Apakah semua yang telah terjadi, sedang terjadi dan akan terjadi hanyalah reaksi atas aksi Big Bang? [Tutup]
Saya pikir pertanyaannya tidak jelas tetapi menarik. Saya bertanya-tanya jika kita menelusuri ke belakang penyebab dari suatu peristiwa, dan kemudian penyebab dari penyebab itu dan seterusnya ... di mana kita akan berakhir? Apakah hanya ada satu pemicu dari semua yang terjadi?
Pikirkan domino.
Jawaban
Ledakan Dahsyat terletak di kerucut cahaya lampau dari setiap peristiwa di ruangwaktu, jadi di satu sisi, Ledakan Besar adalah penyebab utama dari segalanya. Tapi ini agak menimbulkan pertanyaan karena kita tidak memahami dengan tepat apa itu Big Bang, dan mungkin tidak akan sampai kita menyelesaikan masalah gravitasi kuantum. Apa yang kami pahami adalah keadaan alam semesta dalam waktu yang sangat singkat setelah Big Bang dan hukum-hukum yang mengatur evolusi alam semesta selanjutnya.
Seperti yang ditunjukkan oleh jawaban lain, ini tidak menyiratkan bahwa alam semesta bersifat deterministik. Jawabannya tergantung pada interpretasi yang Anda pilih tentang mekanika kuantum. Dalam analogi domino Anda, ini seperti permainan domino yang dimulai di satu tempat tetapi memiliki banyak cabang. Kami tahu di mana domino dijalankan, tetapi kami tidak tahu apakah pilihan arah di setiap titik cabang ditentukan sebelumnya. Memang, dalam beberapa interpretasi mekanika kuantum tidak ada "pilihan" yang diperlukan, karena domino jatuh di semua cabang sekaligus.
Apakah semua yang telah terjadi, sedang terjadi dan akan terjadi hanyalah reaksi atas aksi Big Bang?
Semua energi yang kita miliki sekarang ditentukan pada Big Bang, tetapi dalam model itu ada waktu, plasma gluon kuark dan sebelum di mana mekanika Quantum berkuasa. Bahkan jika seseorang dapat menghitung sejumlah besar interaksi klasik mundur dan mencapai waktu plasma quark gluon, determinisme berakhir. Mekanika kuantum menerapkan dalil pada kalkulasi untuk memberikan distribusi probabilitas hanya untuk peristiwa di (x, y, z, t), yang berarti hasil dari interaksi tertentu tidak dapat dibalik. Hanya kemungkinannya untuk terjadi.
Jadi meskipun peristiwa saat ini bergantung pada BB asli, jalur ke sana tidak dapat dibatalkan.
Kami memiliki intuisi klasik tentang peristiwa yang dapat dibalik waktu. Dan semua yang ada di alam semesta ada di sana karena Big Bang.
Ada dua masalah utama:
- Saat ini kami percaya bahwa QM adalah teori yang mendasari fundamental, dan ini memberi tahu kami bahwa pada level QM, peristiwa memang memiliki distribusi probabilitas, tetapi interaksinya sendiri bukanlah waktu yang dapat dibalik (kausalitas). Jadi, meskipun Anda mencoba membalikkan waktu semua interaksi fisik, interaksi QM yang mendasarinya tidak memberi Anda kemungkinan ini.
Tidak, QFT tidak simetris waktu secara umum.
Apakah waktu QFT simetris, dan bagaimana implementasinya?
- Dalam SR / GR ada yang disebut relativitas simultanitas. Dua pengamat yang berbeda mungkin mengamati peristiwa dalam urutan yang berbeda, sehingga kausalitas antara peristiwa tersebut dapat bergantung pada pengamat (di luar lightcone). Bahkan jika Anda mencoba menelusuri kembali semua peristiwa, ini akan dari sudut pandang Anda, dan pengamat lain dapat mengatakan sebaliknya (untuk peristiwa tertentu). Tidak ada kerangka referensi universal, dan karenanya dalam kasus Anda, mungkin tidak ada jalur peristiwa universal mundur.
Kausalitas ruangwaktu berada di dalam kerucut cahaya.
Kausalitas dalam relativitas
Jadi jawaban atas pertanyaan Anda adalah, tidak satu pun dari dua teori yang diterima saat ini (QM dan SR / GR) memberi Anda kemungkinan untuk menelusuri kembali semua peristiwa ke Big Bang, atau kami tidak tahu bagaimana menafsirkannya bersama untuk memberi Anda sebuah jawaban.
Satu-satunya teori fisika yang kami miliki saat ini yang mampu menggambarkan kosmologi adalah relativitas umum (GR). Meskipun sampai batas tertentu kita dapat menghubungkan mekanika kuantum dengan GR, mereka pada dasarnya tidak kompatibel, dan kita tidak tahu bagaimana merekonsiliasi mereka. Oleh karena itu wajar untuk menjawab pertanyaan ini dalam kerangka GR klasik.
Cara GR klasik mengungkapkan pengertian sebab dan akibat adalah sebagai berikut. Anda mulai dengan permukaan Cauchy, yang merupakan permukaan seperti ruang sehingga setiap kurva seperti waktu memotongnya tepat satu kali. (Ini setara dengan menetapkan waktu t dalam mekanika newtonian.) Kemudian dengan kondisi awal pada permukaan ini, GR memungkinkan kita untuk mengekstrapolasi maju atau mundur dalam waktu. Ekstrapolasi bisa gagal jika Anda mencapai singularitas, atau jika Anda telah menutup, kurva seperti waktu ("mesin waktu"). Ruangwaktu disebut hiperbolik global jika ekstrapolasi selalu berhasil. Ruangwaktu hiperbolik global adalah ruang di mana sebab dan akibat berlaku.
Contoh ruangwaktu di mana sebab dan akibat gagal adalah ruangwaktu yang berisi singularitas seperti waktu. Singularitas seperti itu dapat menyerap atau memancarkan energi dan informasi yang berubah-ubah. Model big bang dan black hole standar hanya berisi singularitas mirip ruang, dan oleh karena itu model tersebut bersifat hiperbolik global dan memungkinkan pemahaman yang masuk akal tentang sebab dan akibat.
Dalam GR, singularitas adalah sesuatu yang hilang dari manifold ruangwaktu. Oleh karena itu, singularitas big bang tidak dapat digunakan sebagai permukaan Cauchy atau sebagai bagian dari permukaan Cauchy.
Dalam model kosmologis, sangat berguna untuk menentukan waktu $t$yang merupakan waktu pada jam yang telah diam relatif terhadap aliran Hubble sejak big bang. Kemudian jika Anda memilih salah satu$t>0$, ini mendefinisikan permukaan Cauchy yang valid (meskipun kebanyakan permukaan Cauchy bukan dari jenis khusus ini).
Oleh karena itu, jawaban atas pertanyaan Anda adalah kebalikan dari apa yang Anda bayangkan. Ledakan dahsyat secara unik tidak sesuai untuk menyatakan serangkaian kondisi awal alam semesta. Apa saja$t>0$ berfungsi dengan baik, tetapi tidak ada $t=0$, karena singularitas Big Bang bahkan bukan bagian dari ruangwaktu.
Jawaban oleh anna v mengatakan:
Semua energi yang kita miliki sekarang ditentukan pada Big Bang
Ini salah, baik karena alasan yang dijelaskan di atas maupun karena GR tidak memiliki konservasi energi global.
Juga:
Jadi meskipun peristiwa saat ini bergantung pada BB asli, jalur ke sana tidak dapat dibatalkan.
Persamaan Schrodinger memiliki simetri pembalikan waktu yang sempurna. Jawaban lain telah memberikan deskripsi yang lebih kompeten tentang aspek kuantum dari pertanyaan ini.
Kami tidak tahu. Pemikiran semacam itu adalah mil di luar apa ilmu mungkin bisa dicapai.
Namun, kami dapat menunjukkan bahwa semua teori populer kami bersifat deterministik. Bahkan QM bersifat deterministik ketika Anda mempertimbangkan fungsi gelombang yang tidak dapat diamati. Ini hanya menjadi non-deterministik dalam kasus penafsiran Kopenhagen, yang tidak perlu digunakan di sini.
Namun, ada banyak detailnya. Kami tidak tahu apa yang akan terjadi ketika QM dan Relativitas bertabrakan. Kami masih mengerjakannya. Nondeterminisme mungkin muncul di sana. Mungkin ada kondisi batas yang akan terjadi - tepi alam semesta yang berinteraksi dengan alam semesta setelah big bang. Teori saat ini mengatakan hal ini tidak terjadi, tetapi ruang angkasa sangat besar, dan kami hanyalah bayi di tempat kejadian dengan metode ilmiah kecil kami yang lucu.
Sangat mungkin bahwa makhluk hidup dapat benar-benar memiliki suatu hak pilihan dalam arti yang memaksa dunia fisik menjadi non-deterministik (memperlakukan mereka sebagai batas-batas yang tidak sepenuhnya ditentukan oleh keadaan dunia fisik).
Namun, dengan semua ini, perhatikan bahwa fungsi gelombang tidak dapat diamati. Itu tidak dapat diukur secara tepat dengan cara apa pun yang diketahui. Ini adalah inti dari dualitas gelombang / partikel. Jadi, meskipun alam semesta memang deterministik, kita tidak dapat mengetahui keadaan awalnya sepenuhnya, jadi kita harus memperlakukannya sebagai nondeterministik untuk semua maksud dan tujuan.
Interaksi paket gelombang yang terkait dengan dua partikel subatom tidak ditentukan sebelumnya. Ini dapat terjadi di titik mana pun di mana gelombang tumpang tindih, atau mungkin tidak sama sekali.