Kannst du den Hitzetod des Universums einfach abwarten?

Basierend auf der Bitte um eine wissenschaftliche Antwort anstelle der oben genannten. Ich behalte das andere, weil es viel zugänglicher ist. Die Erforschung des Überlebens des Hitzetods des Universums erfordert die Erforschung der Ränder von Mathematik, Gesellschaft, Wissenschaft und Überleben.

In Kommentaren erwähnst du: "Ich denke, die Frage, auf die ich hinaus will, ist, ob es einen Unmöglichkeitssatz gibt, der besagt, dass "alle Blasen während des Hitzetods platzen" oder so." Die Antwort ist nein, es gibt keinen solchen Unmöglichkeitssatz. aber du hast nach dem falschen Theorem gefragt.

Das erste Problem besteht darin, zu definieren, was eine Blase ist. Wenn Ihre Blase als "Teil des Universums" angesehen wird, ist der Hitzetod noch nicht eingetreten, da Ihre Blase Informationen enthält. Sie beabsichtigen also eindeutig, die Blase als "außerhalb des Universums" zu behandeln, was nach denselben Definitionen wie der Hitzetod bedeutet, dass Sie keine klassischen Messungen über den Zustand außerhalb der Blase vornehmen können. Siehe Maxwells Daemon für ein Argument warum.

Jetzt wird das Problem, dass das Universum nicht wiedergeboren wird$10^{10^{56}}$Jahre. Die Quantenmechanik arbeitet nicht nach einem Zeitplan. Was diese Theorie tatsächlich besagt, ist, dass es möglich ist, dass durch die Quantenmechanik eine Wellenform ähnlich der eines Universums (wie eine Dirac-Delta-Funktion, die als Urknall dienen könnte) aufgrund zufälliger Effekte auftritt. Zwei wichtige Takeaways hier. Zunächst wird davon ausgegangen, dass QM zu 100% richtig ist, dass es absolut keine Korrelation zwischen Partikeln gibt, die nicht als Zufallsvariablen modelliert werden können, und dass diese Variablen alle dem zentralen Grenzwertsatz unterliegen . In diesem Fall wird die Wiedergeburt eines neuen Universums zu einem Zeitpunkt stattfinden, der ebenfalls durch eine Zufallsvariable mit einer Erwartung für das Auftreten festgelegt wird$10^{10^{56}}$Jahre. Wenn Sie Ihre Blase um 0,0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001% zu früh zum Platzen bringen würden, würden Sie feststellen, dass Sie so weit davon entfernt wären, dass selbst ein „blasendes“ Schwarzes Loch mit der ganzen bekannten Masse im Universum verdampfen würde, bevor die Genesis wieder auftritt. Wenn Sie ihn 0,00000000000000000000000000000000000000000000000000000000001 % zu spät platzen lassen, werden Sie die Entstehung des neuen Universums verpassen, seine Entwicklung verpassen und während seines Hitzetods aufwachen, nachdem alle seine schwarzen Löcher verschwunden sind. Tatsächlich könnten Sie nicht einmal den Unterschied zwischen den beiden Fällen erkennen, weil es im Universum so wenig Informationen zum Studieren gäbe! (und tatsächlich sind die Grenzen viel enger als das. Die tatsächlichen Grenzen haben ungefähr$10^54$Nullen drin! Ich hatte einfach keine Lust, die Nulltaste so lange gedrückt zu halten, dass wir anfangen würden, in den Hitzetod des Universums einzutreten, bevor wir diese Antwort beendet haben!)

Das bedeutet, dass wir die „Blasen“-Anforderung lockern müssen. Wir müssen den Raum draußen vermessen, um zu beobachten, wie das neue Universum geschieht. Ein Ansatz wäre, sich auf reine Quantenwechselwirkungen zu verlassen, die keine Energie übertragen, aber das Beste, was wir tun können, ist, uns eine Wahrscheinlichkeit dafür zu geben, dass die Blase zu einem bestimmten Zeitpunkt platzt. Wir müssen echte Messungen vornehmen. Das bedeutet, dass Energie aus der Blase herausgeht und Energie in die Blase hineinkommt. Jetzt sind wir Teil des Universums, weil wir thermodynamisch interagieren.

Einer der Nebeneffekte davon ist, dass wir jetzt thermodynamische Gesetze anwenden, die besagen, dass Energie immer von der heißen Seite auf die kalte Seite übertragen wird. Das Universum draußen ist die kalte Seite, also wird Energie heraussickern . Sie spielen jetzt eine Partie Russisches Roulette: Wird ein zufälliges Universum draußen erscheinen, bevor dieselben Kräfte Ihre Blase zerreißen.

Wie ich in meiner vorherigen Antwort erwähnt habe, gibt es dafür eine Lösung. Betrachten Sie das Überleben nicht als Pass/Fail-Sache, sondern als Metrik. Zero Survival ist „keine Informationen, die in der Blase gespeichert wurden, als sie versiegelt wurde, überleben“, Maximum Survival ist „alle Informationen, die in der Blase gespeichert waren, als sie versiegelt wurde, überleben“, und die Metrik dazwischen erfasst, wie viele der wichtigen Informationen Sie behalten. Dies zwingt Sie dazu, zu verstehen, was Sie eigentlich behalten wollen und was Sie bereit sind zu verlieren. Im Laufe der Zeit opfern Sie die Informationen mit niedrigerem Wert, um die Energie bereitzustellen, die für Messungen des Universums erforderlich ist.

Wenn Sie eine Energiemenge verwenden, die proportional zu der von Ihnen gespeicherten Energie ist, funktioniert das Muster. Zunächst verliert man mehr Energie als man an Informationen gewinnt, weil nichts Interessantes passiert ist. Wenn Sie fortfahren, verbrauchen Sie exponentiell immer weniger Energie. Eine solche Kurve endet erst, wenn Ihnen die Entropiebits ausgehen. Solange Sie nur wenig Energie verbrauchen, können Sie sich vom Hitzetod des Universums überwältigen lassen und auf den Neuanfang warten.

Die Grenze dafür ist, wenn Ihnen die Entropiebits ausgehen. Wenn Sie nur noch 1 Bit Entropie übrig haben, können Sie es nicht unterteilen. Oder kannst du? Was wäre, wenn wir die Metrik neu formulieren würden? Was wäre, wenn die Metrik Bruchteile von Entropie zulassen würde? Ein Bruchteil der Entropie könnte keinen Bit-Flip von 0 auf 1 verursachen. Wenn das wiedergeborene Universum jedoch auch einige Konstrukte hat, die als Bruchteile von Energie beschrieben werden können. Wir könnten das neue Universum vielleicht beeinflussen , auch wenn wir nachweislich kein bisschen von 0 auf 1 kippen können.

Wie könnte das funktionieren? Wir gingen zu zwei Extremen. Quanteninteraktionen lieferten keine klassischen Informationen, um zu entscheiden, wann die Blase platzen sollte. Klassische Messungen lieferten diese Informationen, hatten aber Entropiekosten. Was ist zwischendurch?

Es gibt einige neuere Entwicklungen bei der schwachen Messung , einem QM-Ansatz zum Sammeln von Informationen über ein System, bei dem viel weniger als gewöhnlich über den durchschnittlichen Zustand des Systems gelernt wird. Betrachten wir zum Beispiel einen Fall von Polarisierung. Wir sind es gewohnt, Photonen klassisch zu messen, um die horizontale oder vertikale Polarisation zu bestimmen. Wir sind es gewohnt, Photonen mit reiner Quantenverschränkung zu messen, aber das erzeugt keine Informationen. Eine schwache Messung liefert Ergebnisse wie "Es gibt einen 10-Grad-Unterschied im Polarisationswinkel zwischen dem gemessenen Photon und dem Photon, das Sie nur schwach damit verschränkt haben." Sie wissen immer noch nicht viel über den Winkel, aber Sie kennen eine Möglichkeit, ihn zu berechnen.

Dieser Ansatz kann Messungen ermöglichen, die den Anschein eines damit verbundenen Bruchteils von Entropie haben. Dies wird für solche QM-Operatoren anhand des Lemmas der „sanften Messung“ demonstriert.

Dies deutet darauf hin, dass Sie durch schwache Messung des sterbenden Universums um Sie herum mit der Welt interagieren und nach einem neuen Universum Ausschau halten könnten. Sobald Sie dieses neue Universum sehen, können Sie es mit schwachen Messungen beeinflussen, um sicherzustellen, dass jeder Bruchteil der eingesparten Entropie seine maximale Wirkung erzielt.

Und wenn Sie Glück haben und das neue Universum früh entstanden ist, könnten Sie sogar die Wahl treffen , auf Kosten der Energie klassisch zu messen, ob sich das neue Universum gebildet hat. Bei Erfolg könntest du sogar klassisch mit diesem Universum interagieren.

Die Konstruktion davon ist der schwierige Teil. Insbesondere ist es unmöglich, mit moderner Mathematik zu beweisen, dass es funktioniert. Um sicherzustellen, dass die verbrauchte Leistung proportional zur Energie in der Blase ist, muss Ihr Blasenerzeugungsmotor "wissen", wie viel Energie vorhanden ist. Dazu muss es jedoch wissen, wie viel Energie sich im energiebewussten System befindet, und so weiter. Wie sich herausstellt, hat die moderne Mengenlehre ein Axiom, das Regelmäßigkeitsaxiom , das solche selbstbezüglichen Strukturen verbietet. Sie müssten eine der alternativen Mengentheorien verwenden, die entwickelt werden, die Urelemente wie Quine-Atome zulassen, und dann müssten Sie sicherstellen, dass Ihre wissenschaftlichen Theorien in solchen Systemen nicht auseinanderfallen (solche Mengentheorien sind nicht " gut begründet"

Am Ende können Sie es vielleicht schaffen, aber mit der vorhandenen Mathematik und Wissenschaft wäre es unmöglich zu beweisen , dass die von Ihnen konstruierte Blase die Aufgabe mit 100% Erfolg erfüllt. Sie werden immer eine gewisse Unsicherheit haben.

Aber vielleicht können wir im Umgang mit der Gewissheit des Hitzetods akzeptieren, die Zukunft nicht zu kennen, um ein bekanntes unerwünschtes Schicksal zu vermeiden.

Den Hitzetod zu „überstehen“ ist keine leichte Aufgabe. Gar nicht klein. Tatsächlich gibt es nicht nur Romanautoren, die darüber sprechen, wie zum Beispiel Stephen Baxters Manifold Time , es gibt tatsächlich Philosophen, die darüber diskutieren. Nietzsche schrieb über „Der letzte Mann“ in „ Also sprach Zarathustra “ . Der letzte Mann war eine Gesellschaft, deren einziges Ziel der fortgesetzte Fortbestand ihrer Gesellschaft war. Zarathustra hat dies lautstark beklagt, denn du brauchst ein tieferes Ziel, als nur fortzufahren.

Um so lange zu überleben, müssen wir in Form von Informationen denken. Welche Informationen überleben. Unser Körper hat keine Chance. Wenn Sie über Protonenzerfall sprechen, ist das Konzept eines modernen H. sapiens-Körpers, der überlebt, völliger Wahnsinn. Wir könnten jedoch etwas werden, das dem idealen Informationskonzept näher kommt. Wenn wir so denken, ist es unser Ziel, die Informationen zu bewahren, die uns zu „uns“ machen. Wir müssen sie bewahren, während die Medien, in denen wir diese Informationen speichern, durch den Hitzetod langsam abgebaut werden.

Wenn wir messen können, wie viel Energie wir gespeichert haben, und eine zu dieser Energie proportionale Energiemenge für die Aufrechterhaltung von Informationen aufwenden können, z. B. für die Korrektur von Bitfehlern aufgrund von Verschlechterung, gibt es theoretisch keine Begrenzung dafür, wie lange man bestehen kann. Der schwierige Teil ist, wie man das über lange Zeiträume macht. Sie müssen im Grunde eine Wärmemaschine schaffen, die die äußeren Schichten Ihrer geordneten Informationsstruktur "verdampft", um die Energie bereitzustellen, die zur Aufrechterhaltung der Kerninformationen erforderlich ist. Es ist tatsächlich der Verdunstungskühlung bemerkenswert ähnlich, nur auf einer informationstheoretischen Ebene.

Die effektive Grenze dieses Prozesses ist, wenn Sie die Proportionalität zwischen gespeicherter Energie und verbrauchter Leistung nicht mehr aufrechterhalten können. Irgendwann stoßen Sie möglicherweise auf Quantisierungsprobleme, bei denen Sie Ihre Bits einfach nicht energieärmer machen können, als sie bereits sind, und Sie können sich nicht den Energieaufwand leisten, um sie zu korrigieren.

Der Schlüssel zu diesem Prozess ist, dass Wikipedia falsch liegt. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Quantenphysik das genaueste Modell dafür bleibt, wie unser Universum für die Zukunft funktioniert$10^{10^{56}}$Jahren ist verdammt nahe bei Null. Wir werden ein gültigeres Modell finden, und zu diesem Zeitpunkt werden wir unseren Überlebensprozess anpassen wollen, um ihn an jede neue Entdeckung anzupassen, die wir haben. Nach allem, was wir wissen, wenn Sie Quarks sorgfältig in einer Reihe anordnen, um ↑↑↓↓←→←→BA zu schreiben, bietet das Universum vielleicht eine Möglichkeit, die Energieerhaltung zu verletzen. Oder vielleicht finden wir endlich heraus, was die Inhaltsstoffe dieser Pille sind, und machen den nächsten Schritt:

Der Hitzetod des Universums basiert auf der Vorstellung, dass es sich um ein geschlossenes Universum handelt . Daher dominieren die Energieerhaltung und der Entropiepfeil. Aber wir leben in einem expandierenden Universum , einer sich beschleunigenden Expansion noch dazu. Angesichts der Tatsache, dass der Raum tatsächlich mit Energie verbunden ist, woher kommt die Energie ? Natürlich gibt es dunkle Energie, und viele glauben, dass dies impliziert, dass zusätzliche Energie erzeugt wird . Wenn man also diese Quelle finden und anzapfen könnte ...

Und während Sie warten, was wird Ihre Ausrüstung schützen? Dieselben Kräfte, die das Universum verwüstet haben, werden Ihre eigene Ausrüstung verwüsten, sie wird verfallen.

http://crowlspace.com/?p=1118 ist eine ziemlich interessante Lektüre. Im Grunde kombiniert es zwei Theorien, eine, dass Schwarze Löcher eine große Krise überleben könnten, und eine andere, dass Außerirdische innerhalb des Ereignishorizonts geladener, rotierender Schwarzer Löcher leben könnten. Natürlich würden die Außerirdischen gefangen sein, bis einige unwissende Entdecker mit ihren Raumschiffen eintraten und Sie ehrlich zu Gott Cthulhu gaben. Natürlich fragen Sie danach, was bei einem Hitzetod passieren würde. Der Wikipedia-Artikel https://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation für Hawking-Strahlung besagt, dass ein Schwarzes Loch eine Zeit lang vor dem Verdampfen überdauert

Diese Zeit muss also mindestens 10^10^56 Jahre betragen, und dann können die Außerirdischen ihre Alcubierre-Laufwerke oder was auch immer verwenden, um dem Ereignishorizont zu entkommen. Natürlich beläuft sich die benötigte Masse auf 10 ^ 10 ^ 55 kg, mehrere Milliarden Mal größer als die Masse des Universums. Natürlich könnten Modelle des Universums mit mehr Dimensionen und einem sich drehenden und aufgeladenen Schwarzen Loch diese Masse auf einen günstigeren Betrag einstellen.