Kvanttimekaniikka sanoo, että mikromaailman tapahtumat ovat indeterministisiä ts. ne eivät noudata tarkkaa syyn ja seurauksen lakia eli kausaalisuutta. Alan oppikirjoissa mm. kirjassa FILO 3: “tiedon ja todellisuuden filosofia” väitetään, että makromaailman ilmiöt kuitenkin olisivat kausaalisia. Kuitenkin kuten tiedämme kaaosteoreettisesta perhosefektistä, niin pienetkin muutokset voivat saada aikaan suuria muutoksia makromaailman ilmiöissä, jopa niin suurissa kuin hirmumyrskyjen ilmentymissä. Pienikin alkuarvon muutos saa aikojen saatossa aikaan aivan erilaisen lopputuloksen. Kun kaaosteoreettinen ajattelu ja kvanttimekaniikka yhdistetään, seuraa siitä, että makromaailmankaan tapahtumat eivät ole deterministisiä, sillä niitä määräävät pienet minimalistiset mikromaailman tapahtumat.
Myös makromaailma on indeterministinen
pkeckman
34348
0Äänestä
Muut lukivat myös
Ketjusta on poistettu 1 sääntöjenvastainen viesti.
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 34
Vanhimmat
Suuri osa makromaailman tapahtumisista on deterministisiä. Jos makromaailman ilmiö johtuu mikromaailmasta, esim. biologinen mutaatio avaruussäteilystä, se on alkujaan indeterministinen.
Oppikirja antaa ymmärtää, että makromaailman tapahtumat olisivat aina deterministisiä. Se on selkeä virhe. Nyt ymmärrän, miksi jotkut tarjoavat selitystä, että makromaailmaan eivät vaikuttaisi indeterministiset syyt. Se johtuu siis lukion oppikirjan virheestä, mikä taas johtunee siitä, että tieteen popularisoijat eivät aina ole kovin tietäviä eivätkä tarkkoja.
Niin, pitänee vielä lisätä tuohon, että jos oppikirjan väite pitäisi paikkansa, emme voisi tietää mikromaailmasta mitään ja myöskään sen epädeterministisestä luonteesta, koska itse edustamme makromaailmaa, johon mikromaailma ei siis voisi vaikuttaa.
Koko jako mikro- ja makromaailmaan on vain hyödyllinen kielellinen juttu, mutta voi johtaa harhaankin kuten tässä kysymyksessä. Ainoa tapahtumien taso on mikro- siis kvanttimaailma. Muiden tasojen olemassaolo on kielellinen ja perustuu vain hiukkasilla jo mikrotasolla oleviin ominaisuuksiin, erityisesti taipumukseen takertua muihin hiukkasiin.
Kiitos, pkeckman tarkasta havainnostasi!
Kirjan sanomisia voidaan kritisoida myös siksi, että ei ole tarkkaa rajaa sillä, mitkä tapahtumat kuuluvat mikromaailmaan ja mitkä makromaailmaan, jotka ovat vain ihmisen käsitteitä. Raja on todellisuudessa tietysti liukuva, joten usean hiukkasen muodostaman systeemin voidaan sanoa olevan vain vähemmän indeterministinen kuin yhden. Joten vaikka meillä olisi triljoonan hiukkasen muodostama systeemi, on siinäkin sattumanvaraisuutta ts. se olisi voinut käyttäytyä toisin kuin käyttäytyi, mutta vähemmän toisin kuin vain yhden hiukkasen muodostama systeemi. (Tämän asian näemmä itsekin jo huomasit seuraavassa viestissäsi, jonka ehdit lähettää ennen tätä)
Mietin lisää.
Mutta mikä makromaailman ilmiö olisi mielestäsi absoluuttisen deterministinen, kun sanot, että suuri osa makromaailman tapahtumista on deterministisiä? Mikä tapahtuma ei olisi voinut tapahtua toisin? On erotettava maailmaa kuvaavat mallimme ja todellisuus. Biljardipallojen käyttäytymistä kuvaavat Newtonin mekaniikan yhtälöt ovat deterministisiä, mutta onko biljardipallojen käyttäytyminen determinististä? Mitä kauemman menneisyydessä tapahtuneita tapahtumia otetaan huomioon sitä pienemmät muutokset aiheuttavat suuria muutoksia nykyisyydessä. Biljardipallot olisivat voineet käyttäytyä toisin nykyisyydessä. Voidaan ajatella, että jos jokin atomi 100 000 vuotta alkuräjähdyksen jälkeen, jolloin protonit ja neutronit alkoivat muodostaa atomeja, olisi ollut hieman toisenlaisessa tilassa, olisi jokin pölyhiukkanen hieman toisenlaisessa tilassa nyt biljardipöydällä ja biljardipallot olisivat voineet käyttäytyä toisin kuin ne käyttäytyivät (tai ehkä niin kaukaisissa tapahtumissa olevat muutokset olisivat voineet aiheuttaa sen, että koko Euroopan ja Aasian manner olisi metrin enemmän idässä?).
Tietysti nyt kun tiedämme, että pöydällä on tuo pölyhiukkanen, niin voimme ottaa sen huomioon jolloin biljardipallojen käyttäytyminen ei tällaisessa mallissa vaikuta niin indeterministiseltä. Mutta joka tapauksessa ne olisivat voineet käyttäytyä todellisuudessa toisin. Sen lisäksi, että on häikkää ja epämääräisyyttä käsitteissä makromaailma ja mikromaailma, on myös epämääräisyyttä käsitteissä deterministinen ja indeterministinen.
On monta monessa. Mutta noin matemaattisesti ajatellen, kun muuttujia on liian monta, niin niitä yksinkertaisesti on liian monta. Ihmisen käsityskyvylle. Sitä mitä ei enää kyetä laskemaan, ei kyetä käsittämäänkään.
Mielestäni on oikeastaan aika absurdi ajatus, että ihmisaivojen matemaattinen käsityskyky eroaisi oleellisesti kielellisestä käsityskyvystä. Eri ihmisillä painottuvat eri lahjat, mutta neuroverkkojen solmupisteiden vaihtoehtojen määrälläkin on kuitenkin joku raja. Mahottoman suuri varmaan, kuten kirjoitetun sanan kanssa on.
Ken kaiken sanan kirjoittaa, kaiken tietää. Vaan lieneekö se viisaus enää sitten tällaisen ihmisen käsissä lainkaan.
Koska kvanttimaailma on tapahtumien ainoa todellinen taso, ei makromaailman mikään tapahtuma ole absoluuttisesti deterministinen. Kyse on vain todennäköisyydestä.
Klassinen fysiikka, Newtonin-Einsteinin teoria, boltzmannit sun muut, kuvaa sellaista makromaailmaa, jossa on useita mikromaailman hiukkasia. Ihan tavallisen todennäköisyysmatematiikan mukaan, mitä enemmän on osanottajia, sitä todennäköisempi odotusarvo on.
Klassinen fysiikka siis käsittelee kappaleita, nesteitä, kaasuja ja plasmaa keskimääräisesti, koska on äärimmäisen epätodennäköistä, että hiukkastason poikkeamat olisivat suuressa joukossa samansuuntaisia ja aiheuttaisivat jotakin.
Kvanttifysiikka taas käsittelee yksiä tai vähiä hiukkasia, jolloin epädeterminismi tulee selkeasti esiin. Odotusarvo voi olla kyllä usealla samanlaisella tapahtumalla joku, mutta yksittäisellä tapahtumalla se on mitä sattuu.
Toit esiin kaoottisen systeemin käyttäytymisen. Minusta näyttää, että siinä varmimmin ja todennäkoisimmin esiintyy makromaailman epädeterminisyyttä. Ei ole ajateltavissa, että makromaailman pitkässä syy- ja seurausketjussa ja iteroituvassa tapahtumassa tulos olisi niin määräinen. että kvantti-ilmiöt eivät tulisi mukaan.
Klassinen fysiikka syntyi ennen kvanttifysiikkaa ja kaaosteoriaa. Näytti siltä, että deterministinen laskenta riittäisi selittämään käyttäytymisen, mutta nykyisin tiedämme, että vaikka klassinen fysiikka selittääkin hyvin arkisen tason ilmiöt, ääri-ilmiöihin tarvitaan voimallisempia teorioita.
Jakoa mikromaailmaan ja makromaailmaan pidetään jotenkin itsestään selvänä. Ei se sitä ole. Jos tällainen ero pidetään absoluuttisena, pitää silloin voida myös kertoa, missä on raja. Mutta ei sellaista ole. On vain matemaattinen todennäköisyys.
On vain matemaattinen todennäköisyys."
"Matemaattinen lähestymistapa antaa struktuurin todennäköisyyksillä operointiin, todennäköisyyslaskentaan, mutta ei sinänsä kerro juuri mitään siitä, mitä todennäköisyys oikeastaan on tai mitä se tarkoittaa."
http://fi.wikipedia.org/wiki/Todennäköisyys
Jos oletetaan, että atomeita on äärellinen määrä niin siitä ei seuraa että niiden mahdollisuuksia järjestyä eri tavoin olisi äärellinen määrä. Kuitenkin tiedetään, että mitä tahansa ei näytä tapahtuvan. Sidoksia syntyy vain, kuin energiatasot kohtaavat. Lämpötilaerot pyrkivät aina tasoittumaan. Toisaalta induktiopäättely ei ole validia ja voi hyvin olla niin että itse asiassa äärettömän ajan kuluessa mitä tahansa voi tapahtua.
Emmes siis tiedä edes kaikkia luonnon "otosavaruuden" mahdollisia "alkeistapahtumia" , eli emme tiedä mistä mahd.tiloista luonto arpoo tulevaisuuden. Oletamme vain.
Jos kvanttimaailma on tapahtumien ainoa todellinen taso, Schrödingerin kissa on yhtaikaa elävä ja kuollut. Makromaailman kissat ovat kuitenkin joko eläviä tai kuolleita.
Schrödingerin kissa ajatuskoe on vähän hölmö. Siinä kuvitellaan, että vasta ulkopuolinen havannoitsija romahduttaisi laatikon sisäisen superpositiotilan. Mutta onhan kissa itsekin havaitsija ja havaitsee kuoleeko vai eikö ja on joko kuollut tai elävä ennen kuin ulkopuolelta asia tarkistetaan.
Ja vaikka kissa ei itse romahduttaisikaan laatikon sisäistä tilaa yhdeksi, niin minusta me romahdutamme joka hetki koko maailmankaikkeuden ja menneisyyden superpositiotilan eli multiavaruuden yhdeksi tilaksi. Jako yksittäisiin erillisiin olioihin on keinotekoinen ja kielellinen. Osoitamme appelsiinia pöydällä ja puhumme siitä kuin se olisi muusta maailmankaikkeudesta erillinen objekti. Mutta koko maailmankaikkeus on yhtä suurta todennäköisyysaaltoyhtälöä, jonka romahdutamme joka hetki ja silloin romahtaa myöskin kissa joko eläväksi tai kuolleeksi. Se ei ole koskaan molempia yhtä aikaa.
On eri asia, mikä on arpajaisten tulos ja tiedämmekö, mikä tulos on.
Jos Schödingerin kissan kohtalo on jo määräytynyt kvanttitapahtuman takia niin, että kissa on kuollut, mutta meillä ei ole TIETOA asiasta, ei voida sanoa, että kissa on sekä elävä että kuollut yhtä aikaa. Voimme sanoa, ettemme tiedä. Ratkaisu on kuitenkin tapahtunut.
Koko Schrödingerin kissan kummittelussa on sellainen ajatusvirhe, kuin tarvittaisiin muka IHMINEN romauttamaan todennäköisyys tietyksi käyttäytymiseksi. Ei tarvita. Asia on silloin ratkennut, kun kvanttimaailman todennäköisyys on luettu, eli hiukkasen tila on luettu toisella hiukkasella.
Nykyisin jotkut arpajaiset järjestetään siten, että arpominen on jo suoritettu, mutta tulos on suljettu. Kun arvat on sitten myyty ja tulos julkistetaan, olisi hassua väittää, että tulos olisi ollut ennen julkaisua yhtäaikaa sitä ja tätä. Me vain emme tienneet.
"Jos Schödingerin kissan kohtalo on jo määräytynyt kvanttitapahtuman takia niin, että kissa on kuollut, mutta meillä ei ole TIETOA asiasta, ei voida sanoa, että kissa on sekä elävä että kuollut yhtä aikaa. Voimme sanoa, ettemme tiedä. Ratkaisu on kuitenkin tapahtunut."
Tästä olen eri mieltä. Jos laatikko on todella täysin edistetty muusta maailmasta, koko laatikon sisältävä systeemi on meidän kannalta superpositiossa. Jompi kumpi tila valikoituu, kun eristys lakkaa. Se miksi superpositio voidaan havaita vain mikrotasolla, johtuu siitä että tällaisia makrosysteemejä on mahdoton käytännössä täysin edistää ympäristöstä. Tämä saatta kyllä johtaa monimaailmatulkintaan, mutta tuntuu jotenkin loogisemmalta.
Ihan rehellinen ollakseni, niin mitähän vi tun väliä sillä, onko makromaailma oikeasti kausaalinen vai ei? Joka tapauksessa ihmiset käyttäytyvät ikään kuin se olisi. Sinäkin menet illalla nukkumaan varmana siitä, että huominen on vain uusi eilinen.
Tutkittuani filosofiaa, kvanttimekaniikka ja uskontoja kolmekymmentä vuotta, olen tullut siihen tulokseen, että kaikki se tietomäärä ei vie minua YHTÄÄN lähemmäksi vastausta kysymykseen, joka kuitenkin on tärkein ja kiinnostavin:
- Mikä minä olen?
Ja jatkokysymys:
- Voinko olla jotenkin toisin?
Vastaus, joka on ilmiselvä "En ole kukaan, joten en voi olla toisin", ei lopulta auta tippakaan, jos se on vain teoreettisen pohdinnan lopputulos. Se vastaus pitäisi KOKEA todeksi joka helvetin hetki. Ja koska aikakin on harhaa, niin mikä on hetki?
Neuvo: Hylätkää filosofia, hylätkää uskonnot, hylätkää tietäminen. Ja tsädääm!
Sinä olet ihminen
Sinä voit olla tosiaan mitä tahansa riippuen siitä miten maailmankaikkeuden aaltoyhtälö kehittyy
Toisin sanoen kaikki on sinun mielessäsi ja sinun havainto mielesäsi romahduttaa tämän aaltoyhtälön.
http://fi.wikipedia.org/wiki/Cogito_ergo_sum
http://en.wikipedia.org/wiki/Von_Neumann–Wigner_interpretation
Eli oikea kysymys onkin, miten voin kehittää mieltäni??
En usko että se on oikea kysymys. Haiskahtaa hieman humpuukikysymykseltä. Varmaan lingvistinen analyysi osoittaisi vapaa tahto- kysymyksen näennäisongelmaksi.
Ainakin kaaosteoria samoin kuin fraktaaligeometria saadaan aikaan deterministisillä säännöillä. Esim. Maldelbrotin joukko perustuu yksinkertaiseen iteraatioon
x(t 1)=x(t)^2 c
missä x(0)=0
c on kompleksiluku.
Tästä seuraa kaaosteoreettisia ominaisuuksia.
Mikä on t?
Et muutenkaan tiedä mistä puhut.
Rekursiivinen kaava on deterministinen, mutta jos alku-arvoja ei tiedetä absoluuttisen tarkasti, niin loppuarvojakaan ei. Ja Heisenbergin epätarkkuusrelaation mukaisesti hiukkasen paikkaa ja nopeutta ei voida mitata molempia mielivaltaisen tarkasti.
Luulen että hän tietää. Tuolla: http://petke.info/05.html minun selostusta kaavasta t=1-q*t^2
joku skalaarikokonaisluku
Sabi Quantum mekanika na ang mga kaganapan micro-mundo ang IE indeterministisiä hindi nila sundin ang eksaktong dahilan at epekto, ang batas ng pananahilan. Textbook sa patlang at higit pa. FILO Papel 3: "Impormasyon
Jes! Löysin yhden ihmisen joka ymmärtää tuon.
Olettekos tutustuneen dekoherenssiin, josta mm. Enqvist puhuu kirjassaan Olemisen porteilla?
"Olettekos tutustuneen dekoherenssiin, josta mm. Enqvist puhuu kirjassaan Olemisen porteilla? "
Enqvist juilkaisi tuon kirjansa jo 1998. Esim. kvanttilomittumista on havaittu makrokappaleilla vasta viimeisen vajaan 10 v aikana eli useita vuosia tuon kirjan ilmestymisen jälkeen. Saattaa hyvinkin olla että koko dekoherenssi liittyy lähinnä mittauslaitteiden epätarkuuteen eikä ole mikään aineen tai makromaailman todellinen ominaisuus. Klassinen fysiikka ei ole siis pelastettavissa dekoherenssin avulla vaikka onkin käytännössä vielä suhteellisen toimivaa arjen tasolla.
http://en.wikipedia.org/wiki/Macroscopic_quantum_phenomena
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/07/130725104851.htm
Sitten voi seuraavaksi miettiä miten käy kausaliteetin kun determinismi on lahoamassa makromaailmassa eli ns. kausaalisuhteet ovatkin todellisuudessa tilastollisia eikä deterministisiä.
Kausaliteetti ei muuten ole edes havaittavissa aistein vaan se on aina päätelty aikaisemman tiedon tai uskomuksen perusteella eikä kausaliteetti myöskään ole koskaan loogisesti välttämätön.
"Filosofiassaan Hume kritisoi esimerkiksi aiempia käsityksiä kausaliteetista eli syy-seuraus-suhteesta. Hänen mukaansa kausaliteettia ei esiinny aistihavainnoissa, eikä se ole siis looginen periaate, vaan viittaa vain yleistyksiin siitä, kun ilmiöt seuraavat toisiaan havainnoissamme."
http://fi.wikipedia.org/wiki/David_Hume
David Hume on oikeassa edelleen ja asia on suhteellisen helposti osoitettavissa esim. ajatuskokein.
Vain nykyisen fysiikan teorian mukaan mikromaailma on indeterministinen.
Paavo ja Jaakko ovat kaksi fyysikkoa. He suorittavat kaksoisrakokokeen fotoneilla. Samalla he tekevät sopimuksen: Jos yksittäinen fotoni havaitaan vasemmalla puolella rakoa, Paavo saa 5 e. Muussa tapauksessa Jaakko saa 5 e.
Ei ole olemassa mitään tapaa ennustaa, kunpi voittaa vedonlyönnin. Vedonlyönnin tulos on sarja makroskooppisia tapahtumia, mutta se määräytyy täysin satunnaisten, kvanttimekaanisten lainalaisuuksien mukaan.
Totta. Hyvin keksitty ajatuskoe! Noinkin ajateltuna kaikki makromaailman ilmiöt eivät ole deterministisiä.
Sanotaan, että todellisuus on kvanttimaailma, jota me emme näe. Me näemme Newtonin tapaan raja-arvo tapauksen maailmasta.
Sanotaan että emme näe todella pientä emmekä todella suurta. Emme todella energistä emmekä tyhjiötä. Mitä on täydellisen nopea ja täydellisen hidas?
Mitä väliä sillä deterministisyydellä on jos emme edes näe?
Maailma on aidosti epädeterministinen? Ehkä determinististen havaitsijoiden suhteen :p
Makromaailma on näennäisdeterministinen ja se on seurausta mikromaailman, kvanttifysiikan, tilastollisesta determinismistä.
"Makromaailma on näennäisdeterministinen ja se on seurausta mikromaailman, kvanttifysiikan, tilastollisesta determinismistä. "
Tuo taas johtunee siitä että matematiikka on aina jollain tavalla determinististä. Lawrence Krauss sanoi yhdessä haastattelussa että kvanttifysiikka on determinististä mutta havainnot stokastisia. Monella fyysikolla tuntuu olevan kyllä taipumus olettaa että se matematiikka on sama kuin se fyysinen todelisuus (esim. Tegmark) ja kaikkein todellisimpia asioita ovat jotkut fysiikan kaavat kuten E=mc2 ja aaltofunktio. Matematiikka ei kuitenkaan ole empiiristä eli jos havainnot ovat stoikastisia niin silloin täytyy mielestäni myös päätellä että se todellisuus on myös stokastinen mutta ei välttämättä samalla tavalla jokaisessa asiassa. Stokastisuus sallii determinismin - silloin todennäköisyys on 1 tai hyvin lähellä sitä. Determinismi on stokastisuuden erikoistapaus.
Joo, kvanttifysiikka on sillä tavalla determinististä, että sen kaavat ennustavat kyllä matemaattisen tarkasti sen aaltoepäyhtälön ja sen käyttäytymisen, mutta kun se aaltoepäyhtälö ennustaa vain todennäköisyyksiä havaintomaailmalle, niin voidaan sanoa, että todellisuus on stokastinen.
Makromaailmaa ei kyllä pysty määrittelemään mitenkään alkeishiukkasten mittakaavassa kun kaikki makrosysteemit vuorovaikuttavat jatkuvasti ympäristönsä kanssa - fotoneita ja atomeita tulee ja menee. Siinä mielessä makromaailma ei voi olla koskaan täysin deterministinen kun ei sillä ole mikrotasolla mitään pysyvää identiteettiä.
Totta, edes Laplacen demonille mikromaailma ei olisi tarkka ja selkeä. Sinänsä kyllä se, että ihmisen mielelle mikromaailmassa tapahtuu "liikaa" so. kauheasti hiukkasia tulee ja menee, ja ihminen ei voi koskaan selvittää kaikkea, ei todista, että mikromaailma olisi epädeterministinen. Mutta kun se on kvanttifysiikan mukaan epädeterministinen jopa Laplacen demonille.
"Mutta kun se on kvanttifysiikan mukaan epädeterministinen jopa Laplacen demonille. "
Tuo kai voisi tulkita siten että se mikromaailma on määräytymättömässä tilassa silloin kun sitä ei havaita. Jos se mikromaailma on epäjatkuva eli kvantittunut niin eikö siitä seuraa että kausaliteettia ei ole koska kausaliteettihan edellyttää jonkinlaista jatkuvuutta. Mitäs jos se mitä oletamme kausaliteetiksi onkin jonkinlaista lomittumista?
Kaikki tämä pätee sitten myös makromaailmaan koska tarkkaan ei voi olla erikseen klassisen fysiikan ja toisaalta sitten kvanttifysiikan maailmaa. Makromaailma vain näyttää sellaiselta että siellä vallitsee kausaliteetti peräkkäin esiintyvien tapahtumien välillä mutta todellisuudessa onkin vain korrelaatio saman systeemin non-lokaalisten osien välillä koska olemme tottuneet hahmottamaan todellisuuden lokaalisena ajan ja paikan koordinaatistoissa.
Ylläoleva on tietysti vain minun spekulaatiotani joten taidan lopettaa tämän kelaamisen tältä illalta tähän ettei mene yöunet kokonaan näitä miettiessä...
"Kaikki tämä pätee sitten myös makromaailmaan koska tarkkaan ei voi olla erikseen klassisen fysiikan ja toisaalta sitten kvanttifysiikan maailmaa."
Tuo on oleellisesti totta. Jos olisi jyrkästi erikseen mikromaailma ja makromaailma, niin monta atomia tarvittaisiin, että muutaman atomin tai hiukkasen mikromaailmasta yht'äkkiä tulisikin makromaailma? Viisi? Kuusi? Eli raja on häilyvä.