การศึกษาว่าด้วยธรรมชาติของเวลา

 (writings.stephenwolfram.com)
2 คะแนน โดย GN⁺ 2024-10-09 | 1 ความคิดเห็น | แชร์ทาง WhatsApp
  • เวลาเป็นคุณลักษณะสำคัญของประสบการณ์มนุษย์ แต่ในวิทยาศาสตร์แบบดั้งเดิมมักอธิบายเป็นพิกัดที่คล้ายกับอวกาศ
  • ในมุมมองเชิงการคำนวณ เราอาจมองว่าสถานะต่อเนื่องของโลกถูกประมวลผลโดยกฎการคำนวณ
  • เนื่องจากความไม่อาจย่อทอนเชิงการคำนวณ (computational irreducibility) อนาคตของระบบจะรู้ได้ก็ต่อเมื่อไล่ตามแต่ละขั้นอย่างชัดเจนเท่านั้น
  • ในระบบที่มีความไม่อาจย่อทอนเชิงการคำนวณ เราไม่สามารถ “ข้าม” ไปยังอนาคตได้ จึงทำให้การดำเนินไปของเวลามีความมั่นคง

บทบาทของผู้สังเกต

  • เนื่องจากเราเป็นผู้สังเกตที่มีข้อจำกัดเชิงการคำนวณ เราจึงไม่สามารถ “รับรู้อดีตหรืออนาคตทั้งหมดได้ในคราวเดียว” และต้องคำนวณไปพร้อมกับระบบ
  • ตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ ผู้สังเกตที่มีข้อจำกัดเชิงการคำนวณจะรับรู้ทิศทางของเวลาว่าไหลจากความเป็นระเบียบไปสู่ความไร้ระเบียบ
  • ต่างจากทฤษฎีสัมพัทธภาพที่มองกาลอวกาศเป็นแนวคิดเดียวกัน ใน Wolfram Physics Project อวกาศถูกแทนด้วย “อะตอมของอวกาศ” แบบไม่ต่อเนื่อง และเวลาถูกแทนด้วยการเขียนซ้ำอย่างค่อยเป็นค่อยไปของอะตอมเหล่านี้

เส้นด้ายเวลาหลายสาย

  • เราสัมผัสว่าเวลาดำเนินไปเป็นเส้นด้ายเส้นเดียว แต่แท้จริงแล้วมันดำรงอยู่แบบหลายเส้นด้าย
  • กราฟหลายเส้นทางแสดงเส้นทางประวัติศาสตร์ที่เป็นไปได้ทั้งหมด ขณะที่เรารับรู้มันเป็นเพียงเส้นทางเดียว
  • นี่เกิดจากการที่เราในฐานะผู้สังเกตปฏิบัติต่อรายละเอียดทั้งหมดอย่างเท่าเทียมกัน
  • เช่นเดียวกับผู้สังเกตที่อยู่ห่างกันในอวกาศทางกายภาพอาจเห็นสิ่งต่างกัน ผู้สังเกตที่ต่างกันก็อาจรับรู้ประวัติศาสตร์ต่างกันได้

เวลาใน Ruliad

  • Ruliad คือขีดจำกัดที่พันเกี่ยวกันของกระบวนการคำนวณที่เป็นไปได้ทั้งหมด และเป็นโครงสร้างที่จำเป็นอย่างเป็นนามธรรม
  • เราสังเกต Ruliad จากภายใน และด้วยข้อจำกัดเชิงการคำนวณ เราจึงสำรวจมันได้เพียงทีละขั้นเท่านั้น
  • สิ่งนี้อาจมองได้ว่าเป็นการเคลื่อนที่อย่างค่อยเป็นค่อยไปผ่าน “อวกาศของ Ruliad” ซึ่งก่อให้เกิดแนวคิดเรื่องเวลาสำหรับเรา
  • การทำคณิตศาสตร์เทียบได้กับการขยายตัวในอวกาศเชิงเมตาคณิตศาสตร์ที่แตกต่างจากการเคลื่อนที่ในอวกาศทางกายภาพ

แล้วท้ายที่สุด เวลา คืออะไรกันแน่?

  • เวลาคือสิ่งที่ดำเนินไปเมื่อมีการใช้กฎการคำนวณ เนื่องจากความไม่อาจย่อทอนเชิงการคำนวณ เวลาจึงดำเนินไปอย่างมั่นคงและเป็นเส้นตรง
  • หลักการความเท่าเทียมเชิงการคำนวณมอบคุณลักษณะเชิงสากลให้กับเวลา ซึ่งคล้ายกับแนวคิดเรื่องความร้อน
  • สำหรับผู้สังเกตที่มีข้อจำกัดเชิงการคำนวณ เวลาเห็นเป็นเส้นด้ายหนึ่งมิติที่มีเพียงเส้นเดียว
  • ความไม่อาจย่อทอนเชิงการคำนวณทำให้การคาดการณ์อนาคตยากขึ้น และมอบความหมายกับความสำคัญให้แก่เวลา
  • เช่นเดียวกับในกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ ด้วยข้อจำกัดเชิงการคำนวณของเรา เวลา จึงดูเหมือนไหลไปได้เพียงทิศทางเดียว
  • การเดินทางข้ามเวลาเป็นไปไม่ได้ที่จะทำให้เกิดขึ้นจริง เนื่องจากความไม่อาจย่อทอนเชิงการคำนวณ
  • ผลแบบสัมพัทธภาพ เช่น การยืดขยายของเวลา สามารถอธิบายได้ในเชิงกลไกภายใน Physics Project
  • การที่เรารับรู้โลกเป็นสถานะเชิงอวกาศแบบต่อเนื่อง เกิดจากสเกลทางกายภาพของเราต่ออวกาศและเวลา
  • เวลายังคงเป็นกระบวนการคำนวณที่สร้างสถานะต่อเนื่องของโลก และความไม่อาจย่อทอนเชิงการคำนวณร่วมกับหลักการความเท่าเทียมเชิงการคำนวณก็ทำให้เวลามีคุณลักษณะที่มั่นคง

สรุปโดย GN⁺

  • บทความนี้อธิบายธรรมชาติของเวลาจากมุมมองเชิงการคำนวณ พร้อมสำรวจว่าบทบาทของผู้สังเกตและความไม่อาจย่อทอนเชิงการคำนวณส่งผลต่อประสบการณ์ของเวลาอย่างไร
  • ผ่านแนวคิด Ruliad บทความนำเสนอโครงสร้างเพียงหนึ่งเดียวที่ครอบคลุมกฎการคำนวณที่เป็นไปได้ทั้งหมด และใช้สิ่งนี้อธิบายกฎพื้นฐานของฟิสิกส์
  • บทความนี้ส่องประเด็นคลาสสิกอย่างทิศทางของเวลา กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ และปัญหาการวัดในกลศาสตร์ควอนตัม ด้วยมุมมองใหม่
  • โครงการที่มีฟังก์ชันคล้ายกัน ได้แก่ ควอนตัมคอมพิวติ้งและทฤษฎีพหุจักรวาล

บทความที่เกี่ยวข้อง

1 ความคิดเห็น

 
GN⁺ 2024-10-09
ความคิดเห็นจาก Hacker News

  • ทฤษฎีเรื่องเวลาของ Wolfram และ Julian Barbour มีจุดคล้ายกันหลายอย่าง ทั้งคู่ต่างอธิบายจักรวาลว่าเป็นขอบเขตที่ไร้กาลเวลาและรวมทุกสถานะที่เป็นไปได้ไว้ทั้งหมด อย่างไรก็ตาม วิธีที่อธิบายการอุบัติขึ้นของเวลานั้นแตกต่างกัน โดย Barbour อธิบายการอุบัติขึ้นของเวลาจากโครงสร้างเรขาคณิตเชิงวัตถุวิสัย ส่วน Wolfram อธิบายจากประสบการณ์เชิงการคำนวณแบบอัตวิสัย

  • มีความเห็นวิจารณ์ว่าทฤษฎีของ Wolfram ใช้คำอธิบายที่ซับซ้อน แต่ไม่สามารถให้คำพยากรณ์ได้ ความไม่อาจย้อนกลับได้เชิงการคำนวณเป็นแนวคิดที่น่าสนใจ แต่ไม่ใช่เรื่องใหม่ และไม่อาจใช้อธิบายจักรวาลทั้งหมดได้

  • มีคนเคยเขียนบทความที่อธิบายแนวคิดคล้ายกันนี้เมื่อ 10 ปีก่อนโดยอธิบายให้เข้าใจง่ายกว่า

  • มีการตั้งคำถามว่านักฟิสิกส์คิดว่าเวลามีอยู่จริงหรือไม่ ในบทความของ Wolfram เวลาดูเหมือนเป็นเพียงผลลัพธ์ของการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ

  • มีการเสนอการทดลองทางความคิดเกี่ยวกับธรรมชาติของความเป็นจริง โดยมีแนวคิดเรื่องการบันทึกเหตุการณ์ทั้งหมดของจักรวาลในลักษณะคล้ายกับ log ของการจำลอง

  • คำอธิบายของ Wolfram เข้าใจได้ยาก และเกี่ยวข้องกับปัญหาที่เชื่อมโยงกับความเร็วในการรับรู้ของมนุษย์ โดยอธิบายว่าทำไมเราจึงไม่สามารถรับรู้หน่วยเวลาบางระดับได้

  • มีการตั้งคำถามว่าความไม่อาจย้อนกลับได้เชิงการคำนวณสามารถอธิบายได้หรือไม่ว่าทำไมจักรวาลจึงรีไซเคิลตัวเอง มีการถกเถียงกันว่าโครงสร้างที่เกิดซ้ำในธรรมชาติเป็นแง่มุมพื้นฐานของจักรวาลหรือไม่

  • มีการหยิบยกแนวคิด Sunyata ของพุทธศาสนามหายานขึ้นมาเชื่อมโยง โดยมีจุดคล้ายกับทฤษฎีของ Wolfram ในแง่ที่ว่าสรรพสิ่งไม่ได้มีการดำรงอยู่อย่างเป็นอิสระโดยเนื้อแท้

  • มีการตั้งคำถามว่าทฤษฎีของ Wolfram มีอะไรใหม่จริงหรือไม่ และมีความเห็นว่าชอบใช้คำอื่นแทนความไม่อาจย้อนกลับได้เชิงการคำนวณ

  • มีการกล่าวว่าความคิดเรื่องไฮเปอร์กราฟที่เขียนทับตัวเองต่อเนื่องไปเรื่อย ๆ อาจนำไปประยุกต์ใช้กับการวิจารณ์วรรณกรรมและการเขียนนวนิยายได้ พร้อมบอกว่าอยากได้ฟีเจอร์ที่ช่วยค้นหา plot hole ในนวนิยายโดยอัตโนมัติ

  • มีความเห็นว่านี่เป็นโพสต์ที่เหมาะเจาะในวันที่มีการมอบรางวัลโนเบลให้กับวิทยาการคอมพิวเตอร์แทนที่จะเป็นฟิสิกส์ และมีการตั้งคำถามว่าความหมกมุ่นกับ digital physics จะนำไปสู่ผลลัพธ์ที่มีคุณค่าอย่างแท้จริงได้หรือไม่