2025年5月11日日曜日

【物理】時間は発生するものなのか?

昨今の物理学では時間は存在しないかもと云われている.

温度の本質が分子運動であるように、時間の本質は何か別の物なんじゃなかろうか?という説だ.
こうゆう事情からそう言われている.
 ・ニュートン力学は時間の不可逆性を含まない
 ・相対性理論は時間の不可逆性を含まない
 ・量子論は時間の不可逆性を含まない
ゆえに時間は幻なんじゃないの?という展開だ.

ならば物理学に時間の不可逆性を含む理論は1つもないのだろうか?
いやある.
相対性理論や量子論よりも数10年前に提唱されたボルツマン方程式がそれ.同方程式はエントロピーの法則を示している.
エントロピーの法則とは、「水に砂糖を溶かしたら元には戻りません」と言っていて、すなわち「物理には不可逆な過程もあるんだぜ」と言っている.不可逆ならそれは時間の矢だろう.物理理論が時間の矢を前提としているじゃん.ゆえに時間はあるはずだ.

ここまでで、ボルツマン方程式だけが浮いた存在だと思っていただければ幸いである.

その「浮いた状態」を解決されるべき難問として定義したのが、ヒルベルトの6番目の問題というもので、ヒルベルトという人は1900年ごろに活躍した数学者だ.

2025年になってようやく、ヒルベルトの6番目の問題を解決したと主張する者が現れた.
それを報じる記事が2つある.
いずれも物理数学の成果として報じる内容となっているが、、、Gigazineの方が面白いことを示唆している.
Gigazineから引用:ヒルベルトの第6問題は流体力学に対して、「ニュートン力学に従う粒子の運動から流体全体の運動法則を、数学的な厳密さを伴って導出できるか」ということを問うています。

↑これってサラっと言ってるけど、けっこう意味が深い.
 ニュートン力学→ボルツマン方程式→流体力学
という演繹過程で、
 1)時間可逆なニュートン力学を使って粒子運動を記述する
 2)その粒子数を増やすと、
 3)時間の矢を含むボルツマン方程式が導出される
と言ってる.えぇ~っ!

「シュレディンガーの猫」が似た話である.(意訳)
 ・素粒子の性質は観測するまで確定しない
 ・猫は観測せんでも生きているか死んでいるか確定している
 ・ならば素粒子の個数がどれだけ増えたら猫的になるのか?
マクロスケールになると量子的性質が隠れてしまうんじゃないのか?という話だ.
それと似て、もしも「ヒルベルトの第6問題」が証明されたなら、マクロになると時間の矢が自然発生すると言える.

なんだかすごいと思わないか? 時間は在るものではなく、発生するものなの?

Gigazineから引用:時間可逆的なミクロなニュートン力学から、時間非可逆なボルツマン方程式を導き出すことで、時間の非可逆性がどこで生まれるのかを明らかにすることが根本的な意義である

なお、この論文には「重大な欠陥が存在する」との指摘もあるらしい.

かしこ

43 件のコメント:

  1. この投稿を見て、やっと、しきりにおススメに出てくる(笑)
    ・Gigazine や ナゾロジー が、何を言っていたのか
    (まぁ、彼らも「転載」した多だけだから、ホントは「分かって無いカモ」ですが・・・)
    良く分かりました(笑)
    個人的には、昔から
    ・ニュートン力学/相対性理論/量子論、は時間の不可逆性を含まない
    という言い方には、ちょっと「?」と思ってます。
    ※「時間を逆行させて」これらを実験的に確認した人は居ないし(笑)
    単に「時間項を含まない」と言うだけで、そう言い切っちゃうのもなー、と思います。単に「時間に依存してない」ダケでいいじゃん!

    もっと言うと、ホントは、
    ・時間依存の「大元の(未知の)運動方程式」があって、「それ」に、演算を施す(微分、偏微分、etc)をすると、
    ・既知の各種「運動方程式」
    が出てくる、みたいな感じではないか?と思っています。
    ※我々は、その「各種演算を施した」後の方程式しか知らない(求められない)、で、その、
    ・「根源」運動方程式
    には、「時間項」があって、「自由自在に」定義が可能。
    (方程式を「積分」したときに出てくる、定数項「C」みたいな扱い。)
    但し、「この方程式通り」に、世界を動かせる(観測できる)のは、
    ・神だけ
    だったりして・・・・
    ※人類が「神に」なれるかどうかは、この方程式の「発見」如何に関わっている・・・とか(笑)

    などと、「妄想」してしまいました・・・

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    1. >「時間を逆行させて」これらを実験的に確認した人は居ない

      そうなんです
      ・時間は存在しないかどうか
      ・方程式が時間の矢を含むかどうか
      ・時間逆廻し実験をしたかどうか
      は微妙にちがうです

      飽和溶液から結晶が析出するみたいに
      量子場から時間が析出するなら面白い

      もしかして量子レベルでは重力も消えちゃったりして
      マクロサイズになると重力が析出したら面白い

      やっぱりこの宇宙はsimulationで、
      マクロサイズだと演算がかったるくなるので、
      時間や重力で近似演算しちゃえという神の怠慢なのかもしれません

      ご都合主義で草

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    2. 読者
      ボルツマン定数なんてものがあったような
      ファイマン物理学の本でも読まないとだめそう
      3行でぐっすり眠れそうだ

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    3. >この宇宙はsimulation
      私も実は、
      ・シミュレーション仮説
      の、支持者です(笑)
      ※昨今、「コンピュータゲーム界隈」から出てきたと思われる、
      ・「演算がかったるくなる」ので、「近似演算している」
      という話が、それに「拍車」をかけてます(笑)
      ※この説を使うと、
      ・近くに行かないと、モノは「細かく観察できない」
      ・マンデラエフェクトが何故起きるか?
      (人間が「気づいたとき」に、その現象を定義してるから、時々「違う結果」が出てくる(笑)この世界は「永久に不変」と言うワケでは無い)
      ・「プランク定数」のような、「この世界の処理単位」の存在を伺わせるようなモノの存在
      が、「矛盾なく説明」出来ちゃうことに驚きを隠せません。

      >ご都合主義で草
      聖書に、
      ・人間は、「神を模倣して」造られた
      とあるように、人間にも、神から、
      ・「ご都合主義」属性
      が、受け継がれてるのかな?と思ったりして。

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    4. >飽和溶液から結晶が析出するみたいに
      >量子場から時間が析出するなら面白い
      「マクスウェルの悪魔」は、存在したんだ!(ラピュタは・・・のパクリ)
      ※個人的には、今の科学に知られていない、
      ・物理量
      があって、それを操作することで、
      ・時間だろうが空間だろうが、何だろうが「操作ができる」
      ようなモノが有るのでは?と思ってます。
      ※マックスウェル方程式の「隠された項」とかが、それに当たってたりして。

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    5. ※個人的予想では、
      ・時間/空間/重力
      は、単なる「定義値」(実は「任意に」操作が可能)なのではないか?と思ってます。

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    6. ぜひ重力操作方程式でUFOを作りましょう
      好きな人だけ空中携挙してあげます
      嫌いなひとはしらない

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    7. 読者
      遠心力を一方向に集約できれば
      UFOのエンジンになりそう
      それとはまったく別の考えで
      テスラみたいに頭のなかに天からの
      これでできるが構想できないと
      作れない気がする
      テスラの再来

      地震の再来は来そう

      株価の暴落は関税で90日以内に
      来そう
      世界恐慌だ<ーロVSウのどんぱちが
      あるかぎり大丈夫かも

      湾岸の90年代のバブルも
      湾岸の終わりとともに崩壊なので

      やっぱり 乱高下説あるかな?ないかな?

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    8. 再開発
      →高家賃
      →飲食チェーン入居
      →AEONと同じ雰囲気
      →ばかくさい、行かない
      →飲食チェーン撤退
      →過疎
      →ざまぁみろ

      お言葉:再開発やめろ

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    9. 読者
      イオンの襲来
      商店街がシャッター街になり滅亡
      そのうちイオンが売り上げ落ちて撤退
      そのあとは地域が滅亡

      なので 秋葉原も滅亡
      (そんなわけないーカード屋が隆盛を極める)

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    10. AEONを褒めたいこと
      お台場のような都心再開発の価値を暴落させた
      この1点だけはエライ

      東急本店再開発も失敗したらうれしい

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    11. 読者
      お台場はゆりかもめしかない限界集落です
      でも 港区なのでえらいです
      (じつは 都バスのレインボー路線がある)
      りんかい線ができていないときに
      浜松町から都バスでビッグサイトにいったので
      よく乗りました

      あきはばらのパレットタウンは滅亡しました
      上野のほうへいったらしい
      秋葉原のこすにこせない蔵前通りの法則

      お台場はF〇テレビもある あるいみ
      鬼門なんだろうか 鬼門は寛永寺なんだけど

      渋谷開発は 若者ばかりくるので
      商店街のみなさんは銀座みたいにならないかと
      思っているそうで

      銀座に店なかったけど銀座ルノワールを名乗るみたいな

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    12. 蔵前通りは結界です
      目に見えない障壁

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  2. >ボルツマン定数
    いままで、マジメに定義とか調べたことなくて、良く分かってなかったのですが、要するに、
    ・この世界が、(放っておくと)どれくらいの早さで「崩壊していくか」
    の、値みたいですね。。。。
    (これを、仰々しく「エントロピーの増大」とか言っている)
    ※日本語では「諸行無常定数」とか言ったほうが、ピンと来るな(笑)

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    1. まだ分子の存在が証明されてなかった頃、
      思索だけで統計力学を作ったボルツマンは人智の極みと思われ、
      プラトニックでいいなぁ
      スピリチュアル的でよいともいえる

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    2. 読者
      PN接合のダイオードを作ったが
      エネルギー保存の法則に合ってない
      (そういう計算できるのがすごいなあ)
      なんと
      ダイオードレーザー発光してるやんけー
      (それは 計算あわないよねえ)

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    3. 赤外線見えないので

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    4. 読者
      その後危ないので
      レーザー遮光安全めがねをかけるようになったそうな
      にこにこ超会議で
      そういうのをUS輸入ものですというものをみたことある

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    5. 「赤外発光ダイオード」をたくさん集めて、
      ・赤外線ヒーター
      って、作れないのかな?
      ※「それ自体の(抵抗成分の)」損失による発熱と、どっちが多い(効率がいい?)のか、気になって来た。
      まぁ、
      ・製品として、そう言うのが存在しない
      時点で、「大したことない」のだろうけど。

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    6. >レーザー遮光安全めがね
      昔、「光学機器」の開発をしている会社に居た時、
      ・実験するときは、必ず「安全めがね」かけろ
      と言うことは言われてたな。確かに、
      ・赤外線とか紫外線は「目に見えない」
      ので、それこそ、
      ・見た瞬間に終了
      ですからねー。網膜が焼けちゃいます(マジで、「失明」します)
      ※放射能(α、β、γ 線)とかも含めて(つか、「赤外線とか紫外線」も、「放射能の一種」ではある)
      「目に見えないけど危険なモノ」
      は、沢山ある、と言う話。

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    7. ※今なんか、ふつーに
      ・レーザー彫刻機
      (ウチの会社にもある。私は使ったことが無いけど)
      とか、簡単に「個人で」買えるもんね。
      Youtube に、たくさん動画が上がってるし。恐ろしや。

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    8. あれ失明するんで
      旅客機に照射するテロ

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    9. 読者
      光インターネット1Gbpsより10Gbpsはレーザーが10倍つよい (そんなことない)

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    10. 「強力なレーザポインタ」で、
      ・風船を割る動画
      があったな・・・(今もあるかは知らん。)

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    11. 黒い風船を一直線に並べてパンパンパンやる動画ですね
      ヤバイです

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  3. 神奈川県人
    レーザーを使った作業の時にはゴーグルの装着するのは多少の不便でも確かに必要ですね。
    でも、レーザー彫刻用のレーザーは集光するタイプのレンズが装着されていた場合には距離が離れると拡散するので、それほど危険ではなかったりします。
    危ないのはコリメートレンズを装着したレーザーの場合で、レーザーが平行になるので、距離が離れても拡散しないので、反射光でも危険です。
    過去にロシアでコンサートだったで使用したレーザー照明の出力を上げすぎて失明者が大量発生した事故がありました。
    レザーを使う場合にはゴーグルをして作業しましょう。
    (レーザー彫刻機を購入すると一応サングラスかゴーグルが添付されてきます。)

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    1. Oh No!!

      日本でスモーク炊いてレーザースキャンするライブを撮影していたビデオカメラのCCDが一瞬で焼けちまったってのがありました

      あれはたしか8mmビデオだったかな
      当時はCCDだったはず

      最近はそうゆう事故を聞かないのでMOSは強いのかな

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    2. そう考えると、
      ・CDプレーヤーとかで、その手の事故は聞いたこと無い
      って、スゴイな。出荷台数って、「億」じゃ効かないと思いますが。
      ※一応「Class 1 レーザ機器」なので、「肉眼で見ても大丈夫」と言うことにはなってるが、「レーザー機器マーク」(三角形のマーク。今思えば「プロビデンスの目」みたいだな(笑))は、張らなきゃいけない決まりがあったハズ。
      (実際に製品造ってたので、一台一台にシール張ってた。あのシール。結構な値段がする。)

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    3. DISKのレーザーは焦点距離が1mmぐらいなので拡散しちゃうってのは安全なところですけど、高倍速で焼くpickupはレーザーパワー的にはヤバイんじゃ

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    4. 神奈川県人
      レーザーの出力としてはブルーレイの方が強いらしく、
      そちらを取り外してレンズを交換(レーザーが拡散せず、平行に届くようにする)して風船を割ったりするのを見た事があります。
      しかも初期の頃は強さを調整する機能がついていたとかで、
      相当強いエネルギーを取り出せたとか。

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    5. ヤバいです
      ISSまで届くかな...

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    6. 読者
      撮像素子って
      CCDとMOSというものがあるのですね
      真空管撮像管のあとの撮像素子半導体は
      みんなCCDというものばかりだと思っていました
      パスポートサイズ8ミリビデオTR55のころの
      1990年ころの本を見ていたから
      その後の発展を知らなかった
      面白い本があれば見てみるのですが
      古い本でも面白いので
      神保町の理工学古本屋にいかなくなってから
      なかなかブックオフではお目にかかれないし

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    7. CCDにはCCDの良さがあるらしいのですが、いまはLSIプロセスとの親和性が良いMOS撮像素子ばっかりだと思います

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  4. >PN接合のエネルギー保存
    Vfと電流をかければ損失になるんだと回路屋さんは言うのだけど,発熱はP半導体領域とN半導体領域のオーミック損失だと物性屋さんは言うので回路屋の自分は「電力って電流×電圧ではないの?オーミックなら電流の二乗×抵抗だよね?Vfはどこ?」と質問してバカにされました。

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    1. ポテンシャルを乗り越えて旅をする電子ちゃんとホールくん
      二人が出会うと、合体!
      あふ~ん

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  5. >Vfと電流をかければ損失になるんだと回路屋さんは言う
    「回路屋」は、頭が「回路」なので、
    ・電力=電流×電圧
    という思考しかできない。

    >オーミック損失だと物性屋さんは言う
    「オーミック損失」と言うのは、「接触抵抗による損失」と言う意味だと思います。
    (「オーミック」というのは、電圧/電流が、「線形関係にある」と言う意味なので)

    で、ふつーの「Vf」ってそうじゃなくて、
    ・電圧/電流が、「非線形関係にある」部分の電圧
    と言う意味なので、当然、
    ・「オーミック」ではない
    ので、「バカにされた」のだと思います。

    ※例えば、ダイオードのVf(≒0.5 [V] くらいのやつ)は、電子がいきなり、
    ・PN接合間を「ジャンプ!」して流れる電流起因
    なので、そこで「オーミック損失」が起きてるワケではありません。
    ※電子が「ジャンプ」すると、いきなり「光」に化ける。なので「発光」する(可視光とは限らないので、見えるとは限らない)

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    1. まさに、
      ・ポテンシャルを乗り越えて旅をする電子ちゃんとホールくん
      な、状態なので、厳密には、
      ・抵抗
      じゃないけど、
      「回路屋」は、頭が「回路」なので、
      ・電力=電流×電圧
      という思考しかできない、ので、コレを、
      ・等価抵抗
      と、考える。
      ※ふつーの「抵抗」は、これが、
      ・熱に変わる
      が、PN接合の場合は、
      ・光に変わる
      と、考えればよい。

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    2. >ポテンシャルを乗り越えて旅をする電子ちゃんとホールくん
      まぁ、ホントは、
      ・「ホールくん」なんて居ない
      ので、実は、
      ・「電子ちゃん」の、「一人芝居」
      なんですが・・・

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    3. >発熱はP半導体領域とN半導体領域のオーミック損失
      よく見たら、
      ・接触抵抗
      ジャナクテ
      ・P/N半導体領域
      自体の抵抗みたいですね・・・
      ※「半」導体と言う位で、一応「導体」なので、「抵抗」はある。
      (多分「線形抵抗」)が、ふつーは、
      ・無視できる位小さい
      ハズなので、「無視」してますね・・・
      ※それ以外に、「外部端子(電極)」との境界面に「接触抵抗」はあるハズ。(多分、そっちのほうが高いが、いずれにしても「無視できる位小さい」(Vf に対しては)ので、
      ・無視
      します(笑)

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    4. おはようございまぁす
      エレクトくんとホールちゃんでーす

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    5. 今日の標語:「shottkeyは少し値段が高い」

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    6. >エレクトくんとホールちゃんでーす
      ホントは、居ないのは、
      ・ホールちゃん
      のほうだったのか・・・
      ※まさに、「仮想彼女」だな(笑)

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    7. 二次元キャラと同じ幻なり 詩羽先輩....

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