¿Es razonable modelar el universo como un flujo de bits binario, utilizando una máquina de estados finitos determinista, donde un ‘1’ representa la existencia de materia?

Answer 1

No. Para empezar, se necesitan muchos más datos que “materia” o “no importa”, a menos que lo único que esté tratando de modelar sea la gravedad, e incluso entonces cuánta materia es de vital importancia.

Segundo, el universo en realidad no consiste en bloques. La longitud de planck es la longitud más pequeña que se puede medir debido a cómo funciona la luz, pero eso no significa que todo encaje en múltiplos enteros. Y la teoría de cuerdas sugiere que hay estructuras en el universo a escalas aún más finas.

En tercer lugar, la mecánica cuántica dice que los objetos ni siquiera tienen ubicaciones completamente especificadas. Existen de una manera probabilística, por lo que no hay un borde duro de “materia aquí” y “no materia allí”.

Cuarto, no tiene en cuenta las cosas que no son importantes, como los fotones, que son extremadamente importantes.

En quinto lugar, la asignación para traducir un índice en esta cadena en una coordenada 3d está cambiando. El universo se está expandiendo, por lo que la conversión hacia y desde el flujo de bytes cambiará de un momento a otro, por lo que la matriz es inviable.

Sexto, los momentos tampoco son pasos de tiempo discretos. Es continuo, por lo que no puede dividirlo en una serie de pasos sencillos en los que aplica las reglas y mantener la precisión.

Séptimo, no solo el tiempo no es discreto, ni siquiera es consistente. La relatividad dice que el tiempo fluye a diferentes velocidades en diferentes lugares y para diferentes cosas.

Ocho, el universo no es determinista. Concederé que asimilar el conjunto de todos los estados anteriores del universo en su totalidad evite la desigualdad de Bell, significa que su modelo no es local.

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Lo que quizás quieras mirar es el espacio de Hilbert

El concepto básico es que, en lugar de representar un espacio euclidiano estándar con solo unas pocas coordenadas, tiene un número arbitrariamente elevado de dimensiones. Cada dimensión representa una propiedad única del universo, como la ubicación de una sola partícula. El estado completo del universo estaría representado por un punto en el espacio hilbert, y las leyes de la física serían transiciones de estado entre puntos, por lo que la historia del universo sería un camino a través del espacio hilbert.

Answer 2

El espacio de la simulación con sus propiedades geométricas, sería un marco.

Una vez que tenga el marco, puede simular en él las interacciones para las cuales el marco es adecuado: Gravedad Newtoniana, Electrostática (que está bien en un marco de Galilleo), Electrodinámica, Gravedad de Einstein (que requiere un marco compatible con la geometría de Lorentz), QCD y teorías sobre interacciones débiles (que requieren un marco probabilístico y diferentes familias de la materia).

Pero un modelo no requiere que todo esto sea razonable. ¿Cuál es la pregunta que responderá el modelo? Solo necesitamos que el modelo sea tan sofisticado, que pueda responder una pregunta precisa (o un conjunto de ellas) con suficiente precisión para nuestras necesidades.

Answer 3

Quiero decir … Depende de la forma de la función de transición de estado y de lo que quiera de su simulación.

Si incluye en su función de transición de estado los conceptos básicos de la mecánica newtoniana (inercia / gravedad), podría obtener algo intuitivo que se parezca un poco a nuestro universo, para simulaciones de billar y balas de cañón. Si agregó la repulsión electrostática básica, me imagino que si fuera realmente inteligente y su simulación fuera realmente eficiente, podría obtener una simulación justa de cómo podría comportarse un gas de partículas (material de Boltzmann-Maxwell).

Pero dado que su simulador usa la probabilidad clásica y mide eficazmente cada paso (modela donde la materia ES y NO ES, versus donde podría estar) y solo tiene un tipo de materia en lugar de un campo para cada tipo de partícula elemental, obviamente No será modelar el Universo real, solo una aproximación simple.

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Edición: según mi limitado conocimiento de física, para hacer que este modelo refleje el universo físico real (de acuerdo con el modelo estándar, sin tener en cuenta la relatividad por completo), necesitaría almacenar un número complejo para cada uno de los puntos en el espacio (suponiendo que el espacio-tiempo es discreta y finita) para cada una de las partículas elementales. La función de transición de estado sería una función de solo los estados anteriores de los “universos separados” para cada una de las partículas, y luego no necesitaría ninguna variable aleatoria clásica (de acuerdo con la teoría de la decoherencia / muchos mundos / algunas otras interpretaciones del cuanto Mecánica también.)

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Por cierto, si me equivoco por completo en algo de esto, alguien me lo hizo saber (al menos me equivoco al menos, incluso sin tener en cuenta la gravedad: todo lo que estaría codificando es la posición de cada partícula, mientras que para calcular el Lagrangiano del estándar modelar y aproximar tu actualización, también necesitarías sus giros, ¿verdad? Y probablemente otras cosas también …)

Answer 4

No.

Quiero decir, es posible. Simplemente elija alguna forma de representar estados de puntos en el espacio físico como cadenas de bits, luego una discretización del espacio lo suficientemente fina y una forma de indexar los puntos. Su FSM podría entonces ser construido adecuadamente.

Pero no es factible . Cualquier simulación razonablemente precisa del universo en el que vivimos necesariamente separaría los puntos muy por debajo de la escala microscópica, por lo que almacenar cada estado tomaría una cantidad de espacio ridícula , y calcular una transición de estado individual (que, en cualquier modelo razonablemente preciso, ocurriría [math] 10 ^ {muchas veces} [/ math] veces cada segundo) llevaría meses .

¿Sabes cómo se retrasa tu computadora cuando estás jugando un juego y hay mucha física en marcha? Imagina cómo reaccionaría a toda la física que está ocurriendo. Eso es básicamente lo que estás preguntando.

Answer 5

No.

Sobre la simulación del universo:

1. La mecánica cuántica no puede simularse como una máquina de estado de probabilidad.

2. No hay razón para pensar que puedes poner todo el universo en un conjunto contable finito.

3. El modelo actual de gravedad general hará que el modelo anterior cambie de tamaño (número de bits). Necesitarás averiguar primero la Gravedad Cuántica.

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En su modelo específico:

4. El bit para la descripción de materia / no importa suena extremadamente pobre.

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