Андрей Линде игнорированием отношения своих коллег в связи с решением проблемы времени (пространства) в уравнении Уилера-ДеВитта введением наблюдателя взбодрил меня на то, чтобы напомнить самую классическую классику физики, а именно, как физики исключают себя из классической физики? В теме «Время» это интересно потому, что в этом процессе самоисключения физиков из физики время и пространство естественным образом и по существу участвуют.
Зачем физикам исключать себя из своей физики, понятно: они хотят исследовать законы Природы, а не какую-то фигню на постном масле, которую кто-то где-то и когда-то намерял. Объект исследования обязан быть объективным, не подверженным влияниям субъекта. Иначе кто даст $10 млрд на БАК и еще 10 раз по столько же на его продолжения, которые уже обсуждаются?
Из классической физики, т.е. в первую очередь из божественных законов Ньютона сам Ньютон исключен известным божественным способом. Наблюдатель в классической физике – это система координат, система отсчета. Независимость, инвариантность законов Природы от наблюдателя – это их инвариантность относительно изменения системы отсчета, системы координат, т.е. при переходе от одного наблюдателя к другому.
Как известно, уравнения Ньютона (ma = F, F в частности может быть сильной тяготения Ньютона) – это обыкновенные дифференциальные уравнения второго порядка. Вспоминая из школьной программы математики определения первой и второй производных, моментально получаем, что уравнения не реагируют, инварианты не только на замены типа x1=x+x0 (сдвиг в пространстве), t1=t+t0 (сдвиг во времени), где x0 и t0 – константы, но и относительно знаменитых преобразований Галилея x1=x+vt, где v – скорость равномерного прямолинейного движения. С последним в классической электродинамике, в уравнениях Максвелла дела обстоят плохо, т.к. это дифференциальные уравнения в частных производных
первого порядка. Но нам это и не нужно.
Что дает инвариантность уравнений Ньютона (читай – законов физики) относительно сдвигов во времени и в пространстве?
Это ведь самые простые изменения системы координат, системы отсчета, т.е. наблюдателя. Это в то же время фундаментальное требование воспроизводимости экспериментальных результатов. Если у наблюдателя Х некий эксперимент дал некий результат сегодня и в Москве, то инвариантность законов физики относительно сдвигов в пространстве и по времени (при прочих равных условиях) гарантирует, что наблюдатель Y получит тот же результат завтра (сдвиг по времени) и в Мухосранске или Новосибирске (сдвиг по пространству).
Свершилось, физики исключены из классической физики! Но какой ценой?
Как мы помним из обсуждения на предыдущих страницах темы у нас есть теорема Нетер, которая дает нам из наличия симметрий (инвариантности уравнений относительно группы некоторых преобразований) законы сохранения. Независимость от, инвариантность относительно сдвигов по времени или однородность времени дает закон сохранения энергии. А независимость от, инвариантность относительно сдвигов в пространстве дает закон сохранения импульса. (Инвариантность уравнений Ньютона относительно преобразований Галилея порождает гигантскую тему инерциальных систем отсчета, но она нам тут не нужно, достаточно сдвигов по времени и пространству).
Итак, мы хотели исключить классического наблюдателя из классической физики, хотели, чтобы (при прочих равных) результаты экспериментов воспроизводились в разных местах и в разное время. Это автоматически вводит однородность времени и однородность пространства, почти автоматически - законы сохранения энергии и импульса!
Сообщение от Georgiy
Из того, что я понял за один просмотр миниматериала об уравнении Уилера-ДеВитта, припоминаю, что аргументом функции состояния является метрика, а не пространственные координаты и время, как скажем у волновой функции в уравнении Шредингера. Это в общем-то и понятно, потому что никому не интересны локальные координаты и время когда описывается Вселенная целиком. Распределение масс в ней (метрика) - это главное. Но тем не менее, если посмотреть глыбже и ширше, то все равно Вселенная находится в некоем суперпупермеганафиг пространстве. "Пена Уилера" Вселенных-пузырей пенится в некоем пространстве. Но это, наверное, нерожденно-самонастоящее-коренное суперпупер пространство.
Ответить с цитированием
