Гипотеза внешней фиксации
Аннотация
ГВФ предполагает, что вся Вселенная описывается единым квантовым состоянием, которое для гипотетического внешнего наблюдателя - Ø, является статичным и не содержит внешнего времени. Наблюдаемое нами время возникает внутри Вселенной как эмерджентный параметр, связанный с запутанностью между «часами» и остальной системой. «Фиксация» - это не физический коллапс, происходящий в нашем времени, а актуализация одной декогерентной истории из набора возможных. «Фиксация Большого взрыва» означает выбор истории, граничное условие которой соответствует состоянию с минимальной энтропией. Для внешнего наблюдателя нет времени и пространства в нашем понимании; для внутренних наблюдателей есть стрела времени, классический макромир и запрет на сверхсветовую передачу информации.
1. Глобальное состояние и отсутствие внешнего времени
Существует глобальное состояние ∣Ψ⟩, удовлетворяющее уравнению Уилера - де Витта:
H^∣Ψ⟩=0.
В этом уравнении нет внешнего параметра времени. Для Ø состояние ∣Ψ⟩ статично: у Ø нет нашего времени и пространства. Слова «до», «после», «момент» к Ø не применимы.
2. Внешний наблюдатель вне системы
Ø не входит в гильбертово пространство Вселенной:
Ø ∉ HU
Поэтому Ø не может быть описан внутренними физическими законами. Его «фиксация» не является событием в нашем пространстве-времени.
3. Внутреннее время как эмерджентный параметр
Гильбертово пространство Вселенной разделяется на часы и остальную систему:
HU=HC⊗HR.
Пусть ∣t⟩C - состояния "часов". Условное состояние остальной Вселенной:
∣ψR(t)⟩ = ⟨t∣CΨ⟩
-------------|⟨t∣CΨ⟩|
Соответствующая матрица плотности:
ρR(t)=TrC(∣t⟩⟨t∣C ∣Ψ⟩⟨Ψ∣)
Это механизм Пейджа - Вуттерса: время не фундаментально, а возникает из запутанности часов и остального мира.
4. Фиксация как выбор декогерентной истории
Пусть {Pα} - набор проекторов на декогерентные истории. Вероятности историй:
pα=Tr(Pαρ), ∑pα=1
---------------------α
Фиксация означает, что Ø актуализирует одну историю α∗. Для внутренних наблюдателей это выглядит как определённая последовательность классических событий. Фиксация не является коллапсом, происходящим в нашем времени: для Ø весь набор историй уже статичен, а актуализация - это выбор одной из них.
5. Фиксация Большого взрыва
Пусть t=0 - начало внутреннего времени, определяемое часами C. Граничное условие:
SR(0)=Smin
где SR(t) - энтропия остальной Вселенной. «Фиксация Большого взрыва» означает, что Ø актуализирует историю α∗, граничное состояние которой при t=0 имеет минимальную энтропию.
Фраза «через nn тиков после Большого взрыва» означает:
tn=nΔt
где Δt - шаг внутренних часов. Это не n моментов внешнего времени Ø. Для Ø нет ни «до», ни «после»; есть лишь вся история целиком как статичный объект.
6. Стрела времени
Для внутренних наблюдателей энтропия не убывает:
dSRdt≥0
Именно низкоэнтропийное граничное условие Smin и последующий рост энтропии создают стрелу времени. «Идеальный порядок до Большого взрыва» в ГВФ не имеет буквального смысла: «до» - это уже внутреннее время, которого при t=0 ещё нет. Корректно говорить не «до», а «граничное условие при t=0».
7. Запрет сверхсветовой передачи информации
Квантовая запутанность и фиксация не позволяют передавать информацию быстрее света. Теорема о запрете передачи информации сохраняется: локальные операции над одной частью запутанной системы не меняют статистику измерений на другой части.