अच्छा है: “भौतिक विज्ञान के और तर्क के कानूनों — संख्या प्रणाली — बीजीय प्रतिस्थापन के सिद्धांत. ये भूत हैं. हम सिर्फ इतनी अच्छी तरह से वे असली लगते हैं उन पर विश्वास. उदाहरण के लिए, यह कि गुरुत्वाकर्षण अनुमान को पूरी तरह से स्वाभाविक लगता है और गुरुत्वाकर्षण के नियम को आइजैक न्यूटन से पहले ही अस्तित्व में. यह सत्रहवीं सदी तक कोई गंभीरता नहीं थी कि लगता है कि अखरोट के ध्वनि होगा. तो इस कानून को प्रारंभ करने पर किया? यह हमेशा ही अस्तित्व में है? क्या मैं गाड़ी चला रहा हूँ धारणा है कि पृथ्वी की शुरुआत से पहले, सूरज और तारे का गठन किया गया पहले, कुछ भी मौलिक पीढ़ी पहले, गुरुत्वाकर्षण के कानून अस्तित्व. वहाँ बैठे, अपनी खुद की कोई जन होने, अपनी खुद की कोई ऊर्जा, किसी को भी वहाँ नहीं था नहीं किसी के मन में है क्योंकि, नहीं अंतरिक्ष में कोई जगह भी नहीं थी क्योंकि, नहीं कहीं…गुरुत्वाकर्षण के इस कानून अभी भी अस्तित्व में है? गुरुत्वाकर्षण की कि कानून अस्तित्व में हैं, मैं ईमानदारी से अस्तित्वहीन होने के लिए क्या करना है एक बात है पता नहीं है. मेरे लिए गुरुत्वाकर्षण की कि कानून nonexistence के हर परीक्षा उत्तीर्ण की है ऐसा लगता है. आप गुरुत्वाकर्षण के उस कानून नहीं था कि nonexistence का एक भी गुण के बारे में सोच नहीं सकते. या अस्तित्व का एक भी वैज्ञानिक विशेषता यह है था. और अभी तक यह आम भावना अभी भी है’ यह अस्तित्व में विश्वास है कि.

“खैर, मैं आप इसके बारे में काफी देर तक अगर आपको लगता है कि आप अपने आप को दौर चल रहा है और दौर और दौर और दौर आप अंत में ही संभव एक तक पहुंचने तक मिल जाएगा कि भविष्यवाणी, तर्कसंगत, बुद्धिमान निष्कर्ष. गुरुत्वाकर्षण और गुरुत्वाकर्षण के ही कानून आइजैक न्यूटन से पहले अस्तित्व में नहीं था. कोई अन्य निष्कर्ष समझ में आता है. और क्या इसका मतलब है कि गुरुत्वाकर्षण की कि कानून लोगों के सिर में छोड़कर कहीं नहीं मौजूद है! यह एक भूत है! हम हम सब बहुत अभिमानी और अन्य लोगों के भूत नीचे चल रहा है के बारे में अभिमानी लेकिन बस के रूप में अज्ञानी और बर्बर और अपने स्वयं के बारे में अंधविश्वासी हैं.”

[इस बोली के एक ऑनलाइन संस्करण से है ज़ेन और मोटरसाइकिल रखरखाव की कला.]

समय का केवल एक मामला

Although we speak of space and time in the same breath, they are quite different in many ways. Space is something we perceive all around us. We see it (rather, objects in it), we can move our hand through it, and we know that if our knee tries to occupy the same space as, कहना, the coffee table, it is going to hurt. दूसरे शब्दों में, we have sensory correlates to our notion of space, starting from our most precious sense of sight.

Time, दूसरी ओर, has no direct sensory backing. And for this reason, it becomes quite difficult to get a grip over it. समय क्या है? We sense it indirectly through change and motion. But it would be silly to define time using the concepts of change and motion, because they already include the notion of time. The definition would be cyclic.

Assuming, for now, that no definition is necessary, let’s try another perhaps more tractable issue. Where does this strong sense of time come from? I once postulated that it comes from our knowledge of our demise — that questionable gift that we all possess. All the time durations that we are aware of are measured against the yardstick of our lifespan, perhaps not always consciously. I now wonder if this postulate is firm enough, and further ruminations on this issue have convinced me that I am quite ignorant of these things and need more knowledge. Ah.. only if I had more time. 🙂

किसी भी स्थिति में, even this more restricted question of the origin of time doesn’t seem to be that tractable, सब के बाद. Physics has another deep problem with time. It has to do with the directionality. It cannot easily explain why time has a direction — an arrow, यों कहिये. This arrow does not present itself in the fundamental laws governing physical interactions. All the laws in physics are time reversible. The laws of gravity, electromagnetism or quantum mechanics are all invariant with respect to a time reversal. यह कहना है, they look the same with time going forward or backward. So they give no clue as to why we experience the arrow of time.

फिर भी, we know that time, as we experience it, is directional. We can remember the past, but not the future. What we do now can affect the future, but not the past. If we play a video tape backwards, the sequence of events (like broken pieces of glass coming together to for a vase) will look funny to us. हालांकि, if we taped the motion of the planets in a solar system, or the electron cloud in an atom, and played it backward to a physicist, he would not find anything funny in the sequences because the physical laws are reversible.

Physics considers the arrow of time an emergent property of statistical collections. To illustrate this thermodynamic explanation of time, let’s consider an empty container where we place some dry ice. After some time, we expect to see a uniform distribution of carbon dioxide gas in the container. Once spread out, we do not expect the gas in the container to coagulate into solid dry ice, no matter how long we wait. The video of CO2 spreading uniformly in the container is a natural one. Played backward, the sequence of the CO2 gas in the container congealing to solid dry ice in a corner would not look natural to us because it violates our sense of the arrow of time.

The apparent uniformity of CO2 in the container is due to the statistically significant quantity of dry ice we placed there. If we manage to put a small quantity, say five molecules of CO2, we can fully expect to see the congregation of the molecules in one location once in a while. इस प्रकार, the arrow of time manifests itself as a statistical or thermodynamic property. Although the directionality of time seems to emerge from reversible physical laws, its absence in the fundamental laws does look less than satisfactory philosophically.

Half a Bucket of Water

We all see and feel space, but what is it really? Space is one of those fundamental things that a philosopher may consider an “intuition.” When philosophers look at anything, they get a bit technical. Is space relational, as in, defined in terms of relations between objects? A relational entity is like your family — you have your parents, siblings, spouse, kids etc. forming what you consider your family. But your family itself is not a physical entity, but only a collection of relationships. Is space also something like that? Or is it more like a physical container where objects reside and do their thing?

You may consider the distinction between the two just another one of those philosophical hairsplittings, but it really is not. What space is, and even what kind of entity space is, has enormous implications in physics. उदाहरण के लिए, if it is relational in nature, then in the absence of matter, there is no space. Much like in the absence of any family members, you have no family. दूसरी ओर, if it is a container-like entity, the space exists even if you take away all matter, waiting for some matter to appear.

तो क्या हुआ, you ask? खैर, let’s take half a bucket of water and spin it around. Once the water within catches on, its surface will form a parabolic shape — आप जानते हैं, centrifugal force, गंभीरता, surface tension and all that. अब, stop the bucket, and spin the whole universe around it instead. मुझे पता है, it is more difficult. But imagine you are doing it. Will the water surface be parabolic? I think it will be, because there is not much difference between the bucket turning or the whole universe spinning around it.

अब, let’s imagine that we empty the universe. There is nothing but this half-full bucket. Now it spins around. What happens to the water surface? If space is relational, in the absence of the universe, there is no space outside the bucket and there is no way to know that it is spinning. Water surface should be flat. (वास्तव में, it should be spherical, but ignore that for a second.) And if space is container-like, the spinning bucket should result in a parabolic surface.

जरूर, we have no way of knowing which way it is going to be because we have no way of emptying the universe and spinning a bucket. But that doesn’t prevent us from guessing the nature of space and building theories based on it. Newton’s space is container-like, while at their heart, Einstein’s theories have a relational notion of space.

इतना, जैसा कि आप देख, philosophy does matter.

Modeling the Models

Mathematical finance is built on a couple of assumptions. The most fundamental of them is the one on market efficiency. It states that the market prices every asset fairly, and the prices contain all the information available in the market. दूसरे शब्दों में, you cannot glean any more information by doing any research or technical analysis, or indeed any modeling. If this assumption doesn’t pan out, then the quant edifice we build on top of it will crumble. Some may even say that it did crumble in 2008.

We know that this assumption is not quite right. If it was, there wouldn’t be any transient arbitrage opportunities. But even at a more fundamental level, the assumption has shaky justification. The reason that the market is efficient is that the practitioners take advantage of every little arbitrage opportunity. दूसरे शब्दों में, the markets are efficient because they are not so efficient at some transient level.

Mark Joshi, in his well-respected book, “The Concepts and Practice of Mathematical Finance,” points out that Warren Buffet made a bundle of money by refusing to accept the assumption of market efficiency. वास्तव में, the weak form of market efficiency comes about because there are thousands of Buffet wannabes who keep their eyes glued to the ticker tapes, waiting for that elusive mispricing to show up.

Given that the quant careers, and literally trillions of dollars, are built on the strength of this assumption, we have to ask this fundamental question. Is it wise to trust this assumption? Are there limits to it?

Let’s take an analogy from physics. I have this glass of water on my desk now. Still water, in the absence of any turbulence, has a flat surface. We all know why – gravity and surface tension and all that. But we also know that the molecules in water are in random motion, in accordance with the same Brownian process that we readily adopted in our quant world. One possible random configuration is that half the molecules move, कहना, to the left, and the other half to the right (so that the net momentum is zero).

If that happens, the glass on my desk will break and it will make a terrible mess. But we haven’t heard of such spontaneous messes (from someone other than our kids, that is.)

The question then is, can we accept the assumption on the predictability of the surface of water although we know that the underlying motion is irregular and random? (I am trying to make a rather contrived analogy to the assumption on market efficiency despite the transient irregularities.) The answer is a definite yes. जरूर, we take the flatness of liquid surfaces for granted in everything from the useless lift-pumps and siphons of our grade school physics books all the way to dams and hydro-electric projects.

So what am I quibbling about? Why do I harp on the possibility of uncertain foundations? I have two reasons. One is the question of scale. In our example of surface flatness vs. random motion, we looked at a very large collection, कहाँ, through the central limit theorem and statistical mechanics, we expect nothing but regular behavior. If I was studying, उदाहरण के लिए, how an individual virus propagates through the blood stream, I shouldn’t make any assumptions on the regularity in the behavior of water molecules. This matter of scale applies to quantitative finance as well. Are we operating at the right scale to ignore the shakiness of the market efficiency assumption?

The second reason for mistrusting the pricing models is a far more insidious one. Let me see if I can present it rather dramatically using my example of the tumbler of water. Suppose we make a model for the flatness of the water surface, and the tiny ripples on it as perturbations or something. Then we proceed to use this model to extract tiny amounts of energy from the ripples.

The fact that we are using the model impacts the flatness or the nature of the ripples, affecting the underlying assumptions of the model. अब, imagine that a large number of people are using the same model to extract as much energy as they can from this glass of water. My hunch is that it will create large scale oscillations, perhaps generating configurations that do indeed break the glass and make a mess. Discounting the fact that this hunch has its root more in the financial mess that spontaneously materialized rather than any solid physics argument, we can still see that large fluctuations do indeed seem to increase the energy that can be extracted. इसी प्रकार, large fluctuations (and the black swans) may indeed be a side effect of modeling.

तथ्यों को बदल

सौंदर्य सच्चाई में नहीं है, और सुंदरता में सच्चाई. कहां सत्य और सौंदर्य के बीच इस लिंक से आया है? जरूर, सौंदर्य व्यक्तिपरक है, और सच तो यह उद्देश्य है — या तो हम बता रहे हैं. यह हम परम सत्य में पूर्णता को देखने के लिए सुंदर डार्विन सिद्धांतों के अनुसार विकसित किया है कि हो सकता है.

मैं के बारे में सोच रहा हूँ सौंदर्य और पूर्णता के एक अलग तरह के होते हैं — विचारों और अवधारणाओं के उन. कभी कभी, क्या आप इसे सच हो गया है पता है कि इतना सही और सुंदर एक विचार हो सकता है. सुंदरता से उत्पन्न होने वाली सच्चाई का यह दृढ़ विश्वास आइंस्टीन घोषित कर दिया क्या हो सकता है:

लेकिन इसकी पूर्णता के आधार पर एक सिद्धांत की सच्चाई के बारे में इस सजा को शायद ही पर्याप्त है. आइंस्टीन के प्रतिभाशाली वास्तव में अपने दार्शनिक तप में है, उसकी इच्छा तार्किक माना जाता है परे क्या विचार करने के लिए धक्का.

चलो एक उदाहरण लेते हैं. मान लीजिए कि आप एक मंडरा हवाई जहाज में हैं हम कहते हैं. आप विंडो बंद करें और किसी भी तरह के इंजन शोर बाहर ब्लॉक हैं, क्या आप आगे बढ़ रहे हैं या नहीं बताने के लिए के लिए यह असंभव हो जाएगा. इस असमर्थता, भौतिकी शब्दजाल में अनुवाद किया जब, एक सिद्धांत बताते हुए हो जाता है, “शारीरिक कानूनों प्रायोगिक प्रणाली की गति की अवस्था से स्वतंत्र हैं।”

आइंस्टीन को देखने के लिए चुना शारीरिक कानूनों विद्युत की मैक्सवेल के समीकरण थे, उन में प्रदर्शित होने के प्रकाश की गति के लिए किया था जो. उनमें से स्वतंत्र होने के लिए (या साथ covariant, अधिक सटीक होना करने के लिए) प्रस्ताव, आइंस्टीन प्रकाश की गति भले ही आप इसे की ओर जा रहे थे कि क्या या इससे दूर एक निरंतर किया जा सकता था कि माने.

अब, आप मांगना कि विशेष रूप से सुंदर लगता है अगर मैं नहीं जानता. लेकिन आइंस्टीन किया, और अपने सभी विसंगत परिणामों के माध्यम से इसे बढ़ाने का फैसला. यह सच होने के लिए, अंतरिक्ष अनुबंध करने के लिए है और समय को चौड़ा करना पड़ा, और कुछ भी नहीं प्रकाश की तुलना में तेजी से जा सकते हैं. आइंस्टीन ने कहा, अच्छी तरह से, ऐसा ही होगा. यही कारण है कि मैं के बारे में बात करना चाहता था कि दार्शनिक विश्वास और दृढ़ता है — सौ साल पहले एक एक के बारे में अमेरिका के विशेष सापेक्षता दिया कि तरह.

यहाँ से सामान्य सापेक्षता के प्राप्त करना चाहते हैं? सरल, सिर्फ एक और सुंदर सच्चाई का पता लगाना. यहाँ एक है… आप जादू पर्वत पर चले गए हैं, क्या आप एक मुक्त गिरावट के दौरान हल्का कर रहे हैं कि पता होगा (सबसे अच्छा एक खाली पेट पर करने की कोशिश की). नि: शुल्क गिरावट पर त्वरण है 9.8 एम / एस / एस (या 32 फुट / एस / एस), और यह गुरुत्वाकर्षण nullifies. तो गुरुत्वाकर्षण त्वरण के रूप में ही है — छिपी, एक और सुंदर सिद्धांत.

World line of airplanesइस सिद्धांत का उपयोग करने के लिए आदेश में, आइंस्टीन शायद तस्वीरों में इसके बारे में सोचा. त्वरण का क्या मतलब है? यह कुछ की गति से बदल रहा है कि कितनी तेजी से है. और गति क्या है? एक सीधी रेखा में कुछ ले जाने के बारे में सोचो — हमारे मंडरा हवाई जहाज, उदाहरण के लिए, और उड़ान X- अक्ष की लाइन फोन. हम एक्स अक्ष के साथ सही कोण पर एक समय टी अक्ष के बारे में सोच द्वारा अपनी गति कल्पना कर सकते हैं समय में इतना है कि = 0, हवाई जहाज = एक्स पर है 0. समय टी में, यह एक बिंदु एक्स = v.t में है, यह एक गति वी के साथ घूम रहा है अगर. एक्स टी विमान में तो एक लाइन (दुनिया रेखा कहा जाता है) हवाई जहाज की गति का प्रतिनिधित्व करता है. एक तेजी से हवाई जहाज एक shallower दुनिया रेखा होता है. एक त्वरक हवाई जहाज, इसलिए, एक घुमावदार दुनिया लाइन होगा, तेजी से एक के लिए धीमी गति से दुनिया की रेखा से चल रहा है.

इसलिए त्वरण समय अंतरिक्ष में टेढ़ापन है. और तो गुरुत्वाकर्षण है, त्वरण लेकिन कुछ भी नहीं किया जा रहा है. (मैं अपने भौतिक विज्ञानी मित्रों को एक सा चापलूसी देख सकते हैं, लेकिन यह अनिवार्य रूप से सच है — आप इसे एक जियोडेसिक और विशेषता बुला दुनिया-रेखा को सीधा है कि बस अंतरिक्ष-समय पर वक्रता बजाय।)

वक्रता की सही प्रकृति और यह गणना करने के लिए कैसे, अपने आप में खूबसूरत यद्यपि, अधिक विवरण इस प्रकार हैं, आइंस्टीन के रूप में खुद इसे डाल दिया होता. सब के बाद, वह भगवान के विचारों को जानना चाहता था, विस्तृत विवरण नहीं.

अवास्तविक यूनिवर्स – समीक्षित

स्ट्रेट टाइम्स

pback-cover (17K)सिंगापुर के राष्ट्रीय समाचार पत्र, स्ट्रेट टाइम्स, में इस्तेमाल पठनीय और वार्तालाप शैली प्रशंसा अवास्तविक यूनिवर्स और जीवन के बारे में जानने के लिए चाहता है, जो किसी को भी यह सिफारिश, ब्रह्मांड और सब कुछ.

वेंडी Lochner

कॉलिंग अवास्तविक यूनिवर्स एक अच्छा पढ़ें, वेंडी कहते हैं, “यह अच्छी तरह से लिखा है, nonspecialist के लिए पालन करने के लिए बहुत स्पष्ट है.”

Bobbie क्रिसमस

वर्णन करना अवास्तविक यूनिवर्स जैसा “इस तरह एक व्यावहारिक और बुद्धिमान किताब,” Bobbie कहते हैं, “Laymen सोच के लिए एक किताब, इस पठनीय, सोचा उत्तेजक काम वास्तविकता की हमारी परिभाषा पर एक नए परिप्रेक्ष्य प्रदान करता है.”

एम. एस. चंद्रमौली

एम. एस. चंद्रमौली भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान से स्नातक की उपाधि, में मद्रास 1966 और बाद में भारतीय प्रबंधन संस्थान से एमबीए किया, अहमदाबाद. भारत और यूरोप के कुछ कवर करने में एक कार्यकारी कैरियर के बाद 28 साल वह है जिसके माध्यम से वह अब व्यापार के विकास और औद्योगिक विपणन सेवाएं प्रदान करता है बेल्जियम में सूर्य इंटरनेशनल की स्थापना.

यहाँ के बारे में वह कहता है, अवास्तविक यूनिवर्स:

“किताब एक बहुत ही आकर्षक लेआउट है, सही फ़ॉन्ट का आकार और पंक्ति रिक्ति और सही सामग्री घनत्व के साथ. एक स्वयं प्रकाशित पुस्तक के लिए महान प्रयास!”

“पुस्तक का प्रभाव जल्दी जल्दी बदलता है. एक पाठक के मन में पैटर्न (अपनी, है) स्थानांतरित कर दिया और एक 'rustling शोर के साथ खुद को फिर से व्यवस्थित’ एक से ज्यादा बार।””लेखक की लेखन शैली दर्शन या धर्म पर लिखने भारतीयों की सूजा हुआ गद्य और विज्ञान के दर्शन पर पश्चिमी लेखकों में से हम-पता है यह सब शैली से उल्लेखनीय समान दूरी पर है।”

“ब्रह्मांडीय का एक प्रकार है, पृष्ठभूमि 'यूरेका!’ कि पूरी किताब फैलाना के लिए लगता है. कथित वास्तविकता और निरपेक्ष वास्तविकता के बीच के अंतर के बारे में अपनी केंद्रीय थीसिस एक लाख मन में खिलने के लिए इंतज़ार कर रही एक विचार है।”

“आस्था के 'भावावेश पर परीक्षण,’ पृष्ठ 171, उल्लेखनीय पूर्वद्रष्टा था; यह मेरे लिए काम किया!”

“मैं पहली बात यह है कि यकीन नहीं कर रहा, जो अनिवार्य रूप से वर्णनात्मक और दार्शनिक है, इसके कसकर तर्क दिया भौतिकी के साथ दूसरे भाग के साथ आराम से बैठता है; अगर और जब लेखक तर्क जीतने के लिए अपने रास्ते पर है, वह पाठकों के तीन अलग अलग श्रेणियों को देखने के लिए चाहते हो सकता है – 'अनुवाद की एक डिग्री की जरूरत है जो जब्री लेकिन बुद्धिमान लोगों,’ गैर-भौतिक विज्ञानी विशेषज्ञ, और भौतिक विज्ञानी दार्शनिकों. बाजार विभाजन सफलता की कुंजी है।”

“मैं इस किताब को व्यापक रूप से पढ़ा जा करने की जरूरत है. मैं अपने करीबी दोस्तों को यह कॉपी करके यह plugging में एक छोटा सा प्रयास कर रहा हूँ।”

स्टीवन ब्रायंट

स्टीवन परामर्श सेवा के उप राष्ट्रपति पद के लिए है आदिम तर्क, सैन फ्रांसिस्को में स्थित एक प्रमुख क्षेत्रीय सिस्टम इंटीग्रेटर, कैलिफोर्निया. वह के लेखक सापेक्षता चैलेंज.

“मनोज जीवन की तस्वीर में सिर्फ एक तत्व के रूप में विज्ञान के विचार. विज्ञान जीवन को परिभाषित नहीं करता. लेकिन जीवन के रंग कैसे हम विज्ञान को समझने. उन्होंने कहा कि उनके विश्वास है कि सिस्टम पर पुनर्विचार करने के लिए सभी पाठकों को चुनौती दी, असली था कि वे क्या सोचा था कि सवाल करने के लिए, पूछना “वाई”? उन्होंने कहा कि बंद रखने के लिए हमें पूछता हमारे “रंग का चश्मा गुलाब” और अनुभव और जीवन को समझने के नए तरीके अनलॉक. यह सोचा था कि उत्तेजक काम एक नए वैज्ञानिक यात्रा पर तैयार कर किसी को भी पढ़ने के लिए आवश्यक होना चाहिए।”

“समय के मनोज का इलाज बहुत अफ़सोसनाक सोचा है. हमारे अन्य इंद्रियों के प्रत्येक जबकि – दृष्टि, ध्वनि, गंध, स्वाद और स्पर्श – बहु-आयामी हैं, समय आयामी एकल प्रतीत होता है. हमारे अन्य इंद्रियों के साथ समय की परस्पर क्रिया को समझना एक बहुत ही रोचक पहेली है. यह भी हमारे पता संवेदी सीमा से परे अन्य घटना के अस्तित्व संभावनाओं के लिए दरवाजा करने के लिए खुलता है।”

“मनोज के हमारे भौतिक विज्ञान की बातचीत का एक गहरी समझ बता देते हैं, मानव विश्वास प्रणालियों, धारणाओं, अनुभवों, और यहां तक ​​कि हमारी भाषा, पर हम कैसे वैज्ञानिक खोज दृष्टिकोण. क्या आप जानते हैं कि क्या पुनर्विचार करने के लिए आप को चुनौती देंगे उनका काम सच है।”

“मनोज विज्ञान पर एक अद्वितीय परिप्रेक्ष्य प्रदान करता है, धारणा, और हकीकत. विज्ञान धारणा के लिए नेतृत्व नहीं करता है कि अहसास, लेकिन धारणा विज्ञान की ओर जाता है, समझने की कुंजी है वैज्ञानिक कि सभी “तथ्यों” फिर से अन्वेषण के लिए खुले हैं. इस पुस्तक में बहुत सोचा उत्तेजक और प्रत्येक पाठक प्रश्न अपने विश्वासों को चुनौती दी है।”

“मनोज एक समग्र दृष्टिकोण से भौतिकी दृष्टिकोण. भौतिकी अलगाव में नहीं होती है, लेकिन अपने अनुभवों के संदर्भ में परिभाषित किया गया है – वैज्ञानिक और आध्यात्मिक दोनों. आप अपनी पुस्तक का पता लगाने के रूप में आप अपने विश्वासों को चुनौती देने और अपने क्षितिज का विस्तार करेंगे।”

ब्लॉग और ऑनलाइन पाया

ब्लॉग से लुकिंग ग्लास के माध्यम से

“इस पुस्तक के दर्शन और भौतिकी के लिए अपने दृष्टिकोण में अन्य पुस्तकों से काफी अलग है. यह भौतिकी पर हमारे दार्शनिक दृष्टिकोण का गहरा प्रभाव पर कई व्यावहारिक उदाहरण हैं, विशेष रूप से खगोल भौतिकी और कण भौतिकी. प्रत्येक प्रदर्शन एक गणितीय परिशिष्ट के साथ आता है, जो एक और अधिक कठोर व्युत्पत्ति और आगे स्पष्टीकरण भी शामिल. दर्शन के विविध शाखाओं में किताब भी बागडोर (उदा. पूर्व और पश्चिम दोनों से सोच, और शास्त्रीय अवधि और आधुनिक दोनों समकालीन दर्शन). और यह किताब में प्रयुक्त सभी गणित और भौतिकी बहुत समझ रहे हैं कि पता करने के लिए संतुष्टिदायक है, और शुक्र स्नातक स्तर पर नहीं. यही कारण है कि यह बहुत आसान पुस्तक की सराहना करने के लिए बनाने के लिए मदद करता है।”

से हब पन्ने

खुद कॉलिंग “के एक ईमानदार समीक्षा अवास्तविक यूनिवर्स,” इस समीक्षा में इस्तेमाल एक तरह लग रहा है स्ट्रेट टाइम्स.

मैं ईमेल और ऑनलाइन मंचों के माध्यम से अपने पाठकों से कुछ समीक्षा मिला. मैं इस पोस्ट के अगले पृष्ठ में उन के रूप में गुमनाम समीक्षा संकलित किया है.

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बिग बैंग थ्योरी – भाग द्वितीय

एक पढ़ने के बाद Ashtekar द्वारा कागज क्वांटम गुरुत्वाकर्षण और इसके बारे में सोच पर, मैं बिग बैंग सिद्धांत के साथ मेरी परेशानी क्या था एहसास हुआ. यह विवरण से मौलिक मान्यताओं के बारे में अधिक है. मुझे लगता है मैं यहाँ अपने विचारों को संक्षेप में प्रस्तुत करना होगा सोचा, किसी और की तुलना में मेरे स्वयं के लाभ के लिए और अधिक.

शास्त्रीय सिद्धांतों (सहित एसआर और QM) निरंतर शून्य के रूप में व्यवहार अंतरिक्ष; इसलिए शब्द अंतरिक्ष समय सातत्य. इस दृश्य में, वस्तुओं निरंतर अंतरिक्ष में मौजूद हैं और निरंतर समय में एक दूसरे के साथ बातचीत.

अंतरिक्ष समय सातत्य की इस धारणा है intuitively अपील कर रही है हालांकि, रही हे, सबसे अच्छे रूप में, अधूरा. विचार करना, उदाहरण के लिए, खाली जगह में एक कताई शरीर. यह केन्द्रापसारक बल का अनुभव होने की उम्मीद है. अब शरीर स्थिर है कि कल्पना और पूरे अंतरिक्ष इसके चारों ओर घूर्णन कर रहा है. यह किसी भी केन्द्रापसारक बल का अनुभव होगा?

यह अंतरिक्ष खाली शून्य है अगर किसी भी केन्द्रापसारक बल वहाँ होगा क्यों देखने के लिए मुश्किल है.

जीआर जिससे प्रकृति में यह गतिशील बनाने के समय अंतरिक्ष में एन्कोडिंग गुरुत्वाकर्षण द्वारा एक बदलाव की शुरुआत की, बल्कि खाली शून्य से. इस प्रकार, बड़े पैमाने पर अंतरिक्ष में enmeshed हो जाता है (और समय), अंतरिक्ष ब्रह्मांड के साथ पर्याय बन जाता है, और कताई शरीर सवाल का जवाब देना आसान हो जाता है. हाँ, यह यह चारों ओर घूर्णन है कि ब्रह्मांड है अगर यह शरीर कताई के बराबर है क्योंकि यह केन्द्रापसारक बल का अनुभव होगा. और, ऐसा नहीं, यह नहीं होगा, यह सिर्फ खाली जगह में है. लेकिन “अधर” अस्तित्व में नहीं है. जन के अभाव में, कोई अंतरिक्ष समय ज्यामिति नहीं है.

इतना, स्वाभाविक रूप से, बिग बैंग से पहले (अगर वहाँ एक था), किसी भी स्थान नहीं कर सकता, और न ही वास्तव में किसी भी हो सकता है “पहले।” नोट, हालांकि, एक बड़े धमाके किया जा सकता था क्यों Ashtekar कागज स्पष्ट रूप से राज्य नहीं है कि. यह हो जाता है निकटतम बी बी की आवश्यकता जीआर में समय अंतरिक्ष में गुरुत्वाकर्षण की एन्कोडिंग से उठता है कि. गुरुत्वाकर्षण के इस एन्कोडिंग के बावजूद और इस तरह गतिशील अंतरिक्ष समय प्रतिपादन, जीआर अभी भी एक चिकनी निरंतरता के रूप में अंतरिक्ष-समय व्यवहार करता है — एक दोष, Ashtekar के अनुसार, QG सुधारने जाएगा.

अब, हम ब्रह्मांड एक बड़े धमाके के साथ बाहर शुरू स्वीकार करते हैं कि अगर (और एक छोटे से क्षेत्र से), हम क्वांटम प्रभाव के लिए खाता है. अंतरिक्ष समय quantized और यह क्वांटम गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से किया जाएगा करने के लिए केवल सही तरीके से हो गया है. QG के माध्यम से, हम जीआर के बिग बैंग व्यक्तित्व से बचने के लिए उम्मीद, एक ही रास्ता QM हाइड्रोजन एटम में असीम जमीन राज्य ऊर्जा समस्या का हल.

क्या मैं ऊपर वर्णित मैं आधुनिक ब्रह्माण्ड विज्ञान के पीछे शारीरिक तर्क होने के लिए क्या समझ है. बाकी एक गणितीय भवन इस भौतिक के शीर्ष पर बनाया गया है (या वास्तव में दार्शनिक) बुनियाद. आप दार्शनिक नींव पर कोई मजबूत विचार है, तो (या अपने विचारों इसके साथ संगत कर रहे हैं अगर), आप कोई कठिनाई के साथ बीबी स्वीकार कर सकते हैं. दुर्भाग्य से, मैं भिन्न विचारों की क्या ज़रूरत है.

मेरे विचार निम्न प्रश्नों के चारों ओर घूमना.

इन पदों बेकार दार्शनिक चिंतन की तरह लग सकता है, लेकिन मैं कुछ ठोस क्या है (और मेरी राय में, मुख्य) परिणाम, नीचे सूचीबद्ध.

इस मोर्चे पर किया जाना बहुत अधिक काम नहीं है. लेकिन अगले कुछ वर्षों के लिए, मेरे क्वांट कैरियर से मेरी नई पुस्तक अनुबंध और दबाव के साथ, मुझे लगता है वे लायक गंभीरता के साथ जीआर और ब्रह्माण्ड विज्ञान का अध्ययन करने के लिए पर्याप्त समय नहीं होगा. मैं खुद भी पतली गुजरता प्रसार के वर्तमान चरण में एक बार उन्हें वापस पाने की उम्मीद.

Chaos and Uncertainty

The last couple of months in finance industry can be summarized in two words — chaos and uncertainty. The aptness of this laconic description is all too evident. The sub-prime crisis where everybody lost, the dizzying commodity price movements, the pink slip syndrome, the spectacular bank busts and the gargantuan bail-outs all vouch for it.

The financial meltdown is such a rich topic with reasons and ramifications so overarching that all self-respecting columnists will be remiss to let it slide. सब के बाद, a columnist who keeps his opinions to himself is a columnist only in his imagination. I too will share my views on causes and effects of this turmoil that is sure to affect our lives more directly than anybody else’s, but perhaps in a future column.

The chaos and uncertainty I want to talk about are of different kind — the physics kind. The terms chaos and uncertainty have a different and specific meanings in physics. How those meanings apply to the world of finance is what this column is about.

Symmetries and Patterns

Physicists are a strange bunch. They seek and find symmetries and patterns where none exists. I remember once when our brilliant professor, ली Smolin, described to us how the Earth could be considered a living organism. Using insightful arguments and precisely modulated articulation, ली एक सम्मोहक मामला बना दिया है कि पृथ्वी, वास्तव में, एक जीव होने का संतुष्ट सभी शर्तों. ली के दृश्य में बिंदु इतना नहीं था कि क्या है या पृथ्वी सचमुच जीवित था, but that thinking of it as an organism was a viable intellectual pattern. Once we represent the Earth in that model, we can use the patterns pertaining to organism to draw further predictions or conclusions.

Expanding on this pattern, I recently published a column presenting the global warming as a bout of fever caused by a virus (us humans) on this host organism. Don’t we plunder the raw material of our planet with the same abandon with which a virus usurps the genetic material of its host? In addition to fever, typical viral symptoms include sores and blisters as well. Looking at the cities and other eye sores that have replaced pristine forests and other natural landscapes, यह हम वास्तव में हमारे मेजबान पृथ्वी पर बदबूदार अत्याचारों inflicting कर रहे हैं कि कल्पना करना कठिन नहीं है. Can’t we think of our city sewers and the polluted air as the stinking, उसके शरीर पर अल्सर बह?

While these analogies may sound farfetched, we have imported equally distant ideas from physics to mathematical finance. Why would stock prices behave anything like a random walk, unless we want to take Bush’s words (कि “Wall Street got drunk”) literally? लेकिन गंभीरता से, Brownian motion has been a wildly successful model that we borrowed from physics. फिर, once we accept that the pattern is similar between molecules getting bumped around and the equity price movements, the formidable mathematical machinery and physical intuitions available in one phenomenon can be brought to bear on the other.

Looking at the chaotic financial landscape now, I wonder if physics has other insights to offer so that we can duck and dodge as needed in the future. Of the many principles from physics, chaos seems such a natural concept to apply to the current situation. Are there lessons to be learned from chaos and nonlinear dynamics that we can make use of? May be it is Heisenberg’s uncertainty principle that holds new insights.

Perhaps I chose these concepts as a linguistic or emotional response to the baffling problems confronting us now, but let’s look at them any way. It is not like the powers that be have anything better to offer, यह है?

Chaos Everywhere

भौतिक विज्ञान में, chaos is generally described as our inability to predict the outcome of experiments with arbitrarily close initial conditions. उदाहरण के लिए, try balancing your pencil on its tip. स्पष्ट रूप से, you won’t be able to, and the pencil will land on your desktop. अब, note this line along which it falls, and repeat the experiment. Regardless of how closely you match the initial conditions (of how you hold and balance the pencil), the outcome (the line along which it falls) is pretty much random. Although this randomness may look natural to us — सब के बाद, we have been trying to balance pencils on their tips ever since we were four, if my son’s endeavours are anything to go by — it is indeed strange that we cannot bring the initial conditions close enough to be confident of the outcome.

Even stranger is the fact that similar randomness shows up in systems that are not quite as physical as pencils or experiments. लेलो, उदाहरण के लिए, the socio-economic phenomenon of globalization, which I can describe as follows, admittedly with an incredible amount of over-simplification. लंबे समय पहले, we used to barter agricultural and dairy products with our neighbours — कहना, a few eggs for a litre (or was it pint?) of milk. Our self-interest ensured a certain level of honesty. We didn’t want to get beaten up for adding white paint to milk, उदाहरण के लिए. These days, thanks to globalization, people don’t see their customers. A company buys milk from a farmer, adds god knows what, makes powder and other assorted chemicals in automated factories and ships them to New Zealand and Peru. The absence of a human face in the supply chain and in the flow of money results in increasingly unscrupulous behaviour.

Increasing chaos can be seen in the form of violently fluctuating concentrations of wealth and fortunes, increasing amplitudes and frequency of boom and bust cycles, exponential explosion in technological innovation and adaptation cycles, and the accelerated pace of paradigm shifts across all aspects of our lives.

It is one thing to say that things are getting chaotic, quite another matter to exploit that insight and do anything useful with it. I won’t pretend that I can predict the future even if (rather, especially if) I could. हालांकि, let me show you a possible approach using chaos.

One of the classic examples of chaos is the transition from a regular, laminar flow of a fluid to a chaotic, turbulent flow. उदाहरण के लिए, when you open a faucet slowly, if you do it carefully, you can have a pretty nice continuous column of water, thicker near the top and stretched thinner near the bottom. The stretching force is gravity, and the cohesive forces are surface tension and inter-molecular forces. As you open the faucet still further, ripples begin to appear on the surface of the column which, at higher rates of flow, rip apart the column into complete chaos.

In a laminar flow, macroscopic forces tend to smooth out microscopic irregularities. Like gravity and surface tension in our faucet example, we have analogues of macroscopic forces in finance. The stretching force is probably greed, and the cohesive ones are efficient markets.

There is a rich mathematical framework available to describe chaos. इस ढांचे का उपयोग, I suspect one can predict the incidence and intensity of financial turmoils, though not their nature and causes. हालांकि, I am not sure such a prediction is useful. Imagine if I wrote two years ago that in 2008, there would be a financial crisis resulting in about one trillion dollar of losses. Even if people believed me, would it have helped?

Usefulness is one thing, but physicists and mathematicians derive pleasure also from useless titbits of knowledge. What is interesting about the faucet-flow example is this: if you follow the progress two water molecules starting off their careers pretty close to each other, in the laminar case, you will find that they end up pretty much next to each other. But once the flow turns turbulent, there is not telling where the molecules will end up. इसी प्रकार, in finance, suppose two banks start off roughly from the same position — say Bear Stearns and Lehman. Under normal, laminar conditions, their stock prices would track similar patterns. But during a financial turbulence, they end up in totally different recycle bins of history, as we have seen.

If whole financial institutions are tossed around into uncertain paths during chaotic times, imagine where two roughly similar employees might end up. दूसरे शब्दों में, don’t feel bad if you get a pink slip. There are forces well beyond your control at play here.

Uncertainty Principle in Quantitative Finance

The Heisenberg uncertainty principle is perhaps the second most popular theme from physics that has captured the public imagination. (The first one, जरूर, is Einstein’s E = mc2.) It says something seemingly straightforward — you can measure two complementary properties of a system only to a certain precision. उदाहरण के लिए, if you try to figure out where an electron is (measure its position, है) more and more precisely, its speed becomes progressively more uncertain (या, the momentum measurement becomes imprecise).

Quantitative finance has a natural counterpart to the uncertainty principle — risks and rewards. When you try to minimize the risks, the rewards themselves go down. If you hedge out all risks, you get only risk-free returns. Since risk is the same as the uncertainty in rewards, the risk-reward relation is not quite the same as the uncertainty principle (जो, as described in the box, deals with complementary variables), but it is close enough to draw some parallels.

To link the quantum uncertainty principle to quantitative finance, let’s look at its interpretation as observation altering results. Does modelling affect how much money we can make out of a product? This is a trick question. The answer might look obvious at first glance. जरूर, if we can understand and model a product perfectly, we can price it right and expect to reap healthy rewards. इतना, यकीन, modelling affects the risk-reward equation.

लेकिन, a model is only as good as its assumptions. And the most basic assumption in any model is that the market is efficient and liquid. The validity of this assumption (या उसके अभाव) is precisely what precipitated the current financial crisis. If our modelling effort actually changes the underlying assumptions (usually in terms of liquidity or market efficiency), we have to pay close attention to the quant equivalent of the uncertainty principle.

Look at it this way — a pyramid scheme is a perfectly valid money making model, but based on one unfortunate assumption on the infinite number of idiots at the bottom of the pyramid. (यह सोचने के लिए आ रहा है, the underlying assumption in the sub-prime crisis, though more sophisticated, may not have been that different.) Similar pyramid assumptions can be seen in social security schemes, भी. We know that pyramid assumptions are incorrect. But at what point do they become incorrect enough for us to change the model?

There is an even more insidious assumption in using models — that we are the only ones who use them. In order to make a killing in a market, we always have to know a bit more than the rest of them. Once everybody starts using the same model, I think the returns will plummet to risk-free levels. Why else do you think we keep inventing more and more complex exotics?

Summing up…

The current financial crisis has been blamed on many things. One favourite theory has been that it was brought about by the greed in Wall Street — the so-called privatization of profits and socialization of losses. Incentive schemes skewed in such a way as to encourage risk taking and limit risk management must take at least part of the blame. A more tempered view regards the turmoil as a result of a risk management failure or a regulatory failure.

This column presents my personal view that the turmoil is the inevitable consequence of the interplay between opposing forces in financial markets — risk and rewards, speculation and regulation, risk taking and risk management and so on. To the extent that the risk appetite of a financial institute is implemented through a conflict between such opposing forces, these crises cannot be avoided. इससे भी बदतर, the intensity and frequency of similar meltdowns are going to increase as the volume of transactions increases. This is the inescapable conclusion from non-linear dynamics. सब के बाद, such turbulence has always existed in the real economy in the form cyclical booms and busts. In free market economies, selfishness and the inherent conflicts between selfish interests provide the stretching and cohesive forces, setting the stage for chaotic turbulence.

Physics has always been a source of talent and ideas for quantitative finance, much like mathematics provides a rich toolkit to physics. In his book, एक अंतिम सिद्धांत के सपने, Nobel Prize winning physicist Steven Weinberg marvels at the uncanny ability of mathematics to anticipate physics needs. इसी प्रकार, quants may marvel at the ability of physics to come up with phenomena and principles that can be directly applied to our field. मुझे, it looks like the repertoire of physics holds a few more gems that we can employ and exploit.

बॉक्स: Heisenberg’s Uncertainty Principle

Where does this famous principle come from? It is considered a question beyond the realms of physics. Before we can ask the question, we have to examine what the principle really says. Here are a few possible interpretations:

  • Position and momentum of a particle are intrinsically interconnected. As we measure the momentum more accurately, the particle kind of “spreads out,” as George Gamow’s character, श्री. Tompkins, puts it. दूसरे शब्दों में, it is just one of those things; the way the world works.
  • When we measure the position, we disturb the momentum. Our measurement probes are “too fat,” यों कहिये. As we increase the position accuracy (by shining light of shorter wavelengths, उदाहरण के लिए), we disturb the momentum more and more (because shorter wavelength light has higher energy/momentum).
  • Closely related to this interpretation is a view that the uncertainty principle is a perceptual limit.
  • We can also think of the uncertainly principle as a cognitive limit if we consider that a future theory might surpass such limits.

The first view is currently popular and is related to the so-called Copenhagen interpretation of quantum mechanics. Let’s ignore it for it is not too open to discussions.

The second interpretation is generally understood as an experimental difficulty. But if the notion of the experimental setup is expanded to include the inevitable human observer, we arrive at the third view of perceptual limitation. इस दृश्य में, it is actually possible to “प्राप्त करना” the uncertainty principle, based on how human perception works.

Let’s assume that we are using a beam of light of wavelength lambda to observe the particle. The precision in the position we can hope to achieve is of the order of lambda. दूसरे शब्दों में, Delta x approx lambda. In quantum mechanics, the momentum of each photon in the light beam is inversely proportional to the wavelength. At least one photon is reflected by the particle so that we can see it. इतना, by the classical conservation law, the momentum of the particle has to change by at least this amount(approx constant/lambda) from what it was before the measurement. इस प्रकार, through perceptual arguments, we get something similar to the Heisenberg uncertainty principle

Delta x.Delta p approx constant

We can make this argument more rigorous, and get an estimate of the value of the constant. The resolution of a microscope is given by the empirical formula 0.61lambda/NA, कहाँ NA is the numerical aperture, which has a maximum value of one. इस प्रकार, the best spatial resolution is 0.61lambda. Each photon in the light beam has a momentum 2pihbar/lambda, which is the uncertainty in the particle momentum. So we get Delta x.Delta p approx 4hbar, approximately an order of magnitude bigger than the quantum mechanical limit.

Through more rigorous statistical arguments, related to the spatial resolution and the expected momentum transferred, it may possible to derive the Heisenberg uncertainty principle through this line of reasoning.

If we consider the philosophical view that our reality is a cognitive model of our perceptual stimuli (which is the only view that makes sense to me), my fourth interpretation of the uncertainty principle being a cognitive limitation also holds a bit of water.

लेखक के बारे में

लेखक परमाणु अनुसंधान के लिए यूरोपीय संगठन से एक वैज्ञानिक है (सर्न), who currently works as a senior quantitative professional at Standard Chartered in Singapore. More information about the author can be found at his blog: http//www.Thulasidas.com. विचारों के इस स्तंभ में व्यक्त केवल अपने निजी विचार हैं, फर्म के व्यापार या ग्राहक संबंधों के विचारों से प्रभावित नहीं किया गया है जो.

अंतरिक्ष क्या है?

यह एक अजीब सवाल की तरह लगता है. हम सभी को अंतरिक्ष में क्या है पता, यह हमारे चारों तरफ है. हम अपनी आँखें खुली जब, हम यह देखते हैं. देखना ही विश्वास करना है, तो, फिर सवाल “अंतरिक्ष क्या है?” वास्तव में एक अजीब एक है.

सच कहें तो, हम वास्तव में अंतरिक्ष नहीं दिख रहा है. हम मान लेते हैं जो केवल वस्तुओं अंतरिक्ष में देख रहे हैं. बल्कि, हम यह मानती है कि या वस्तुओं में शामिल किया जाता है जो कुछ भी रूप में अंतरिक्ष को परिभाषित. यह वस्तुओं उनके बात करने के जहां अखाड़ा है, हमारे अनुभव की पृष्ठभूमि. दूसरे शब्दों में, अनुभव स्थान और समय presupposes, और वैज्ञानिक सिद्धांतों का वर्तमान में लोकप्रिय व्याख्याओं के पीछे वैश्विक नजरिया के लिए आधार प्रदान करता है.

स्पष्ट नहीं यद्यपि, इस परिभाषा (या धारणा या समझ) अंतरिक्ष के एक दार्शनिक सामान के साथ आता है — यथार्थवाद की है कि. यथार्थवादी के दृश्य के रूप में अच्छी तरह से Einstien के सिद्धांतों की वर्तमान समझ में प्रमुख है. लेकिन आइंस्टीन खुद को आँख बंद करके यथार्थवाद को गले लगा लिया है नहीं हो सकता. और क्यों वह कहेंगे:

यथार्थवाद की पकड़ से दूर तोड़ने के लिए आदेश में, हम tangentially सवाल का दृष्टिकोण करने के लिए है. यह करने के लिए एक तरह से तंत्रिका विज्ञान और दृष्टि के संज्ञानात्मक आधार का अध्ययन करके है, जो सभी जगह के realness करने के लिए सबसे मजबूत सबूत उपलब्ध कराता के बाद. अंतरिक्ष, द्वारा और बड़े, अनुभव दृष्टि के साथ जुड़ा हुआ है. एक अन्य तरीका अन्य इंद्रियों के अनुभवात्मक संबद्ध जांच करने के लिए है: आवाज क्या है?

हम कुछ सुना है, क्या हम सुनते है, स्वाभाविक रूप से, ध्वनि. हम एक स्वर अनुभव, बात कर रही है, जो हमें के बारे में बहुत कुछ बता कि एक तीव्रता और एक समय भिन्नता, इतने पर क्या तोड़ने और है. लेकिन फिर भी बंद विपठ्ठन के बाद सभी अतिरिक्त समृद्धि हमारे मस्तिष्क से अनुभव करने के लिए जोड़ा, सबसे बुनियादी अनुभव अभी भी एक है “ध्वनि।” हम सभी को पता है यह क्या, लेकिन हम उस से भी अधिक बुनियादी संदर्भ में यह व्याख्या नहीं कर सकते.

अब की सुनवाई के लिए जिम्मेदार संवेदी संकेत को देखो. जैसा कि हम जानते, इन एक हिल शरीर उसके चारों ओर हवा में compressions और गड्ढों बनाकर बनाई गई हैं कि हवा में दबाव तरंगों हैं. एक तालाब में चर्चित बहुत पसंद है, इन दबाव तरंगों लगभग सभी दिशाओं में प्रचार. वे हमारे कानों द्वारा उठाया जाता है. एक चतुर तंत्र द्वारा, कान एक वर्णक्रमीय विश्लेषण करते हैं और बिजली के संकेत भेज, मोटे तौर पर तरंगों की आवृत्ति स्पेक्ट्रम के अनुरूप जो, हमारे मस्तिष्क के लिए. ध्यान दें कि, अब तक, हम एक हिल शरीर है, गुच्छन और हवा अणुओं के प्रसार, और एक बिजली के संकेत है कि हवा अणुओं के पैटर्न के बारे में जानकारी शामिल हैं. हम अभी तक ध्वनि की जरूरत नहीं है.

ध्वनि का अनुभव हमारे मस्तिष्क को निष्पादित जादू है. यह एक रागिनी का प्रतिनिधित्व और ध्वनि की समृद्धि के लिए हवा के दबाव लहर पैटर्न एन्कोडिंग बिजली के संकेत तब्दील. ध्वनि एक हिल शरीर की आंतरिक संपत्ति या एक गिरते पेड़ नहीं है, यह हमारे मस्तिष्क या कंपन का प्रतिनिधित्व करने के लिए चुनता तरीका है, ज्यादा ठीक, दबाव तरंगों के स्पेक्ट्रम एन्कोडिंग बिजली के संकेत.

यह मतलब नहीं है कि हमारे श्रवण संवेदी आदानों की एक आंतरिक संज्ञानात्मक प्रतिनिधित्व ध्वनि कॉल करने के लिए? अगर आप सहमत हैं, वास्तविकता तो खुद हमारे संवेदी आदानों की हमारी आंतरिक प्रतिनिधित्व है. इस धारणा वास्तव में बहुत अधिक गहरा यह पहली बार है कि प्रतीत होता है. ध्वनि प्रतिनिधित्व है तो, इसलिए बू आ रही है. तो जगह नहीं है.

Figure
चित्रा: संवेदी आदानों के मस्तिष्क का प्रतिनिधित्व करने की प्रक्रिया का चित्रण. Odors रासायनिक रचनाओं और एकाग्रता का स्तर हमारे नाक होश का प्रतिनिधित्व कर रहे हैं. ध्वनि एक हिल वस्तु द्वारा उत्पादित हवा के दबाव तरंगों का एक मानचित्रण हैं. इनसाइट, हमारे प्रतिनिधित्व अंतरिक्ष है, और संभवतः समय. हालांकि, हम इसके बारे में प्रतिनिधित्व क्या है पता नहीं है.

हम यह जांच करने और पूरी तरह से की वजह से एक उल्लेखनीय तथ्य यह है कि ध्वनि समझ सकते हैं — हम एक और अधिक शक्तिशाली भावना है, अर्थात् हमारी दृष्टि. दृष्टि सुनवाई की संवेदी संकेतों को समझते हैं और हमारे संवेदी अनुभव करने के लिए उन्हें तुलना करने के लिए सक्षम बनाता है. वास्तव में, दृष्टि ध्वनि है वर्णन क्या एक मॉडल बनाने के लिए हमें सक्षम बनाता है.

क्यों हम अंतरिक्ष के पीछे भौतिक कारण पता नहीं है कि यह है? सब के बाद, हम गंध के अनुभवों के पीछे के कारणों का पता, ध्वनि, आदि. दृश्य वास्तविकता से परे देखने के लिए हमारे अक्षमता के लिए कारण इंद्रियों के पदानुक्रम में है, सबसे अच्छा एक उदाहरण का उपयोग करते हुए सचित्र. चलो एक छोटा सा विस्फोट पर विचार करें, एक पटाखे से दूर जाने का मन. हम इस विस्फोट जब अनुभव, हम फ्लैश देखेंगे, रिपोर्ट सुन, जलती रसायन बू आ रही है और गर्मी महसूस हो रहा है, हम काफी करीब हैं अगर.

इन अनुभवों से QUALIA ही भौतिक घटना के लिए जिम्मेदार हैं — विस्फोट, जिनमें से भौतिकी में अच्छी तरह से समझ में आ रहा है. अब, हम एक ही अनुभव होने में होश मूर्ख कर सकते हैं चलो देखते हैं अगर, एक असली विस्फोट के अभाव में. गर्मी और गंध को पुन: पेश करने के लिए काफी आसान कर रहे हैं. ध्वनि का अनुभव भी उपयोग कर बनाया जा सकता है, उदाहरण के लिए, एक उच्च अंत होम थियेटर सिस्टम. हम विस्फोट की दृष्टि से अनुभव विश्राम कैसे करूँ? एक घर थिएटर अनुभव असली बात की एक गरीब प्रजनन है.

सिद्धांत रूप में कम से कम, हम इस तरह के स्टार ट्रेक में holideck के रूप में भविष्य परिदृश्यों के बारे में सोच सकते हैं, दृष्टि का अनुभव निर्मित किया जा सकता है, जहां. लेकिन बिंदु पर नजर भी निर्मित है, जहां, विस्फोट के वास्तविक अनुभव और holideck सिमुलेशन के बीच एक अंतर है? दृष्टि अनुभव नकली है, जब वास्तविकता की भावना के धुंधला दृष्टि हमारे सबसे शक्तिशाली भावना है कि इंगित करता है, और हम अपने दृश्य वास्तविकता से परे कारणों के लिए पहुँच नहीं है.

दृश्य धारणा वास्तविकता के बारे में हमारी समझ का आधार है. अन्य सभी इंद्रियों की पुष्टि या दृश्य वास्तविकता को धारणाओं के पूरक प्रदान.

[इस पोस्ट से काफी एक सा उधार लिया गया है मेरी किताब.]

प्रकाश यात्रा समय प्रभाव और ब्रह्माण्ड संबंधी सुविधाएँ

इस अप्रकाशित लेख मेरे पहले पेपर के लिए एक कड़ी है (भी यहाँ के रूप में तैनात “रेडियो सूत्रों का कहना है और गामा रे फटने Luminal Booms हैं?“). इस ब्लॉग संस्करण सार शामिल, परिचय और निष्कर्ष. लेख के पूर्ण संस्करण एक पीडीएफ फाइल के रूप में उपलब्ध है.

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सार

लाइट ट्रेवल समय प्रभाव (LTT) प्रकाश की परिमित गति की एक ऑप्टिकल अभिव्यक्ति कर रहे हैं. उन्होंने यह भी अंतरिक्ष और समय की संज्ञानात्मक तस्वीर को अवधारणात्मक बाधाओं पर विचार किया जा सकता है. LTT प्रभाव की इस व्याख्या पर आधारित, हम हाल ही में गामा रे फटने का स्पेक्ट्रम के अस्थायी और स्थानिक विभिन्नता के लिए एक नया काल्पनिक मॉडल प्रस्तुत (GRB) और रेडियो स्रोतों. इस लेख में, हम आगे के विश्लेषण ले और LTT प्रभाव एक विस्तार ब्रह्मांड के रेडशिफ़्ट अवलोकन के रूप में इस तरह के ब्रह्माण्ड संबंधी विशेषताओं का वर्णन करने के लिए एक अच्छा रूपरेखा प्रदान कर सकते हैं कि दिखाने, और कॉस्मिक माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण. एकदम अलग लंबाई और समय तराजू पर इन प्रतीत होता है अलग घटना का एकीकरण, अपनी वैचारिक सादगी के साथ, इस ढांचे के उत्सुक उपयोगिता के संकेतक के रूप में माना जा सकता है, नहीं इसकी वैधता अगर.

परिचय

प्रकाश की परिमित गति हम दूरी और गति अनुभव कैसे में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता. हम हम उन्हें देख के रूप में बातें नहीं कर रहे हैं कि पता है क्योंकि इस तथ्य को शायद ही एक आश्चर्य के रूप में आना चाहिए. हम देखते हैं कि सूरज, उदाहरण के लिए, पहले से ही हम यह देखते समय से आठ मिनट पुराना है. इस देरी तुच्छ है; हम अब सूरज पर क्या हो रहा है पता करना चाहते हैं, हम सभी के लिए है आठ मिनट के लिए प्रतीक्षा करने के लिए है. हम, फिर भी, यह करना है “सही” हमारी धारणा में इस विकृति के लिए कारण प्रकाश की परिमित गति के लिए हम जो हम देखते हैं पर भरोसा कर सकते से पहले.

क्या आश्चर्य की बात है (और शायद ही कभी प्रकाश डाला) यह आता है जब गति संवेदन के लिए है, हम वापस गणना सूर्य को देखने में हम देरी के लिए बाहर ले उसी तरह नहीं कर सकते. हम एक आकाशीय शरीर एक improbably उच्च गति से आगे बढ़ देखते हैं, हम यह है कि कितनी तेजी से और क्या दिशा में पता नहीं कर सकते “वास्तव में” आगे मान्यताओं बनाने के बिना आगे बढ़. इस कठिनाई से निपटने का एक तरीका यह भौतिक विज्ञान के क्षेत्र में मौलिक गुणों के प्रस्ताव के बारे में हमारी धारणा में विकृतियों मानो करने के लिए है — अंतरिक्ष और समय. कार्रवाई का एक और कोर्स में हमारी धारणा और अंतर्निहित के बीच अलगाव को स्वीकार करने के लिए है “वास्तविकता” और किसी तरह से इसके साथ सौदा.

दूसरा विकल्प तलाश, हम अपने कथित तस्वीर को जन्म देता है कि एक अंतर्निहित वास्तविकता मान. हम आगे शास्त्रीय यांत्रिकी पालन के रूप में यह अंतर्निहित वास्तविकता मॉडल, और धारणा के तंत्र के माध्यम से हमारे कथित तस्वीर बाहर काम. दूसरे शब्दों में, हम अंतर्निहित वास्तविकता के गुणों को प्रकाश की परिमित गति की अभिव्यक्तियों विशेषता नहीं है. इसके बजाय, हम इस मॉडल भविष्यवाणी की है कि हमारे कथित तस्वीर बाहर काम करते हैं और हम निरीक्षण करते गुण इस अवधारणात्मक बाधा से उत्पन्न कर सकते हैं सत्यापित करें कि क्या.

अंतरिक्ष, इसमें वस्तुओं, और उनकी गति हैं, द्वारा और बड़े, ऑप्टिकल धारणा के उत्पाद. एक यह मानते ही धारणा वास्तविकता से उठता है कि प्रदान के लिए एक इसे लेने के लिए जाता है. इस लेख में, हम क्या हम अनुभव एक अंतर्निहित वास्तविकता की एक अधूरी या विकृत चित्र है कि स्थिति लेने. आगे, हम अंतर्निहित वास्तविकता के लिए शास्त्रीय यांत्रिकी बाहर की कोशिश कर रहे हैं (जिसके लिए हम निरपेक्ष जैसे शब्दों का उपयोग, noumenal या भौतिक वास्तविकता) यह हमारे कथित तस्वीर के साथ फिट बैठता है यह देखना है कि हमारी धारणा के कारण होता है (हम के रूप में महसूस या असाधारण वास्तविकता का उल्लेख कर सकते जो).

हम धारणा की अभिव्यक्ति मात्र भ्रम हैं जिसका अर्थ है कि नहीं कर रहे हैं कि नोट. वे नहीं कर रहे हैं; वास्तविकता की धारणा का अंतिम परिणाम है क्योंकि वे वास्तव में हमारे महसूस वास्तविकता का हिस्सा हैं. इस अंतर्दृष्टि गेटे के प्रसिद्ध कथन के पीछे हो सकता है, “ऑप्टिकल भ्रम ऑप्टिकल सच्चाई है.”

हमने हाल ही में एक भौतिकी समस्या को सोच इस लाइन लागू. हम एक GRB के वर्णक्रम विकास को देखा और यह एक ध्वनि बूम में है कि करने के लिए उल्लेखनीय समान हो पाया. इस तथ्य का उपयोग, हम एक के बारे में हमारी धारणा के रूप में GRB के लिए एक मॉडल प्रस्तुत “luminal” उछाल, लोरेंत्ज़ invariance और अंतर्निहित वास्तविकता के लिए हमारे मॉडल का अनुसरण करता है कि यह वास्तविकता के बारे में हमारी कथित तस्वीर है कि समझ के साथ (कथित तस्वीर के कारण) relativistic भौतिकी का उल्लंघन कर सकता. मॉडल और मनाया सुविधाओं के बीच हड़ताली समझौता, हालांकि, सममित रेडियो सूत्रों के GRBs आगे बढ़ाया, भी काल्पनिक luminal बूम की अवधारणात्मक प्रभाव के रूप में माना जा सकता है.

इस लेख में, हम मॉडल की अन्य निहितार्थ को देखो. हम प्रकाश यात्रा के समय के बीच समानता के साथ शुरू (LTT) प्रभाव और विशेष सापेक्षता में समन्वय परिवर्तन (एसआर). इन समानताओं एसआर आंशिक रूप से LTT प्रभाव के आधार पर ली गई है क्योंकि शायद ही आश्चर्य की बात कर रहे हैं. हम तो LTT प्रभाव का एक औपचारिक रूप एसआर की एक व्याख्या का प्रस्ताव है और इस व्याख्या के प्रकाश में कुछ मनाया ब्रह्माण्ड संबंधी घटनाओं का अध्ययन.

प्रकाश यात्रा समय प्रभाव और एसआर के बीच समानता

एक दूसरे के लिए सम्मान के साथ गति में समन्वय प्रणाली के बीच विशेष सापेक्षता एक रेखीय परिवर्तन समन्वय चाहता है. हम एसआर में निर्मित अंतरिक्ष और समय की प्रकृति पर एक छिपा धारणा को linearity के मूल का पता लगाने कर सकते हैं, आइंस्टीन ने कहा: “यह पहली जगह में समीकरणों हम अंतरिक्ष और समय के लिए विशेषता जो एकरूपता के गुणों के कारण रैखिक किया जाना चाहिए कि स्पष्ट है.” क्योंकि linearity के इस धारणा की, परिवर्तन समीकरणों के मूल व्युत्पत्ति वस्तुओं आ रहा है और घटता के बीच विषमता पर ध्यान नहीं देता. दोनों आ रहा है और घटता चला वस्तुओं हमेशा एक दूसरे से सिकुड़ रहे हैं कि सिस्टम समन्वय दो से वर्णित किया जा सकता है. उदाहरण के लिए, एक प्रणाली अगर K एक अन्य प्रणाली के संबंध में आगे बढ़ रहा है k की सकारात्मक एक्स अक्ष के साथ k, बाकी में तो एक वस्तु में K एक सकारात्मक पर x एक नकारात्मक पर एक और कर्म करते समय घटता चला जाता है x के मूल में एक पर्यवेक्षक आ रहा है k.

आइंस्टीन के मूल कागज में समन्वय परिवर्तन ली गई है, भाग में, प्रकाश यात्रा के समय की एक मिसाल (LTT) प्रभाव और सभी जड़त्वीय फ्रेम में प्रकाश की गति की भक्ति लगाने का परिणाम. यह पहली बार सोचा प्रयोग में सबसे स्पष्ट है, एक छड़ी के साथ चलती पर्यवेक्षकों उनके घड़ियों पाते हैं जहां वजह रॉड की लंबाई के साथ प्रकाश यात्रा के समय में अंतर को सिंक्रनाइज़ नहीं. हालांकि, एसआर की वर्तमान व्याख्या में, समन्वय परिवर्तन अंतरिक्ष और समय की एक बुनियादी संपत्ति माना जाता है.

एसआर की इस व्याख्या से उठता है कि एक कठिनाई दो जड़त्वीय फ्रेम के बीच सापेक्ष वेग की परिभाषा अस्पष्ट हो जाता है. यह चलती फ्रेम का वेग है तो पर्यवेक्षक द्वारा मापा, फिर कोर क्षेत्र से शुरू रेडियो विमानों में मनाया superluminal गति एसआर का उल्लंघन हो जाता है. यह एलटी प्रभाव पर विचार करके हम परिणाम निकालना है कि एक वेग है, तो हम superluminality मना किया है कि अतिरिक्त तदर्थ धारणा को काम करने के लिए है. इन कठिनाइयों यह एसआर के बाकी हिस्सों से प्रकाश यात्रा के समय में प्रभाव सुलझाना बेहतर हो सकता है कि सुझाव है.

इस खंड में, हम मस्तिष्क के द्वारा बनाई गई संज्ञानात्मक मॉडल के एक भाग के रूप में अंतरिक्ष और समय पर विचार करेगी, और विशेष सापेक्षता संज्ञानात्मक मॉडल पर लागू होता है कि बहस. पूर्ण वास्तविकता (जिनमें से एसआर-जैसे समय अंतरिक्ष में हमारी धारणा है) एसआर के प्रतिबंध का पालन करना जरूरी नहीं है. विशेष रूप से, वस्तुओं subluminal गति को सीमित नहीं हैं, वे अंतरिक्ष और समय के बारे में हमारी धारणा में subluminal गति के लिए प्रतिबंधित कर रहे हैं के रूप में यद्यपि, लेकिन वे हमारे लिए प्रकट हो सकता है. हम एसआर के बाकी हिस्सों से LTT प्रभाव सुलझाना हैं, हम घटना की एक विस्तृत सरणी समझ सकता, हम इस लेख में देखेंगे.

एसआर के विपरीत, LTT प्रभाव पर आधारित विचार एक पर्यवेक्षक आ वस्तुओं के लिए परिवर्तन कानूनों का आंतरिक रूप से अलग सेट में परिणाम और उन उसके पास से घटता चला. अधिक आम तौर पर, परिवर्तन वस्तु का वेग और दृष्टि के पर्यवेक्षक की लाइन के बीच के कोण पर निर्भर करता है. LTT प्रभाव के आधार पर परिवर्तन समीकरणों आ रहा है और asymmetrically वस्तुओं घटता चला इलाज के बाद, वे जुड़वां विरोधाभास के लिए एक प्राकृतिक समाधान प्रदान, उदाहरण के लिए.

निष्कर्ष

अंतरिक्ष और समय हमारी आंखों को रोशनी आदानों के बाहर बनाया गया एक वास्तविकता का एक हिस्सा हैं क्योंकि, उनके गुणों में से कुछ LTT प्रभाव की अभिव्यक्ति कर रहे हैं, विशेष रूप से प्रस्ताव के बारे में हमारी धारणा पर. पूर्ण, शायद प्रकाश आदानों पैदा भौतिक वास्तविकता हमारे कथित अंतरिक्ष और समय के लिए हम मानो गुणों का पालन करना जरूरी नहीं है.

हम LTT प्रभाव एसआर के उन लोगों के लिए गुणात्मक समान हैं कि पता चला, एसआर केवल एक दूसरे से घटता चला संदर्भ के फ्रेम मानता है कि टिप्पण. एसआर में समन्वय परिवर्तन LTT प्रभाव पर आंशिक रूप से आधारित ली गई है क्योंकि यह समानता आश्चर्य की बात नहीं है, और आंशिक रूप से प्रकाश सभी जड़त्वीय फ्रेम करने के लिए सम्मान के साथ एक ही गति से यात्रा है कि इस धारणा पर. LTT की एक मिसाल के रूप में इलाज में, हम एसआर की प्राथमिक प्रेरणा पता नहीं था, जो मैक्सवेल के समीकरण का एक covariant तैयार है. यह समन्वय परिवर्तन से विद्युत सहप्रसरण सुलझाना संभव हो सकता है, यह इस लेख में प्रयास नहीं है.

एसआर के विपरीत, LTT प्रभाव असममित हैं. इस विषमता superluminality के साथ जुड़े जुड़वां विरोधाभास को एक संकल्प और ग्रहण करणीय उल्लंघन की एक व्याख्या प्रदान करता है. और भी, superluminality की धारणा LTT प्रभाव द्वारा modulated है, और बताते हैं gamma रे फटने और सुडौल विमानों. हम लेख में दिखाया, superluminal गति की धारणा भी ब्रह्मांड और कॉस्मिक माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण के विस्तार की तरह ब्रह्माण्ड संबंधी घटना के लिए एक स्पष्टीकरण धारण. LTT प्रभाव हमारी धारणा में एक मौलिक बाधा के रूप में माना जाना चाहिए, और फलस्वरूप भौतिकी में, बल्कि अलग घटना के लिए एक सुविधाजनक स्पष्टीकरण रूप से.

हमारी धारणा LTT प्रभाव के माध्यम से फ़िल्टर्ड है कि यह देखते हुए, हम पूर्ण की प्रकृति को समझने के क्रम में हमारे कथित वास्तविकता से उन्हें deconvolute करने के लिए है, भौतिक वास्तविकता. इस deconvolution, हालांकि, कई समाधान में परिणाम. इस प्रकार, पूर्ण, भौतिक वास्तविकता हमारी समझ से परे है, और किसी भी ग्रहण निरपेक्ष वास्तविकता के गुणों के माध्यम से ही मान्य किया जा सकता है कि कैसे अच्छी तरह से परिणामी माना वास्तविकता हमारी टिप्पणियों से सहमत. इस लेख में, हम अंतर्निहित वास्तविकता हमारे intuitively स्पष्ट शास्त्रीय यांत्रिकी का अनुसरण करता है कि ग्रहण किया और प्रकाश यात्रा के समय में प्रभाव के माध्यम से फ़िल्टर्ड जब इस तरह के एक वास्तविकता माना जाएगा कि कैसे प्रश्न पूछा. हम इस विशेष उपचार हम निरीक्षण निश्चित है कि खगोल भौतिकी और ब्रह्माण्ड संबंधी घटना की व्याख्या कर सकता है कि प्रदर्शन.

एसआर में समन्वय परिवर्तन अंतरिक्ष और समय की एक परिभाषा के रूप में देखा जा सकता है (या, अधिक आम तौर पर, वास्तविकता) कारण प्रकाश यात्रा के समय में प्रभाव के प्रस्ताव के बारे में हमारी धारणा में विकृतियों को समायोजित करने के क्रम में. एक यह है कि एसआर पर लागू होता है बहस करने के लिए परीक्षा हो सकती है “असली” अंतरिक्ष और समय, नहीं हमारी धारणा. तर्क की यह पंक्ति सवाल भी जन्म देती है, क्या असली है? हकीकत हमारे संवेदी आदानों से शुरू हमारे मस्तिष्क में बनाया केवल एक संज्ञानात्मक मॉडल है, सबसे महत्वपूर्ण किया जा रहा है दृश्य आदानों. अंतरिक्ष में ही इस संज्ञानात्मक मॉडल का एक हिस्सा है. अंतरिक्ष के गुणों में हमारी धारणा की कमी का एक मानचित्रण हैं.

वास्तविकता की एक सच्ची छवि के रूप में हमारी धारणा को स्वीकार करने और वास्तव में विशेष सापेक्षता के रूप में वर्णित स्थान और समय पुनर्परिभाषित की पसंद एक दार्शनिक विकल्प के बराबर है. लेख में प्रस्तुत वैकल्पिक वास्तविकता मस्तिष्क में एक संज्ञानात्मक मॉडल हमारे संवेदी सूचनाओं के आधार पर है कि आधुनिक तंत्रिका विज्ञान में देखें से प्रेरित है. इस विकल्प अपनाने निरपेक्ष वास्तविकता की प्रकृति अनुमान लगा रहा है और हमारी वास्तविक धारणा के लिए अपनी भविष्यवाणी प्रक्षेपण की तुलना करने के लिए हमें कम कर देता है. यह सरल और भौतिकी में कुछ सिद्धांतों को स्पष्ट और हमारे ब्रह्मांड में कुछ puzzling घटना समझा जा सकता है. हालांकि, इस विकल्प को अज्ञात निरपेक्ष वास्तविकता के खिलाफ अभी तक एक दार्शनिक रुख है.