LINUX.ORG.RU

Колмогоровская сложность физических констант, сверхтьюринговые вычисления и теоретический предел точности измерений физических констант

 , , ,


3

3

Вот взять например число Пи, хоть число знаков после нуля там бесконечно и непериодично, на Машине Тьюринга можно написать программу конечной длины, которая бы за конечное время вычисляла любой конечный знак такого числа после запятой. Т.е. можно ввести понятия колмогоровской сложности применительно к числу Пи - минимальная программа, которая знак за знаком будет выводить число пи (или как вариант, по запросу вывести такую-то цифру после запятой).

Но есть и числа принципиально невычислимые, однако им можно дать описание. Скажем, взять какой-нибудь Brainfuck, в котором есть некий фиксированный набор инструкций, возьмем все возможные компьютерные программы на этом самом брайнфаке(их бесконечно) и представим бесконечное число, знаки после запятой в котором в двоичной системе счисления говорят, завершается или не завершается какая-то конкретная программа. Т.е. число 0.10010111011011111011... например говорит о том, что первая программа завершается, вторая и третья не завершается, четвертая завершается, пятая не завершается, в общем как-то так. Так вот, хоть я и смог описать это число, оно не является вычислимым т.к. не существует компьютерной программы, которая бы могла это число сосчитать произвольный знак этого числа т.е. высчитать число со сколь угодно высокой но конечной точностью за конечное время. Можно сказать, у этого числа бесконечная колмогоровская сложность

Так вот, вопрос. Есть ли физические константы, которые можно путем постановки физического эксперимента экспериментально определить со сколь угодно высокой точностью, но при этом чтобы не существовало компьютерной программы для МТ, которая бы могла это число вычислить чисто математическими методами? Взять например два неких радиоактивных изотопа с разными периодами полураспада, и вести наблюдение, какой из них распадется первее. После чего повторить эксперимент с такими же двумя изотопами. При этом, если первым распался один изотоп то записываем 1, иначе 0. Потом, собрав достаточно много такой статистики распада, посмотрим на отношение единиц и нулей. И чем больше проводится подобных экспериментов, тем больше мы получаем точность этого отношения (это будет отношение периодов полураспада, если я все правильно понял). Какие тут будут погрешности в измерениях, есть они вообще, и если да, как их минимизировать/убрать? Существует ли компьютерная программа для МТ, которая могла бы, используя чисто математические/алгоритмические методы, посчитать эту константу? Есть ли вообще такие физические константы, которые при наличии соответствующих ресурсов могут быть вычислены со сколь угодно высокой точностью? Если да, были ли попытки найти некий алгоритм, который бы «сжимал» подобные константы т.е. найти некие закономерности и алгоритм, который бы эту константу считал бы таким же образом, как и число Пи?

Если окажется так, что некие измеряемые константы принципиально «несжимаемы» таким же образом, как является несжимаемым то число проблемой останова, получится что «реальность» может делать какие-то сверхтьюринговые вычисления, и может быть можно путем постановки определенного физического эксперимента найти решение проблемы останова.

★★★★★

Ответ на: комментарий от SZT

Невозможно проводить наблюдения, не внося изменений в ход сферического эксперимента в вакууме. Зафиксировал ты фотоны, уже значит ты их уничтожил и внес какие-то погрешности.

peregrine ★★★★★
()

равновесной термодинамики

А каким она боком к

вероятностных процессах

?
Физика и разные разделы математики связаны, физика жить без матана не может, а вот матану на физику строго говоря наплевать, хотя знание физики и помогает.

peregrine ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от peregrine

Как внести изменения в период полураспада? Или в вероятность что радиоактивный изотоп самопроизвольно распадется по сценарию X если таких сценариев распада более одного?

SZT ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: SZT (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от peregrine

Насколько я знаю, никаким способом еще не удалось повлиять ни на период полураспада, ни на вероятность самопроизвольного распада изотопа по сценарию X если таких сценариев распада более одного. Если все же удалось, хочу посмотреть на статьи, где подобные опыты были описаны

SZT ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от quickquest

Не всякий распад ядра происходит по схеме e-захвата. Можно подобрать такие атомы, где бы в распаде участвовало бы исключительно само ядро. Тогда электроны в теории вообще не должны ни на что влиять.

Скажем так, надо найти некоторый изотоп, который бы

  1. Был бы радиоактивным и относительно долгоживущим
  2. С двумя или более возможными сценариями радиоактивного распада
  3. Чтобы вероятность распада атомного ядра ни по одному из возможных сценариев никак не зависела от электронных слоев, молекулярных орбиталей, т.е. чтобы электроны вообще тут никаким боком не влияли на вероятность этих процессов
  4. Чтобы не было проблемой отличить в пузырьковой и/или конденсационной камере, когда атом распался по сценарию X и когда по каким-то другим сценариям
  5. Желательно чтобы атом этот можно было бы взять атомно-силовым микроскопом и поместить на некую подложку, чтобы потом внимательно смотреть в то место в ожидании его распада

тогда, по предложенной мной схеме с накоплением статистики, можно будет (при условии неограниченного запаса времени и энергии) определить отношение (вероятность распада атома по сценарию X)/(вероятность распада атома по любому возможному сценарию) со сколь угодно высокой точностью. Хотя может быть на распад атома влияет еще ряд каких-то очень сложных факторов.

SZT ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от SZT

(вероятность распада атома по сценарию X)/(вероятность распада атома по любому возможному сценарию)

Я имел ввиду (Количество распадов атома по сценарию X)/(всего распадов зафиксировано)

SZT ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от SZT

Скажем так, надо найти некоторый изотоп, который бы ...

... при взрыве сверхновой звезды выполняются все твои требования, но ...

чтобы потом внимательно смотреть в то место в ожидании его распада ...

... ты испаришься раньше, чем успеешь посмотреть :)

quickquest ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от wieker

так и я про то же самое. цифровой компьютер - это аналоговый компьютер с явно учтенным шумом.

Явное учитывание шума (в тот способ, которым это сделано в цифровых компьютерах) может катастрофически снижать производительность на определенных задачах. Наши человеческие мозги без этого как-то обходятся, и норм

аналоговый компьютер не в состоянии дать чего-либо нового.

Почему это?

SZT ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от quickquest

Нет, наблюдаемая Вселенная конечна

Наблюдаемая Вселенная - да. Само же пространство, в которой вселенная расширяется - не ограничено ничем (хотя может и ограничено, возможно оно завернуто само на себя в четырехмерный тор, как в периодических граничных условиях, применяемых например в GROMACS в молекулярно-динамическом моделировании, мы этого пока что сказать не можем)

SZT ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от peregrine

Мы не можем в точности сказать, упремся ли или не упремся мы в невидимую стену, если будем лететь со сверхсветовой скоростью(если бы это было возможно), обогнав плазму большого взрыва. И мы не знаем, есть ли что-то снаружи этого «пузыря» нашей наблюдаемой вселенной (может быть где-то на очень большом отдалении есть много других таких пузырей). И в теории рост этого пузыря вроде как ничем не ограничен (вот вам и одна из бесконечностей)

Но это все теории, которые на данном этапе научно-технического прогресса мы не можем ни доказать, ни опровергнуть

SZT ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: SZT (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от SZT

И мы не знаем, есть ли что-то снаружи этого «пузыря» нашей наблюдаемой вселенной

Нет никакого снаружи в известном нам смысле снаружи. Если взять пространство и время за некие внутренние характеристики вселенной (пространство на такую похоже, как минимум, т.к. само растет вместе со вселенной - пример галактики, разлетающиеся друг от друга быстрее скорости света), то снаружи наша вселенная какой была до большого взрыва, такой и осталась, как раз та самая сингулярность, на которую не могут поглядеть физики, оно и ясно, мы сами часть вселенной. Точнее даже время тогда относительно того, что вне вселенной некорректно. Но доказать или опровергнуть подобные гипотезы пока нельзя.

peregrine ★★★★★
()
Последнее исправление: peregrine (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от peregrine

Кстати, не противоречит ли непрерывное расширение вселенной закону сохранения энергии? Откуда берется энергия на растягивание «ткани» пространства?

SZT ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Deleted

Тёмная энергия это лишь гипотеза. И начнет ли пространство обратно «сжиматься» гравитацией когда эта энергия закончится?

SZT ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Deleted

Предлагаю гипотезу что пространство просто растягивается само по себе, и закон сохранения энергии неверен

Почему темная энергия не отнесена к числу фундаментальных взаимодействий (гравитационное, электромагнитное, сильное, слабое)? Она вообще увязывается с СТО/ОТО и/или квантовой физикой (квантовая физика с СТО/ОТО пока не увязана, это я знаю).

SZT ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: SZT (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от SZT

Предлагаю гипотезу что пространство просто растягивается само по себе

Смешно. Во-первых, тёмная энергия это и есть «само по себе» - она есть свойство нашего пространства-времени, его энергетическая характеристика.

Во-вторых, у вас типичная проблема предлагателя альтернативных гипотез: вы берёте какую-то часть физики в отрыве от всей остальной физики, и пытаетесь заменить эту часть собственной, при этом пофиг, как это согласуется с остальной физикой. В особо запущенных случаях начинается горожение костылей и подпорок на каждом шагу, вплоть до теорий заговора. Надеюсь, вы не из этих))

Тёмная энергия - наиболее утилитарная гипотеза на данный момент. Ну да, непонятно, но разве это проблема физики?

Deleted
()
Ответ на: комментарий от SZT

Как может энергия относиться к взаимодействиям?

СТО прекрасно согласуется с квантмехом, она там используется в хвост и гриву. Вот с ОТО проблемы, да.

Deleted
()
Ответ на: комментарий от Deleted

Как может энергия относиться к взаимодействиям?

Хмм, может быть я что-то не понимаю? Давай сформулирую так. Есть бесконечное бесконечно пустое кроме двух нейтрино пространство, и два нейтрино находятся друг от друга на расстоянии N. Нейтрины в начальный момент времени нашей модельной вселенной абсолютно неподвижны. Нейтрины имеют массу и участвуют только в слабом и гравитационном взаимодействии. Если их поместить очень близко, то гравитационное взаимодействие начнет их понемногу притягивать и они сблизятся. Если очень-очень близко, то начнет уже действовать слабое взаимодействие. А если далеко, то эта неведомая темная материя будет их отталкивать друг от друга(или растягивать пространство между ними, ну это кому как удобно думать), ведь так? Так почему бы не отнести эту темную материю в категорию взаимодействий?

SZT ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: SZT (всего исправлений: 2)
Ответ на: комментарий от SZT

Так почему бы не отнести эту темную материю в категорию взаимодействий?

Наверное, потому что тёмная энергия (не путайте с материей, это разные вещи) «работает» не с материальными объектами, а с самим пространством-временем. То есть, никакого взаимодействия нет, т.к. нет объекта А и объекта В, между которыми происходит взаимодействие. Есть лишь изменяющаяся характеристика пространства-времени - метрика, только и всего.

Пусть меня физики поправят, если я не прав.

Deleted
()
Ответ на: комментарий от Deleted

Наверное, потому что тёмная энергия (не путайте с материей, это разные вещи) «работает» не с материальными объектами, а с самим пространством-временем.

Может я опять что-то путаю, но по моему в теории относительности гравитация рассматривается как раз как искривление самой «ткани» пространства

SZT ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Deleted

Ну, гравитационное взаимодействие как бы есть, и гравитация с т.з. теории относительности искривляет пространство-время, так почему б туда же во взаимодействия не отнести темную энергию?

SZT ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: SZT (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от SZT

Фундамента́льные взаимоде́йствия — качественно различающиеся типы взаимодействия элементарных частиц и составленных из них тел.

Вот поэтому.

Deleted
()
Ответ на: комментарий от Deleted

И? В чем принципиально Колмогоровская сложность физических констант, сверхтьюринговые вычисления и теоретический предел точности измерений физических констант (комментарий) отличается то, как работает гравитация от того, как работает темная энергия?

SZT ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Deleted

почему так получается, что темная энергия отталкивает два далеко лежащих нейтрино и мы это не считаем взаимодействием, а два недалеко лежащих нейтрино уже притягиваются гравитацией, и мы это считаем взаимодействием?

SZT ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Deleted

С того, что расстояние между ними увеличивается. Мне совершенно не важно то, как я это себе буду представлять, растянулось ли пространство между ними, или еще чего. Просто по факту расстояние между ними увеличилось. Почему это явление надо объяснять не по той же «схеме», как уменьшение расстояния между ними от гравитации?

SZT ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: SZT (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от SZT

Гравитационное взаимодействие: есть энергия А и энергия В, они искривляют пространство-время, т.е. меняют его метрику.

Тёмная энергия: есть энергия А и... всё. Энергия А искривляет пространство-время, т.е. меняет метрику. И где тут взаимодействие? Пространство-время не годится на роль В, потому что энергия А как раз «зашита» в пространство-время.

Deleted
()
Ответ на: комментарий от Deleted

Т.е. тёмная энергия не взаимодействие только лишь оттого, что сила этого отталкивания/растягивания_пространства никак не зависит (или если зависит, то мы не знаем как) от характеристик самих частиц? Какой-то спорный довод

SZT ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от SZT

Да, это характеристика самого пространства-времени. Цена его существования, если угодно. И электроны, и галактики удаляются друг от друга одинаково, если находятся на одинаковом расстоянии друг от друга.

Deleted
()
Ответ на: комментарий от Deleted

Но гравитационное взаимодействие ведь тоже искажает пространство-время. Как искажение от гравитации взаимодействует(совмещается) с искажениями от темной энергией? Может быть это по-сути одно и то же, надо просто переделать формулы для гравитационного взаимодействия, добавив туда нечто, что бы никак не зависело от масс взаимодействующих тел?

SZT ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от SZT

Может быть это по-сути одно и то же

Очевидно, что нет.

надо просто переделать формулы для гравитационного взаимодействия, добавив туда нечто, что бы никак не зависело от масс взаимодействующих тел

И переломать кучу областей физики? И зачем же?))

Deleted
()
Ответ на: комментарий от Deleted

Очевидно, что нет.

Очевидно почему(кому)?

И переломать кучу областей физики? И зачем же?))

Ну может быть сделают Единую Теорию Всего в конце-концов

SZT ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от SZT

Ну может быть сделают Единую Теорию Всего в конце-концов

Тёмная энергия тут совсем не главная помеха.

Вообще, такое ощущение, что вы даже википедию не удосужились по теме прочитать.

Deleted
()
Ответ на: комментарий от Deleted

Ну почему же, кое-что я там читал. Когда-то не было очевидно например то, что электрическое и магнитное взаимодействие это по сути одно единое электромагнитное взаимдействие

SZT ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: SZT (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от SZT

Когда-то не было очевидно например то, что электрическое и магнитное взаимодействие это по сути одно единое электромагнитное взаимдействие

Это не может являться аргументом для сведения рандомно взятых явлений в одно.

Deleted
()
Ответ на: комментарий от Deleted

Мне эти явления не кажутся рандомно взятыми - они оба описываются как некое искривление пространства

SZT ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от SZT

Это как относить бобра и человека к одному виду просто потому, что и бобр, и человек могут влиять на экосистему реки постройкой плотин.

Deleted
()
Ответ на: комментарий от Deleted

Ну у бобра с человеком действительно много общего. Например, и то и другое это млекопитающие, так что они вполне находятся в одной плоскости. И человека можно рассматривать с зоологической точки зрения, см. The Naked Ape: A Zoologist's Study of the Human Animal

SZT ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от peregrine

И когда она окончательно остынет, она продолжит свое расширение, или начнет медленно обратно сжиматься?

SZT ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от SZT

Возможно, если она неограниченно расширяется (а это с какой-то очень большой вероятностью так), раньше (а может позже) исчезнут силы притяжения, те самые, которые удерживают всё вместе, точнее станут меньше, чем силы отталкивания и тогда вселенная разлетится к чертовой бабушке, останутся элементарные частицы (вроде фотонов, электронов, протонов), а что будет с ними дальше никто не знает. Читай.

peregrine ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от peregrine

Возможно...

Вот если честно, так затрахали эти сказки «для взрослых»!.. Особенно толку от которых - фиг целых хрен десятых. Что в науке, что в политике, что в экономике, что во всех прочих областях. Сплошное выбивание бабла на свои хотелки, либо отвлечение внимания населения, либо и то и другое вместе.

Да вы (человечество) не то что до «распада вселенной», вы до конца Солнца не доживёте, этой «цивилизации» нет и 10 тыс. лет, а уже заебали всё вокруг и самих себя в первую очередь. Тошнит так, что не был бы мужиком - подумал бы что беременный.

yyk ★★★★★
()
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.