Tag Archives: Vật lý

tiểu luận, các bài báo, Thảo luận bài viết diễn đàn…

Ghost của lực hấp dẫn

Nó đã được một thời gian kể từ khi bài viết cuối cùng của tôi. Tôi đã đọc Thiền và nghệ thuật bảo trì xe máy một lần nữa ngay bây giờ, và đến một phần, nơi Pirsig so sánh niềm tin khoa học và mê tín dị đoan. Tôi nghĩ tôi sẽ diễn giải nó và chia sẻ với độc giả của tôi. Nhưng nó có lẽ là tốt nhất để mượn lời của chính mình: “Các định luật vật lý và logic — hệ thống số — nguyên tắc thay thế đại số. Đây là những bóng ma. Chúng tôi chỉ tin vào họ triệt để họ có vẻ thực. Ví dụ, có vẻ như hoàn toàn tự nhiên không thể cho rằng lực hấp dẫn và luật hấp dẫn tồn tại trước khi Isaac Newton. Nó sẽ âm thanh hấp dẫn để nghĩ rằng cho đến thế kỷ thứ mười bảy không có lực hấp dẫn. Vì vậy, khi đã bắt đầu luật này? Nó đã luôn tồn tại? Khái niệm những gì tôi đang lái xe vào là trước khi bắt đầu của trái đất, trước khi mặt trời và các ngôi sao được hình thành, trước khi thế hệ nguyên thủy của bất cứ điều gì, định luật hấp dẫn tồn tại. Ngồi đó, không có khối lượng riêng của mình, không có năng lượng riêng của mình, không phải trong tâm trí của bất cứ ai bởi vì không có bất cứ ai, không phải trong không gian vì không có không gian hoặc, không phải bất cứ nơi nào…pháp luật này của lực hấp dẫn vẫn còn tồn tại? Nếu đó là định luật hấp dẫn tồn tại, Thực sự tôi không biết những gì một điều phải làm để tồn tại. Dường như với tôi rằng định luật hấp dẫn đã được thông qua tất cả các thử nghiệm không tồn tại có. Bạn không thể nghĩ ra một thuộc tính duy nhất không tồn tại mà rằng định luật hấp dẫn không có. Hoặc một thuộc tính khoa học duy nhất của sự tồn tại nó đã có. Tuy nhiên nó vẫn còn 'thông thường’ để tin rằng nó tồn tại.

“Cũng, Tôi dự đoán rằng nếu bạn nghĩ về nó đủ lâu, bạn sẽ thấy mình đi vòng quanh và vòng vòng tròn cho đến khi bạn cuối cùng cũng chỉ có thể đạt được một, hợp lý, kết luận thông minh. Luật pháp của lực hấp dẫn và lực hấp dẫn của chính nó đã không tồn tại trước khi Isaac Newton. Không có kết luận khác có ý nghĩa. Và điều đó có nghĩa là rằng định luật hấp dẫn tồn tại nơi nào ngoại trừ trong đầu của người dân! Đó là một con ma! Chúng tôi là tất cả chúng ta rất kiêu ngạo và tự phụ về việc chạy xuống bóng ma của người khác nhưng cũng giống như ngu dốt và dã man và mê tín dị đoan về chính chúng ta.”

[Đây là trích dẫn từ một phiên bản trực tuyến của Thiền và nghệ thuật bảo trì xe máy.]

Only a Matter of Time

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, nói, the coffee table, it is going to hurt. Nói cách khác, we have sensory correlates to our notion of space, starting from our most precious sense of sight.

Time, Mặt khác, has no direct sensory backing. And for this reason, it becomes quite difficult to get a grip over it. Thời gian là gì? 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. 🙂

Trong mọi trường hợp, even this more restricted question of the origin of time doesn’t seem to be that tractable, sau khi tất cả. 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, vì nó là. 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. Đó là để nói, they look the same with time going forward or backward. So they give no clue as to why we experience the arrow of time.

Tuy nhiên,, 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. Tuy nhiên, 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. Do đó, 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.

Nửa Bucket của nước

Chúng ta đều thấy và cảm nhận không gian, nhưng nó là những gì thực sự? Không gian là một trong những điều cơ bản mà một nhà triết học có thể xem xét một “trực giác.” Khi triết gia nhìn vào bất cứ điều gì, họ nhận được một chút kỹ thuật. Là không gian quan hệ, như trong, định nghĩa về mối quan hệ giữa các đối tượng? Một thực thể quan hệ cũng giống như gia đình của bạn — bạn có cha mẹ của bạn, anh chị em ruột, vợ, trẻ em vv. hình thành những gì bạn cho gia đình bạn. Tuy nhiên, bản thân gia đình của bạn không phải là một thực thể vật lý, nhưng chỉ có một bộ sưu tập của các mối quan hệ. Là không gian cũng như thế? Hoặc là nó giống như một thùng chứa vật lý, nơi đối tượng cư trú và làm việc của họ?

Bạn có thể xem xét sự khác biệt giữa hai chỉ là một một trong những hairsplittings triết học các, nhưng nó thực sự không phải là. Không gian là gì, và thậm chí loại những gì không gian thực thể là, có ý nghĩa rất lớn trong vật lý. Ví dụ, nếu nó là quan hệ trong tự nhiên, sau đó trong sự vắng mặt của vấn đề, không có không gian. Giống như trong sự vắng mặt của bất kỳ thành viên gia đình, bạn không có gia đình. Mặt khác, nếu nó là một thực thể container như, không gian tồn tại ngay cả khi bạn lấy đi tất cả các vấn đề, chờ đợi cho một số vấn đề xuất hiện.

Vì vậy, những gì, bạn hỏi? Cũng, chúng ta hãy một nửa xô nước và quay xung quanh nó. Một khi nước trong sản lượng khai thác trên, bề mặt của nó sẽ tạo thành một hình dạng parabol — Bạn có biết, lực ly tâm, nghiêm trọng, sức căng bề mặt và tất cả những gì. Bây giờ, ngăn chặn xô, và quay toàn bộ vũ trụ xung quanh nó thay vì. Tôi biết, nó là khó khăn hơn. Nhưng hãy tưởng tượng bạn đang làm nó. Mặt nước sẽ parabol? Tôi nghĩ rằng nó sẽ được, bởi vì không có nhiều khác biệt giữa khúc quanh xô hoặc toàn bộ vũ trụ quay xung quanh nó.

Bây giờ, chúng ta hãy tưởng tượng rằng chúng tôi có sản phẩm nào vũ trụ. Không có gì nhưng xô đầy một nửa này là. Bây giờ nó quay xung quanh. Điều gì xảy ra với bề mặt nước? Nếu không gian là quan hệ, trong sự vắng mặt của vũ trụ, không có không gian bên ngoài thùng và không có cách nào để biết rằng nó đang quay. Mặt nước nên được bằng phẳng. (Trong thực tế, nó phải là hình cầu, nhưng bỏ qua điều đó trong một giây.) Và nếu không gian là container như, thùng quay nên kết quả trong một bề mặt parabol.

Tất nhiên, chúng tôi không có cách nào biết được cách mà nó sẽ là bởi vì chúng tôi không có cách nào đổ vũ trụ và quay một xô. Nhưng điều đó không ngăn cản chúng ta đoán bản chất của không gian và xây dựng các lý thuyết dựa trên nó. Không gian của Newton là container như, trong khi trái tim của họ, Lý thuyết của Einstein có một khái niệm quan hệ không gian.

Vì vậy,, bạn nhìn thấy, triết lý có vấn đề.

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. Nói cách khác, 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. Nói cách khác, 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. Trong thực tế, 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, nói, 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. Tất nhiên, 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, ở đâu, through the central limit theorem and statistical mechanics, we expect nothing but regular behavior. If I was studying, ví dụ, 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. Bây giờ, 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. Tương tự như vậy, large fluctuations (and the black swans) may indeed be a side effect of modeling.

Thay đổi Sự kiện

Có vẻ đẹp trong sự thật, và sự thật về vẻ đẹp. Trường hợp không liên kết này giữa sự thật và vẻ đẹp đến từ? Tất nhiên, vẻ đẹp là chủ quan, và sự thật là khách quan — hoặc vì vậy chúng tôi đang nói. Nó có thể được rằng chúng tôi đã phát triển phù hợp với các nguyên tắc của Darwin đẹp để xem sự hoàn hảo trong sự thật tuyệt đối.

Vẻ đẹp và sự hoàn hảo Tôi đang suy nghĩ về là của một loại khác nhau — những ý tưởng và khái niệm. Tại lần, bạn có thể có được một ý tưởng rất hoàn hảo và xinh đẹp mà bạn biết nó có phải là sự thật. Niềm tin này của sự thật phát sinh từ vẻ đẹp có thể làm những gì Einstein tuyên bố:

Nhưng niềm tin này về tính xác thực của một lý thuyết dựa trên sự hoàn hảo của nó là hầu như không đủ. Thiên tài của Einstein thực sự là sự kiên trì trong triết học của ông, ông sẵn sàng để thúc đẩy ý tưởng vượt ra ngoài những gì được coi là hợp lý.

Hãy lấy một ví dụ. Hãy nói rằng bạn đang ở trong một chiếc máy bay bay. Nếu bạn đóng cửa sổ và bằng cách nào đó ngăn chặn tiếng ồn động cơ, nó sẽ không thể cho bạn biết được liệu bạn đang di chuyển hay không. Không có khả năng này, khi dịch sang vật lý thuật ngữ, trở thành một nguyên tắc nêu, “Định luật vật lý độc lập với các trạng thái chuyển động của các hệ thống thí nghiệm.”

Các định luật vật lý Einstein đã chọn để xem xét là phương trình Maxwell về điện, trong đó có tốc độ của ánh sáng xuất hiện trong họ. Đối với họ để được độc lập của (hoặc hiệp biến với, để được chính xác hơn) vận động, Einstein mặc nhiên công nhận rằng tốc độ của ánh sáng đã được một hằng số bất kể bạn đã đi về phía đó hoặc đi từ nó.

Bây giờ, Tôi không biết nếu bạn tìm thấy rằng định đề đặc biệt đẹp. Nhưng Einstein đã làm, và quyết định đẩy nó qua tất cả những hậu quả của nó vô lý. Đối với nó là sự thật, không gian có hợp đồng và thời gian đã làm giãn, và không có gì có thể đi nhanh hơn ánh sáng. Einstein nói, cũng, vì vậy nó. Đó là niềm tin triết học và sự kiên trì mà tôi muốn nói về — loại mà đã cho chúng tôi tương đối đặc biệt về một một trăm năm trước.

Bạn muốn nhận được để chung Relativity từ đây? Đơn giản, chỉ thấy một sự thật đẹp. Dưới đây là một… Nếu bạn đã đi đến Magic Mountain, bạn sẽ biết rằng bạn là không trọng lượng trong một rơi tự do (tốt nhất cố gắng trên một dạ dày trống rỗng). Rơi tự do là gia tốc tại 9.8 m / s / s (hoặc 32 ft / s / s), và nó làm vô hiệu lực hấp dẫn. Vì vậy, lực hấp dẫn là tương tự như tăng tốc — che kín mặt, một nguyên tắc đẹp.

World line of airplanesĐể sử dụng các nguyên tắc này, Einstein có lẽ suy nghĩ của nó trong hình ảnh. Không gia tốc có ý nghĩa gì? Đó là tốc độ của một cái gì đó đang thay đổi nhanh như thế nào. Và tốc độ là những gì? Hãy nghĩ về một cái gì đó chuyển động theo đường thẳng — máy bay bay của chúng tôi, ví dụ, và gọi các dòng máy bay X-trục. Chúng ta có thể hình dung tốc độ của nó bằng cách suy nghĩ của một T-trục thời gian tại một góc vuông với trục X để vào thời gian = 0, máy bay là tại x = 0. Tại thời điểm t, đó là tại một điểm x = v.t, nếu nó được di chuyển với một tốc độ v. Vì vậy, một dòng trong máy bay X-T (gọi là đường thế giới) đại diện các chuyển động của máy bay. Một chiếc máy bay nhanh hơn sẽ có một dòng thế giới nông. Một máy bay tăng tốc, Do đó,, sẽ có một đường cong trên thế giới, chạy từ dòng thế giới chậm đến một nhanh.

Vì vậy, khả năng tăng tốc là độ cong không-thời gian. Và như vậy là hấp dẫn, là gì, nhưng tăng tốc. (Tôi có thể nhìn thấy bạn bè của tôi co rúm người nhà vật lý một chút, nhưng nó là cơ bản đúng — chỉ là bạn thẳng dòng thế giới gọi đó là một thuộc tính đo đạc và độ cong để không-thời gian thay thế.)

Bản chất chính xác của độ cong và làm thế nào để tính toán nó, tuy đẹp ở bên phải của riêng của họ, thêm chi tiết, như Einstein đã có thể đưa nó. Sau khi tất cả, ông muốn biết những suy nghĩ của Thiên Chúa, không phải là chi tiết.

Unreal vũ trụ – Reviewed

The Straits Times

pback-cover (17K)Các tờ báo quốc gia của Singapore, Straits Times, ca ngợi phong cách có thể đọc được và được sử dụng trong cuộc trò chuyện Unreal vũ trụ và đề nghị nó cho bất kỳ ai muốn tìm hiểu về cuộc sống, vũ trụ và tất cả mọi thứ.

Wendy Lochner

Gọi Unreal vũ trụ một đọc tốt, Wendy nói, “Nó được viết tốt, rất rõ ràng theo cho nonspecialist.”

Bobbie Giáng sinh

Mô tả Unreal vũ trụ như “một cuốn sách sâu sắc và thông minh như vậy,” Bobbie nói, “Một cuốn sách dành cho giáo dân suy nghĩ, có thể đọc được này, nghĩ kích thích tư duy công việc cung cấp một cái nhìn mới về định nghĩa của chúng ta về thực tại.”

M. S. Chandramouli

M. S. Chandramouli graduated from the Indian Institute of Technology, Madras in 1966 and subsequently did his MBA from the Indian Institute of Management, Ahmedabad. After an executive career in India and Europe covering some 28 years he founded Surya International in Belgium through which he now offers business development and industrial marketing services.

Here is what he says about Unreal vũ trụ:

The book has a very pleasing layout, with the right size of font and line spacing and correct content density. Great effort for a self-published book!”

The impact of the book is kaleidoscopic. The patterns in one reader’s mind (mine, đó là) shifted and re-arranged themselves with a ‘rustling noise’ more than once.””The author’s writing style is remarkably equidistant from the turgid prose of Indians writing on philosophy or religion and the we-know-it-all style of Western authors on the philosophy of science.”

“There is a sort of cosmic, background ‘Eureka!’ that seems to suffuse the entire book. Its central thesis about the difference between perceived reality and absolute reality is an idea waiting to bloom in a million minds.”

“The test on the ‘Emotionality of Faith,’ Trang 171, was remarkably prescient; it worked for me!”

“I am not sure that the first part, which is essentially descriptive and philosophical, sits comfortably with the second part with its tightly-argued physics; if and when the author is on his way to winning the argument, he may want to look at three different categories of readers – the lay but intelligent ones who need a degree of ‘translation,’ the non-physicist specialist, and the physicist philosophers. Market segmentation is the key to success.”

“I think this book needs to be read widely. I am making a small attempt at plugging it by copying this to my close friends.”

Steven Bryant

Steven is a Vice President of Consulting Services for Primitive Logic, a premier Regional Systems Integrator located in San Francisco, California. He is the author of The Relativity Challenge.

“Manoj views science as just one element in the picture of life. Science does not define life. But life colors how we understand science. He challenges all readers to rethink their believe systems, to question what they thought was real, to ask “why”? He asks us to take off our “rose colored glasses” and unlock new ways of experiencing and understanding life. This thought provoking work should be required reading to anyone embarking on a new scientific journey.”

“Manoj’s treatment of time is very thought provoking. While each of our other senses – sight, âm thanh, smell, taste and touch – are multi-dimensional, time appears to be single dimensional. Understanding the interplay of time with our other senses is a very interesting puzzle. It also opens to door to the existence possibilities of other phenomena beyond our know sensory range.”

“Manoj’s conveys a deep understanding of the interaction of our physics, human belief systems, perceptions, experiences, and even our languages, on how we approach scientific discovery. His work will challenge you to rethink what you think you know is true.”

“Manoj offers a unique perspective on science, nhận thức, and reality. The realization that science does not lead to perception, but perception leads to science, is key to understanding that all scientific “facts” are open for re-exploration. This book is extremely thought provoking and challenges each reader the question their own beliefs.”

“Manoj approaches physics from a holistic perspective. Physics does not occur in isolation, but is defined in terms of our experiences – both scientific and spiritual. As you explore his book you’ll challenge your own beliefs and expand your horizons.”

Blogs and Found Online

From the Blog Through The Looking Glass

“This book is considerably different from other books in its approach to philosophy and physics. It contains numerous practical examples on the profound implications of our philosophical viewpoint on physics, specifically astrophysics and particle physics. Each demonstration comes with a mathematical appendix, which includes a more rigorous derivation and further explanation. The book even reins in diverse branches of philosophy (e.g. thinking from both the East and the West, and both the classical period and modern contemporary philosophy). And it is gratifying to know that all the mathematics and physics used in the book are very understandable, and thankfully not graduate level. That helps to make it much easier to appreciate the book.”

From the Hub Pages

Calling itself “An Honest Review of Unreal vũ trụ,” this review looks like the one used in Straits Times.

I got a few reviews from my readers through email and online forums. I have compiled them as anonymous reviews in the next page of this post.

Click on the link below to visit the second page.

The Big Bang Theory – Part II

After reading a paper by Ashtekar on quantum gravity and thinking about it, I realized what my trouble with the Big Bang theory was. It is more on the fundamental assumptions than the details. I thought I would summarize my thoughts here, more for my own benefit than anybody else’s.

Classical theories (including SR and QM) treat space as continuous nothingness; hence the term space-time continuum. Theo quan điểm này, objects exist in continuous space and interact with each other in continuous time.

Although this notion of space time continuum is intuitively appealing, it is, at best, incomplete. Consider, ví dụ, a spinning body in empty space. It is expected to experience centrifugal force. Now imagine that the body is stationary and the whole space is rotating around it. Will it experience any centrifugal force?

It is hard to see why there would be any centrifugal force if space is empty nothingness.

GR introduced a paradigm shift by encoding gravity into space-time thereby making it dynamic in nature, rather than empty nothingness. Do đó, mass gets enmeshed in space (và thời gian), space becomes synonymous with the universe, and the spinning body question becomes easy to answer. Có, it will experience centrifugal force if it is the universe that is rotating around it because it is equivalent to the body spinning. Và, không, it won’t, if it is in just empty space. Nhưng “empty space” doesn’t exist. In the absence of mass, there is no space-time geometry.

Vì vậy,, tự nhiên, before the Big Bang (if there was one), there couldn’t be any space, nor indeed could there be any “before.” Note, Tuy nhiên, that the Ashtekar paper doesn’t clearly state why there had to be a big bang. The closest it gets is that the necessity of BB arises from the encoding of gravity in space-time in GR. Despite this encoding of gravity and thereby rendering space-time dynamic, GR still treats space-time as a smooth continuum — a flaw, according to Ashtekar, that QG will rectify.

Bây giờ, if we accept that the universe started out with a big bang (and from a small region), we have to account for quantum effects. Space-time has to be quantized and the only right way to do it would be through quantum gravity. Through QG, we expect to avoid the Big Bang singularity of GR, the same way QM solved the unbounded ground state energy problem in the hydrogen atom.

What I described above is what I understand to be the physical arguments behind modern cosmology. The rest is a mathematical edifice built on top of this physical (or indeed philosophical) nền tảng. If you have no strong views on the philosophical foundation (or if your views are consistent with it), you can accept BB with no difficulty. Không may, I do have differing views.

My views revolve around the following questions.

These posts may sound like useless philosophical musings, but I do have some concrete (and in my opinion, important) results, listed below.

There is much more work to be done on this front. But for the next couple of years, with my new book contract and pressures from my quant career, I will not have enough time to study GR and cosmology with the seriousness they deserve. I hope to get back to them once the current phase of spreading myself too thin passes.

Hỗn loạn và không chắc chắn

Các cặp vợ chồng cuối cùng của tháng trong ngành công nghiệp tài chính có thể được tóm tắt trong hai từ — hỗn loạn và bất ổn. Các khuynh hướng mô tả vắn tắt này là tất cả các quá rõ ràng. Cuộc khủng hoảng dưới chuẩn mà tất cả mọi người bị mất, biến động giá cả hàng hóa chóng mặt, hội chứng trượt màu hồng, các ngân hàng đổ vỡ ngoạn mục và khổng lồ cứu trợ tất cả các xác cho nó.

Các cuộc khủng hoảng tài chính là một chủ đề phong phú với nguyên nhân và hậu quả để bao quát tất cả các báo chuyên mục tự trọng sẽ là người bất cẩn để cho nó trượt. Sau khi tất cả, một columnist người giữ ý kiến ​​của mình với chính mình là một chuyên mục chỉ trong trí tưởng tượng của mình. Tôi cũng sẽ chia sẻ quan điểm của tôi về nguyên nhân và tác động của cuộc khủng hoảng này chắc chắn sẽ làm ảnh hưởng đến cuộc sống của chúng tôi trực tiếp hơn ai hết là, nhưng có lẽ trong một cột trong tương lai.

Sự hỗn loạn và không chắc chắn tôi muốn nói về những loại khác nhau — các loại vật lý. Các thuật ngữ hỗn loạn và không chắc chắn có một ý nghĩa khác nhau và cụ thể trong vật lý. Làm thế nào những ý nghĩa áp dụng cho thế giới tài chính là những cột này là về.

Đối xứng và Patterns

Các nhà vật lý là một bó lạ. Họ tìm kiếm và tìm thấy đối xứng và các mẫu mà không tồn tại. Tôi nhớ một lần khi giáo sư xuất sắc của chúng tôi, Lee Smolin, mô tả cho chúng tôi cách trái đất có thể được coi là một cơ thể sống. Sử dụng lập luận sâu sắc và phát âm chính xác điều chế, Lee made a compelling case that the Earth, trong thực tế, satisfied all the conditions of being an organism. The point in Lee’s view was not so much whether or the Earth was literally alive, nhưng mà suy nghĩ về nó như một sinh vật là một mô hình khả thi trí tuệ. Một khi chúng tôi đại diện cho Trái đất trong mô hình, chúng ta có thể sử dụng các mô hình liên quan đến sinh vật để vẽ dự đoán tiếp tục hay kết luận.

Mở rộng trên mô hình này, Gần đây tôi đã xuất bản một cột trình bày các hiện tượng ấm lên toàn cầu như là một cơn sốt gây ra bởi một loại virus (con người chúng ta) trên vật chủ này. Chúng ta không cướp bóc các nguyên liệu của hành tinh của chúng ta với cùng từ bỏ mà virus đã truất ngôi vật liệu di truyền của vật chủ? Ngoài sốt, triệu chứng của virus điển hình bao gồm đau và mụn nước cũng. Nhìn vào các thành phố và đau mắt khác đã thay thế rừng hoang sơ và cảnh quan thiên nhiên khác, it is not hard to imagine that we are indeed inflicting fetid atrocities to our host Earth. chúng tôi không thể nghĩ ra hệ thống cống rãnh thành phố của chúng tôi và không khí bị ô nhiễm như hôi thối, oozing ulcers on its body?

Trong khi những suy nghe có vẻ cường điệu, chúng tôi đã nhập khẩu những ý tưởng nhau xa từ vật lý đến toán tài chính. Tại sao cổ phiếu giá hành xử bất cứ điều gì giống như một bước đi ngẫu nhiên, trừ khi chúng tôi muốn đưa những lời của Tổng thống Bush (điều đó “Phố Wall đã say”) nghĩa đen? Nhưng nghiêm túc, chuyển động Brown đã có một mô hình cực kỳ thành công mà chúng ta vay mượn từ vật lý. Một lần nữa, một khi chúng ta chấp nhận rằng mô hình là giống nhau giữa các phân tử bị đâm xung quanh và biến động giá cổ phiếu, các máy móc toán học ghê gớm và trực giác vật lý có sẵn trong một hiện tượng có thể được đưa đến chịu trên khác.

Nhìn vào cảnh hỗn loạn tài chính hiện nay, Tôi tự hỏi, nếu vật lý có cái nhìn khác về cung cấp để chúng tôi có thể vịt và né tránh khi cần thiết trong tương lai. Trong số nhiều nguyên tắc của vật lý, hỗn loạn dường như là một khái niệm tự nhiên như vậy để áp dụng cho tình hình hiện nay. Có những bài học được rút ra từ sự hỗn loạn và phi tuyến động lực mà chúng ta có thể sử dụng? Có thể đó là nguyên lý bất định của Heisenberg chứa những hiểu biết mới.

Có lẽ tôi đã chọn những khái niệm như một phản ứng ngôn ngữ hoặc tình cảm với các vấn đề gây trở ngại đối đầu với chúng ta hiện nay, nhưng chúng ta hãy nhìn vào họ cách nào. Nó không giống như các quyền hạn mà có có bất cứ điều gì tốt hơn để phục vụ, là nó?

Chaos Everywhere

Trong vật lý, hỗn loạn thường được mô tả là chúng ta không thể dự đoán kết quả của các thí nghiệm với điều kiện ban đầu tùy tiện gần. Ví dụ, cố gắng cân bằng bút chì của bạn trên đầu của nó. Rõ ràng, bạn sẽ không thể, và bút chì sẽ đất trên máy tính để bàn của bạn. Bây giờ, lưu ý dòng này cùng mà nó rơi, và lặp lại thí nghiệm. Bất kể thế nào chặt chẽ bạn phù hợp với điều kiện ban đầu (làm thế nào bạn giữ và cân bằng bút chì), kết quả (đường cùng mà nó rơi) là khá nhiều ngẫu nhiên. Mặc dù ngẫu nhiên này có thể trông tự nhiên cho chúng tôi — sau khi tất cả, chúng tôi đã cố gắng để cân bằng bút chì trên lời khuyên của họ kể từ khi chúng tôi là bốn, nếu nỗ lực của con trai tôi là bất cứ điều gì để đi theo — nó thực sự là kỳ lạ mà chúng ta không thể mang lại những điều kiện ban đầu đủ gần để có thể tự tin về kết quả.

Ngay cả người lạ là một thực tế rằng ngẫu nhiên tương tự xuất hiện trong các hệ thống mà không phải là khá như vật lý như bút chì hoặc thí nghiệm. Lấy, ví dụ, các hiện tượng kinh tế-xã hội của toàn cầu hóa, mà tôi có thể mô tả như sau, thừa nhận với một số lượng đáng kinh ngạc của quá đơn giản hóa. Long time ago, chúng tôi sử dụng để trao đổi nông nghiệp và các sản phẩm sữa với các nước láng giềng của chúng tôi — nói, một vài quả trứng cho một lít (hay đó pint?) sữa. lợi ích của chúng tôi đảm bảo một mức độ nhất định của sự trung thực. Chúng tôi không muốn bị đánh đập cho thêm sơn màu trắng sữa, ví dụ. những ngày này, nhờ toàn cầu hóa, mọi người không nhìn thấy khách hàng của họ. Một công ty mua sữa từ nông dân, thêm thần biết gì, làm bột và hóa chất các loại khác trong các nhà máy tự động và tàu chúng đến New Zealand và Peru. Sự vắng mặt của một khuôn mặt con người trong chuỗi cung ứng và trong dòng chảy của kết quả tiền trong hành vi ngày càng vô đạo đức.

Tăng sự hỗn loạn có thể được nhìn thấy trong các hình thức của nồng độ dao động dữ dội của sự giàu có và thịnh vượng, tăng biên độ và tần số của chu kỳ bùng nổ và phá, nổ theo cấp số nhân trong đổi mới và thích ứng với chu kỳ công nghệ, và tốc độ tăng tốc của mô hình chuyển trên tất cả các khía cạnh của cuộc sống của chúng tôi.

Đó là một điều để nói rằng mọi thứ đang trở hỗn loạn, chuyện khác để khai thác cái nhìn sâu sắc đó và làm bất cứ điều gì hữu ích với nó. Tôi sẽ không giả vờ rằng tôi có thể dự đoán tương lai ngay cả khi (rather, đặc biệt là nếu) tôi có thể. Tuy nhiên, hãy để tôi chỉ cho bạn một phương pháp có thể sử dụng sự hỗn loạn.

Một trong những ví dụ điển hình của sự hỗn loạn là sự chuyển đổi từ một thường xuyên, chảy tầng của một chất lỏng với một hỗn loạn, dòng chảy hỗn loạn. Ví dụ, khi bạn mở một vòi nước chậm, nếu bạn làm điều đó một cách cẩn thận, bạn có thể có một cột khá đẹp nước liên tục, dày gần đầu và kéo dài mỏng hơn gần đáy. Lực kéo dài là lực hấp dẫn, và các lực lượng gắn kết là sức căng bề mặt và liên phân tử quân. Khi bạn mở vòi nước vẫn tiếp tục, gợn sóng bắt đầu xuất hiện trên bề mặt của cột đó, mức giá cao hơn của dòng chảy, rip ngoài cột vào hỗn loạn hoàn toàn.

Trong một dòng chảy thành lớp, lực lượng vĩ mô có xu hướng để mịn ra sai phạm vi. Cũng giống như trọng lực và sức căng bề mặt trong ví dụ của chúng tôi vòi nước, chúng tôi có chất tương tự của các lực lượng vĩ mô về tài chính. Lực kéo dài có lẽ là tham lam, và những người gắn kết là thị trường hiệu quả.

Có một hệ thống toán học phong phú có sẵn để mô tả sự hỗn loạn. Sử dụng khung này, Tôi nghi ngờ ai có thể dự đoán tỷ lệ và cường độ của những xáo trộn tài chính, mặc dù không phải bản chất và nguyên nhân của chúng. Tuy nhiên, Tôi không chắc chắn một dự đoán như vậy là hữu ích. Hãy tưởng tượng nếu tôi đã viết hai năm trước đó trong 2008, sẽ có một cuộc khủng hoảng tài chính gây ra khoảng một nghìn tỷ đô la thua lỗ. Ngay cả khi người ta tin rằng tôi, nó sẽ giúp?

Tính hữu dụng là một điều, nhưng các nhà vật lý và toán học lấy được niềm vui cũng từ titbits vô dụng kiến ​​thức. Điều thú vị về các ví dụ vòi nước chảy là đây: nếu bạn làm theo các phân tử nước tiến bộ hai bắt đầu tắt sự nghiệp của họ khá gần nhau, trong trường hợp laminar, bạn sẽ thấy rằng họ cuối cùng khá nhiều bên cạnh nhau. Nhưng một khi các dòng chảy biến hỗn loạn, có được không chỉ nơi các phân tử sẽ kết thúc. Tương tự như vậy, tài chính, giả sử hai ngân hàng bắt đầu khoảng từ vị trí tương đương — nói Bear Stearns và Lehman. dưới bình thường, điều kiện laminar, giá cổ phiếu của họ sẽ theo dõi các mô hình tương tự. Nhưng trong một cơn bão tài chính, họ kết thúc trong thùng rác hoàn toàn khác nhau của lịch sử, như chúng ta đã thấy.

Nếu toàn bộ các tổ chức tài chính được ném xung quanh vào con đường chắc chắn trong thời gian hỗn loạn, tưởng tượng, nơi hai nhân viên khoảng tương tự có thể kết thúc. Nói cách khác, không cảm thấy xấu nếu bạn nhận được một phiếu màu hồng. Có lực lượng cũng ngoài tầm kiểm soát của bạn tại chơi ở đây.

Nguyên lí bất định trong Tài chính định lượng

Các nguyên lý bất định Heisenberg có lẽ là chủ đề phổ biến thứ hai từ vật lý đã chiếm được trí tưởng tượng của công chúng. (Cái đầu tiên, tất nhiên, là E = mc2 của Einstein.) Nó nói cái gì đó dường như đơn giản — bạn có thể đo hai thuộc tính bổ sung của một hệ thống chỉ với một độ chính xác nhất định. Ví dụ, nếu bạn cố gắng tìm ra nơi mà một electron là (đo vị trí của nó, đó là) hơn và chính xác hơn, tốc độ của nó dần dần trở nên bấp bênh hơn (hoặc, đo đà trở nên không chính xác).

tài chính định lượng có một đối tác tự nhiên với nguyên lý bất định — rủi ro và phần thưởng. Khi bạn cố gắng để giảm thiểu rủi ro, những phần thưởng mình đi xuống. Nếu bạn tự bảo hiểm ra khỏi mọi rủi ro, bạn nhận được trả về chỉ miễn phí rủi ro. Kể từ khi có nguy cơ là giống như sự không chắc chắn trong phần thưởng, mối quan hệ rủi ro thưởng là không hoàn toàn giống như các nguyên lý bất định (mà, như mô tả trong hộp, giao dịch với các biến bổ sung), nhưng nó là đủ gần để rút ra một số điểm tương đồng.

Để liên kết các nguyên lý bất định lượng tử để tài chính định lượng, chúng ta hãy nhìn vào cách giải thích của nó như là kết quả quan sát làm thay đổi. Liệu mô hình ảnh hưởng đến bao nhiêu tiền chúng ta có thể làm ra một sản phẩm? đây là một câu hỏi lừa. Câu trả lời có thể nhìn rõ ràng ở cái nhìn đầu tiên. Tất nhiên, nếu chúng ta có thể hiểu và mô hình một sản phẩm hoàn hảo, chúng ta có thể giá nó phải và mong đợi để gặt hái những phần thưởng lành mạnh. Vì vậy,, chắc chắn, mô hình ảnh hưởng đến các phương trình rủi ro thưởng.

Nhưng, một mô hình chỉ là tốt như giả định của nó. Và giả định cơ bản nhất trong bất kỳ mô hình là thị trường là hiệu quả và chất lỏng. Thời hạn hiệu lực của giả định này (hoặc thiếu đó) chính xác là những gì kết tủa cuộc khủng hoảng tài chính hiện hành. Nếu nỗ lực mô hình của chúng tôi thực sự thay đổi các giả định cơ bản (thường về thanh khoản hoặc hiệu quả thị trường), chúng ta phải chú ý tới sự tương đương Quant của nguyên lý bất định.

Nhìn nó theo cách này — một sơ đồ kim tự tháp là một tiền làm mô hình hoàn toàn hợp lệ, nhưng dựa trên một giả định không may trên vô số kẻ ngốc ở dưới cùng của các kim tự tháp. (Đến với suy nghĩ của nó, các giả định cơ bản trong cuộc khủng hoảng dưới chuẩn, mặc dù phức tạp hơn, có thể không phải là khác nhau.) giả kim tự tháp tương tự có thể được nhìn thấy trong các chương trình an sinh xã hội, cũng. Chúng ta biết rằng các giả định kim tự tháp là không chính xác. Nhưng vào thời điểm những gì làm chúng trở nên không chính xác đủ để chúng tôi thay đổi mô hình?

Có một giả định thậm chí xảo quyệt hơn trong việc sử dụng mô hình — rằng chúng ta là những người duy nhất sử dụng chúng. Để thực hiện một giết chết trong một thị trường, chúng tôi luôn luôn phải biết nhiều hơn một chút so với phần còn lại của họ. Một khi tất cả mọi người bắt đầu sử dụng các mô hình tương tự, Tôi nghĩ rằng lợi nhuận sẽ giảm mạnh xuống mức rủi ro. Tại sao người khác làm bạn nghĩ rằng chúng tôi tiếp tục phát minh ra nhiều hơn và phức tạp hơn exotics?

Tổng hợp…

Cuộc khủng hoảng tài chính hiện nay đã được đổ lỗi cho nhiều thứ. Một lý thuyết yêu thích đã được rằng nó đã được mang lại bởi sự tham lam ở Wall Street — cái gọi là tư nhân hóa lợi nhuận và xã hội hoá các khoản lỗ. các đề án khuyến khích lệch trong một cách nào đó để khuyến khích chấp nhận rủi ro và quản lý rủi ro hạn phải mất ít nhất là một phần của đổ lỗi. Một điểm nóng tính hơn Về cuộc khủng hoảng như một kết quả của một sự thất bại quản lý rủi ro hoặc thất bại điều tiết.

Cột này trình bày quan điểm cá nhân của tôi rằng cuộc khủng hoảng là hậu quả tất yếu của sự tương tác giữa các lực lượng chống đối trong thị trường tài chính — rủi ro và phần thưởng, đầu cơ và quy định, chấp nhận rủi ro và quản lý rủi ro và vv. Đến mức mà những rủi ro của một viện tài chính được thực hiện thông qua một cuộc xung đột giữa các lực lượng đối lập như vậy, các cuộc khủng hoảng không thể tránh khỏi. Tệ hơn, cường độ và tần suất nóng chảy tương tự sẽ tăng lên khi khối lượng giao dịch tăng. Đây là kết luận không thể tránh khỏi động lực phi tuyến tính. Sau khi tất cả, bất ổn như vậy luôn luôn tồn tại trong nền kinh tế thực sự trong sự bùng nổ theo chu kỳ hình thức và bán thân. Trong nền kinh tế thị trường tự do, ích kỷ và những cuộc xung đột cố hữu giữa quyền lợi ích kỷ cung cấp các trải dài và gắn kết các lực lượng, thiết lập giai đoạn cho sự hỗn loạn hỗn loạn.

Vật lý luôn luôn là một nguồn tài năng và ý tưởng cho tài chính định lượng, giống như toán học cung cấp một bộ công cụ phong phú cho vật lý. Trong cuốn sách của mình, Ước mơ của một lý thuyết cuối cùng, Giải Nobel vật lý đoạt Steven Weinberg kỳ diệu ở khả năng kỳ lạ của toán học để dự đoán nhu cầu vật lý. Tương tự như vậy, quants có thể ngạc nhiên trước khả năng của vật lý để đến với hiện tượng và nguyên tắc có thể được áp dụng trực tiếp đến lĩnh vực của chúng tôi. Với tôi, nó trông giống như các tiết mục của vật lý nắm giữ một vài đá quý nhiều mà chúng ta có thể sử dụng và khai thác.

Hộp: Nguyên lí bất định Heisenberg

Trường hợp nào nguyên tắc này nổi tiếng đến từ? Nó được coi là một câu hỏi vượt ra ngoài cõi vật lý. Trước khi chúng ta có thể đặt câu hỏi, chúng ta phải kiểm tra những gì các nguyên tắc thực sự nói. Dưới đây là một vài cách diễn giải:

  • Vị trí và động lượng của một hạt là bản chất liên kết với nhau. Như chúng ta đo lực chính xác hơn, các loại hạt “lây lan ra,” như nhân vật George Gamow, Ông. Tompkins, đặt nó. Nói cách khác, nó chỉ là một trong những điều; cách thế giới hoạt động.
  • Khi chúng ta đo vị trí, chúng tôi làm phiền đà. Đầu dò đo của chúng tôi là “quá béo,” vì nó là. Như chúng ta tăng độ chính xác vị trí (bằng cách chiếu ánh sáng có bước sóng ngắn hơn, ví dụ), chúng tôi làm phiền đà hơn và nhiều hơn nữa (vì ánh sáng bước sóng ngắn có năng lượng / lực cao).
  • Chặt chẽ liên quan đến việc giải thích này là một quan điểm cho rằng các nguyên lý bất định là một giới hạn về tri giác.
  • Chúng ta cũng có thể nghĩ đến những nguyên tắc không chắc chắn như một giới hạn về nhận thức, nếu chúng ta xem xét rằng một lý thuyết trong tương lai có thể vượt qua các giới hạn.

Quan điểm thứ nhất là phổ biến hiện nay và có liên quan đến cái gọi là trường phái Copenhagen của cơ học lượng tử. Hãy bỏ qua nó để nó không phải là quá mở để thảo luận.

Việc giải thích thứ hai thường được hiểu như là một khó khăn thực nghiệm. Nhưng nếu quan niệm về thiết lập thí nghiệm được mở rộng để bao gồm các quan sát của con người không thể tránh khỏi, chúng tôi đến điểm thứ ba của hạn chế về tri giác. Theo quan điểm này, nó thực sự có thể để “lấy được” nguyên lý bất định, dựa trên các công trình nhận thức như thế nào con người.

Giả sử rằng chúng ta đang sử dụng một chùm ánh sáng có bước sóng lambda để quan sát các hạt. Độ chính xác ở vị trí chúng ta có thể hy vọng đạt được là số thứ tự của lambda. Nói cách khác, Delta x approx lambda. Trong cơ học lượng tử, đà của mỗi photon trong chùm ánh sáng tỉ lệ nghịch với bước sóng. Ít nhất một photon được phản ánh bởi các hạt để chúng ta có thể nhìn thấy nó. Vì vậy,, bởi các định luật bảo toàn cổ điển, động lực của hạt có thể thay đổi bởi ít nhất số tiền này(approx constant/lambda) từ đó là gì trước khi đo. Do đó, thông qua đối số nhận thức, chúng tôi nhận được một cái gì đó tương tự như nguyên lý bất định Heisenberg

Delta x.Delta p approx constant

Chúng tôi có thể làm cho lập luận này chặt chẽ hơn, và nhận được một ước tính giá trị của các hằng số. Độ phân giải của kính hiển vi được cho bởi công thức kinh nghiệm 0.61lambda/NA, ở đâu NA là khẩu độ số, trong đó có một giá trị tối đa của một. Do đó, độ phân giải không gian tốt nhất là 0.61lambda. Mỗi photon trong chùm ánh sáng có một đà 2pihbar/lambda, đó là sự không chắc chắn trong lượng của hạt. Vì vậy, chúng tôi nhận được Delta x.Delta p approx 4hbar, khoảng một đơn đặt hàng của các cường độ lớn hơn giới hạn cơ học lượng tử.

Thông qua đối số thống kê chặt chẽ hơn, liên quan đến việc phân giải không gian và động lực dự kiến ​​sẽ chuyển giao, nó có thể lấy được các nguyên lý bất định Heisenberg qua dòng này của lý luận.

Nếu chúng ta xem xét quan điểm triết học thực tế của chúng tôi là một mô hình nhận thức của các kích thích giác quan của chúng tôi (đó là quan điểm chỉ có ý nghĩa với tôi), diễn giải thứ tư của tôi về nguyên lý bất định là một hạn chế về nhận thức cũng giữ một chút nước.

Thông tin về các Tác giả

Tác giả là một nhà khoa học của Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân Châu Âu (CERN), người hiện đang làm việc như một chuyên nghiệp định lượng cấp cao của Standard Chartered tại Singapore. Thông tin thêm về các tác giả có thể được tìm thấy tại blog của mình: http // www.Thulasidas.com. Các quan điểm thể hiện trong cột này là quan điểm cá nhân của mình chỉ, mà đã không bị ảnh hưởng bởi những vấn đề của doanh nghiệp hoặc khách hàng các mối quan hệ của công ty.

Không gian là gì?

This sounds like a strange question. We all know what space is, it is all around us. When we open our eyes, we see it. Nếu cái thấy là tin tưởng, then the question “Không gian là gì?” indeed is a strange one.

Để công bằng, we don’t actually see space. We see only objects which we assume are in space. Rather, we define space as whatever it is that holds or contains the objects. It is the arena where objects do their thing, the backdrop of our experience. Nói cách khác, experience presupposes space and time, and provides the basis for the worldview behind the currently popular interpretations of scientific theories.

Although not obvious, this definition (or assumption or understanding) of space comes with a philosophical baggage — that of realism. The realist’s view is predominant in the current understanding of Einstien’s theories as well. But Einstein himself may not have embraced realism blindly. Why else would he say:

In order to break away from the grip of realism, we have to approach the question tangentially. One way to do it is by studying the neuroscience and cognitive basis of sight, which after all provides the strongest evidence to the realness of space. Không gian, và lớn, is the experience associated with sight. Another way is to examine experiential correlates of other senses: Âm thanh là gì?

When we hear something, what we hear is, tự nhiên, âm thanh. We experience a tone, an intensity and a time variation that tell us a lot about who is talking, what is breaking and so on. But even after stripping off all the extra richness added to the experience by our brain, the most basic experience is still a “sound.” We all know what it is, but we cannot explain it in terms more basic than that.

Now let’s look at the sensory signal responsible for hearing. As we know, these are pressure waves in the air that are created by a vibrating body making compressions and depressions in the air around it. Much like the ripples in a pond, these pressure waves propagate in almost all directions. They are picked up by our ears. By a clever mechanism, the ears perform a spectral analysis and send electric signals, which roughly correspond to the frequency spectrum of the waves, to our brain. Lưu ý rằng, so far, we have a vibrating body, bunching and spreading of air molecules, and an electric signal that contains information about the pattern of the air molecules. We do not have sound yet.

The experience of sound is the magic our brain performs. It translates the electrical signal encoding the air pressure wave patterns to a representation of tonality and richness of sound. Sound is not the intrinsic property of a vibrating body or a falling tree, it is the way our brain chooses to represent the vibrations or, more precisely, the electrical signal encoding the spectrum of the pressure waves.

Doesn’t it make sense to call sound an internal cognitive representation of our auditory sensory inputs? If you agree, then reality itself is our internal representation of our sensory inputs. This notion is actually much more profound that it first appears. If sound is representation, so is smell. So is space.

Figure
Hình: Illustration of the process of brain’s representation of sensory inputs. Odors are a representation of the chemical compositions and concentration levels our nose senses. Âm thanh là một ánh xạ của các sóng áp suất không khí được sản xuất bởi một đối tượng rung. Trong tầm nhìn, đại diện của chúng tôi là không gian, và có thể thời gian. Tuy nhiên, we do not know what it is the representation of.

We can examine it and fully understand sound because of one remarkable fact — we have a more powerful sense, namely our sight. Sight enables us to understand the sensory signals of hearing and compare them to our sensory experience. Có hiệu lực, sight enables us to make a model describing what sound is.

Why is it that we do not know the physical cause behind space? Sau khi tất cả, we know of the causes behind the experiences of smell, âm thanh, vv. The reason for our inability to see beyond the visual reality is in the hierarchy of senses, best illustrated using an example. Let’s consider a small explosion, like a firecracker going off. When we experience this explosion, we will see the flash, hear the report, smell the burning chemicals and feel the heat, if we are close enough.

The qualia of these experiences are attributed to the same physical event — the explosion, the physics of which is well understood. Bây giờ, let’s see if we can fool the senses into having the same experiences, in the absence of a real explosion. The heat and the smell are fairly easy to reproduce. The experience of the sound can also be created using, ví dụ, a high-end home theater system. How do we recreate the experience of the sight of the explosion? A home theater experience is a poor reproduction of the real thing.

In principle at least, we can think of futuristic scenarios such as the holideck in Star Trek, where the experience of the sight can be recreated. But at the point where sight is also recreated, is there a difference between the real experience of the explosion and the holideck simulation? The blurring of the sense of reality when the sight experience is simulated indicates that sight is our most powerful sense, and we have no access to causes beyond our visual reality.

Visual perception is the basis of our sense of reality. All other senses provide corroborating or complementing perceptions to the visual reality.

[This post has borrowed quite a bit from my book.]

Thời gian đi hiệu ứng ánh sáng và tính năng vũ trụ

Bài viết chưa được công bố đây là một phần tiếp theo của bài viết trước đây của tôi (cũng được đăng ở đây là “Là nguồn Radio và Gamma Ray Burst Luminal bùng nổ?“). Phiên bản blog này có chứa các trừu tượng, giới thiệu và kết luận. Phiên bản đầy đủ của bài viết có sẵn như là một tập tin PDF.

.

Tóm tắt

Hiệu ứng thời gian đi lại ánh sáng (LTT) là một biểu hiện quang học của tốc độ hữu hạn của ánh sáng. Họ cũng có thể được coi là hạn chế nhận thức để hình ảnh nhận thức của không gian và thời gian. Căn cứ vào điều này giải thích tác dụng LTT, gần đây chúng tôi đã trình bày một mô hình giả thuyết mới cho sự thay đổi theo thời gian và không gian của quang phổ của Gamma Ray Burst (GRB) và các nguồn phát thanh. Trong bài viết này, chúng tôi thực hiện các phân tích và chỉ ra rằng tác động LTT có thể cung cấp một khuôn khổ tốt để mô tả tính năng như vũ trụ quan sát dịch chuyển đỏ của một vũ trụ mở rộng, và bức xạ nền vi sóng vũ trụ. Sự thống nhất của các hiện tượng này dường như khác biệt với chiều dài thời gian và quy mô rất khác nhau, cùng với sự đơn giản khái niệm của nó, có thể được coi là chỉ số về tính hữu ích tò mò của khuôn khổ này, nếu không phải là giá trị của nó.

Giới thiệu

Tốc độ hữu hạn của ánh sáng đóng một vai trò quan trọng trong cách chúng ta cảm nhận được khoảng cách và tốc độ. Thực tế này hầu như không cần đến như là một bất ngờ bởi vì chúng ta biết rằng mọi thứ không như chúng ta thấy chúng. Mặt trời mà chúng ta thấy, ví dụ, đã tám phút cũ bởi thời gian chúng tôi nhìn thấy nó. Sự chậm trễ này là tầm thường; nếu chúng ta muốn biết những gì đang xảy ra ở mặt trời tại, tất cả chúng ta phải làm là chờ đợi cho tám phút. Chúng tôi, dù sao, phải “chính xác” cho sự biến dạng này trong nhận thức của chúng tôi do tốc độ hữu hạn của ánh sáng trước khi chúng ta có thể tin tưởng những gì chúng ta thấy.

Điều đáng ngạc nhiên (và hiếm khi nổi bật) là khi nói đến cảm biến chuyển động, chúng ta không thể quay lại tính toán theo cùng một cách chúng tôi đưa ra sự chậm trễ trong nhìn thấy mặt trời. Nếu chúng ta nhìn thấy một thiên thể di chuyển với tốc độ cao improbably, chúng tôi không thể tìm ra nhanh như thế nào và trong những hướng đó là “thực sự” di chuyển mà không làm cho các giả định thêm. Một cách để giải quyết khó khăn này là để gán cho các biến dạng trong nhận thức của chúng ta về chuyển động đến các tính chất cơ bản của lĩnh vực vật lý — không gian và thời gian. Một kế hoạch hành động là phải chấp nhận ngắt kết nối giữa nhận thức của chúng tôi và cơ bản “thực tế” và đối phó với nó một cách nào đó.

Khám phá tùy chọn thứ hai, chúng tôi giả định một thực tế cơ bản đã làm phát sinh hình ảnh nhận thức của chúng tôi. Chúng tôi tiếp tục mô hình thực tế cơ bản này là tuân theo cơ học cổ điển, và đề ra những hình ảnh nhận thức của chúng tôi thông qua bộ máy của nhận thức. Nói cách khác, chúng tôi không cho rằng sự biểu hiện của tốc độ hữu hạn của ánh sáng để các thuộc tính của thực tế cơ bản. Thay vào đó, chúng tôi làm việc ra hình ảnh của chúng tôi nhận thức rằng mô hình này dự đoán và xác minh xem các thuộc tính chúng tôi quan sát có thể bắt nguồn từ nhận thức hạn chế này.

Không gian, các đối tượng trong nó, và chuyển động của chúng là, và lớn, sản phẩm của nhận thức quang. Một xu hướng phải công nhận rằng nhận thức phát sinh từ thực tế là một trong những cảm nhận nó. Trong bài viết này, chúng ta lấy vị trí đó một bức tranh đầy đủ hoặc bị bóp méo của một thực tế cơ bản những gì chúng tôi cảm nhận được là. Hơn nữa, chúng tôi đang cố gắng ra cơ học cổ điển cho thực tế cơ bản (mà chúng tôi sử dụng những thuật ngữ như tuyệt đối, thực tế noumenal hoặc thể chất) điều đó gây ra nhận thức của chúng tôi để xem nếu nó phù hợp với hình ảnh nhận thức của chúng tôi (mà chúng tôi có thể tham khảo thực tế là cảm nhận hoặc hiện tượng).

Lưu ý rằng chúng tôi không ngụ ý rằng các biểu hiện của nhận thức chỉ là những ảo tưởng. Họ không phải là; họ thực sự là một phần của thực tế cảm nhận của chúng tôi, vì thực tế là kết quả cuối cùng của nhận thức. Đây có thể là cái nhìn sâu sắc đằng sau câu nói nổi tiếng của Goethe, “Ảo ảnh quang học là chân lý quang học.”

Chúng tôi áp dụng dòng này của suy nghĩ đến một vấn đề vật lý gần đây. Chúng tôi nhìn vào sự phát triển quang phổ của một GRB và thấy nó là đáng kể tương tự như trong một sự bùng nổ âm. Sử dụng thực tế này, chúng tôi trình bày một mô hình cho GRB là nhận thức của chúng ta về một “luminal” bùng nổ, với sự hiểu biết rằng đó là hình ảnh cảm nhận thực tế của chúng tôi tuân theo bất biến Lorentz và mô hình của chúng tôi cho thực tế cơ bản (gây ra hình ảnh nhận thức) có thể vi phạm vật lý tương đối. Các thỏa thuận đáng chú ý giữa các mô hình và các tính năng quan sát, Tuy nhiên, mở rộng hơn GRB các nguồn phát thanh đối xứng, mà cũng có thể được coi là hiệu ứng cảm nhận của sự bùng nổ luminal giả.

Trong bài viết này, chúng ta nhìn vào những tác động khác của mô hình. Chúng tôi bắt đầu với những điểm tương đồng giữa thời gian ánh sáng đi (LTT) tác động và phối hợp chuyển đổi trong tương đối đặc biệt (SR). Những điểm tương đồng là không đáng ngạc nhiên bởi vì SR được bắt nguồn một phần dựa trên tác động LTT. Sau đó chúng tôi đề xuất một giải thích của SR là chính thức hóa các tác động LTT và nghiên cứu một vài hiện tượng vũ trụ quan sát dưới ánh sáng của cách giải thích này.

Điểm giống nhau giữa ánh sáng Thời gian đi Effects và SR

Thuyết tương đối hẹp tìm kiếm một tuyến tính phối hợp chuyển đổi giữa các hệ tọa độ trong chuyển động đối với nhau. Chúng ta có thể truy nguyên nguồn gốc của tuyến tính đến một giả định ẩn về bản chất của không gian và thời gian xây dựng vào SR, như đã nói bởi Einstein: “Ở nơi đầu tiên rõ ràng là các phương trình phải được tuyến tính trên tài khoản của các thuộc tính của tính đồng nhất mà chúng tôi thuộc tính không gian và thời gian.” Do giả thiết về tuyến tính, nguồn gốc ban đầu của các phương trình chuyển đổi bỏ qua sự bất đối xứng giữa tiếp cận và lùi đối tượng. Cả hai tiếp cận và đối tượng rút xuống có thể được mô tả bằng hai hệ tọa độ luôn rút xuống từ mỗi khác. Ví dụ, nếu một hệ thống K đang chuyển động đối với hệ thống khác k dọc theo trục X tích cực của k, sau đó một đối tượng ở phần còn lại trong K tại một tích cực x đang lùi dần trong khi một đối tượng khác tại một tiêu cực x được tiếp cận một người quan sát tại xứ k.

Các phối hợp chuyển đổi trong bài báo gốc của Einstein có nguồn gốc, một phần, một biểu hiện của thời gian đi lại ánh sáng (LTT) tác động và hậu quả của việc áp đặt sự bất biến của tốc độ ánh sáng trong tất cả các khung quán tính. Điều này là rõ ràng nhất trong cuộc thử nghiệm suy nghĩ đầu tiên, nơi quan sát chuyển động với một thanh tìm thấy đồng hồ của họ không đồng bộ do sự khác biệt về thời gian di chuyển ánh sáng dọc theo chiều dài của thanh. Tuy nhiên, trong việc giải thích hiện tại của SR, việc chuyển đổi phối hợp được coi là một tài sản cơ bản của không gian và thời gian.

Một khó khăn phát sinh từ việc giải thích này của SR là định nghĩa của vận tốc tương đối giữa hai khung quán tính trở nên không rõ ràng. Nếu nó là vận tốc của khung di chuyển được đo bằng quan sát, sau đó chuyển động siêu ánh sáng quan sát được trong máy bay phản lực đài phát thanh bắt đầu từ khu vực cốt lõi sẽ trở thành một hành vi vi phạm SR. Nếu nó là một tốc độ mà chúng ta phải suy luận bằng cách xem xét tác động dài hạn, sau đó chúng ta phải sử dụng các giả định ad-hoc thêm rằng superluminality cấm. Những khó khăn này cho thấy rằng nó có thể là tốt hơn để giải quyết được các hiệu ứng thời gian đi lại ánh sáng từ phần còn lại của SR.

Trong phần này, chúng tôi sẽ xem xét không gian và thời gian như là một phần của mô hình nhận thức được tạo ra bởi não, và cho rằng tương đối đặc biệt áp dụng cho các mô hình nhận thức. Thực tế tuyệt đối (trong đó không-thời gian SR-như là nhận thức của chúng tôi) không phải tuân theo các hạn chế của SR. Đặc biệt, đối tượng không bị giới hạn tốc độ subluminal, nhưng họ có thể xuất hiện với chúng ta như thể họ bị hạn chế tốc độ subluminal trong nhận thức của chúng ta về không gian và thời gian. Nếu chúng ta tháo gỡ các hiệu ứng LTT từ phần còn lại của SR, chúng ta có thể hiểu một loạt các hiện tượng, như chúng ta sẽ thấy trong bài viết này.

Không giống như SR, cân nhắc dựa trên hiệu ứng LTT dẫn đến tập khác nhau về bản chất của pháp luật chuyển đổi cho các đối tượng tiếp cận một người quan sát và những người rút xuống từ anh ấy. Tổng quát hơn, việc chuyển đổi phụ thuộc vào góc giữa vận tốc của đối tượng và đường dây của người quan sát cảnh. Từ các phương trình chuyển đổi dựa trên hiệu ứng LTT chữa trị tiếp cận và lùi đối tượng không đối xứng, họ cung cấp một giải pháp tự nhiên để nghịch lý sinh đôi, ví dụ.

Kết luận

Bởi vì không gian và thời gian là một phần của một thực tế tạo ra trong đầu vào ánh sáng cho đôi mắt của chúng tôi, một số tài sản của họ là những biểu hiện của hiệu ứng LTT, đặc biệt là nhận thức của chúng ta về chuyển động. Tuyệt đối, thực tại vật lý có lẽ là tạo ra các yếu tố đầu vào ánh sáng không phải tuân theo các thuộc tính chúng ta gán cho không gian cảm nhận của chúng tôi và thời gian.

Chúng tôi đã cho thấy rằng tác động LTT là chất lượng giống hệt với SR, Cần lưu ý rằng SR chỉ xem xét hệ quy chiếu lùi lẫn nhau. Sự tương đồng này là không đáng ngạc nhiên bởi vì phối hợp chuyển đổi tại nước CHXHCN được bắt nguồn dựa một phần vào hiệu ứng LTT, và một phần trên giả định rằng ánh sáng truyền với tốc độ tương tự đối với tất cả các khung quán tính. Trong điều trị nó như là một biểu hiện của LTT, chúng ta không giải quyết vấn đề động lực chính của SR, đó là một công thức hiệp biến của phương trình Maxwell. Có thể giải quyết được hiệp biến của điện động lực từ sự chuyển đổi phối hợp, mặc dù nó không phải là cố gắng trong bài viết này.

Không giống như SR, Tác động LTT là bất đối xứng. Không đối xứng này cung cấp một giải pháp cho nghịch lý sinh đôi và giải thích các hành vi vi phạm liên quan đến quan hệ nhân quả giả định superluminality. Hơn nưa, nhận thức về superluminality được điều chế bởi ảnh hưởng LTT, và giải thích gamma vụ nổ tia và máy bay đối xứng. Như chúng ta thấy trong bài viết, nhận thức về chuyển động siêu ánh sáng cũng giữ một lời giải thích cho hiện tượng vũ trụ như sự mở rộng của vũ trụ và bức xạ nền vi sóng vũ trụ. Tác động LTT nên được coi là một hạn chế cơ bản trong nhận thức của chúng tôi, và do đó trong vật lý, chứ không phải là một lời giải thích thuận tiện cho các hiện tượng bị cô lập.

Cho rằng nhận thức của chúng tôi được lọc qua các hiệu ứng LTT, chúng ta phải deconvolute chúng từ thực tế nhận thức của chúng tôi để hiểu bản chất của cái tuyệt đối, thực tại vật lý. Bước đầu thực này, Tuy nhiên, kết quả trong nhiều giải pháp. Do đó, tuyệt đối, thực tại vật lý là ngoài tầm tay của chúng tôi, và bất kỳ giả định tính chất của thực tại tuyệt đối chỉ có thể được xác nhận thông qua kết quả như thế nào nhận thức thực tế đồng ý với những quan sát của chúng tôi. Trong bài viết này, chúng tôi giả định thực tế cơ bản tuân theo cơ học cổ điển trực giác rõ ràng của chúng tôi và hỏi những câu hỏi như thế nào là một thực tế như vậy sẽ được cảm nhận khi được lọc qua các hiệu ứng thời gian đi lại ánh sáng. Chúng tôi đã chứng minh rằng điều trị đặc biệt này có thể giải thích vật lý thiên văn nhất định và các hiện tượng vũ trụ mà chúng ta quan sát.

Các phối hợp chuyển đổi trong SR có thể được xem như là một định nghĩa về không gian và thời gian (hoặc, nói chung, thực tế) để thích ứng với biến dạng trong nhận thức của chúng ta về chuyển động do ảnh hưởng thời gian đi lại ánh sáng. Người ta có thể bị cám dỗ để tranh luận SR áp dụng cho các “thực” không gian và thời gian, không nhận thức của chúng tôi. Luận vấn đề này đặt ra câu hỏi, cái gì là thật? Thực tế là chỉ có một mô hình nhận thức được tạo ra trong não của chúng ta bắt đầu từ đầu vào cảm giác của chúng tôi, đầu vào hình ảnh là quan trọng nhất. Không gian chính nó là một phần của mô hình nhận thức này. Các tính chất của không gian là một bản đồ của những hạn chế về nhận thức của chúng tôi.

Sự lựa chọn chấp nhận nhận thức của chúng tôi như là một hình ảnh thực sự của thực tế và xác định lại không gian và thời gian như được mô tả trong thuyết tương đối đặc biệt thực sự lên tới một sự lựa chọn triết học. Việc thay thế được trình bày trong bài viết này được lấy cảm hứng từ quan điểm khoa học thần kinh hiện đại, thực tế là một mô hình nhận thức trong não dựa trên đầu vào cảm giác của chúng tôi. Thông qua lựa chọn này làm giảm chúng để đoán bản chất của thực tại tuyệt đối và so sánh dự đoán của mình để nhận thức thực tế của chúng tôi. Nó có thể đơn giản hóa và làm sáng tỏ một số lý thuyết trong vật lý và giải thích một số hiện tượng khó hiểu trong vũ trụ của chúng tôi. Tuy nhiên, tùy chọn này là có một lập trường triết học chống lại thực tại tuyệt đối không thể biết.