Warum ist Lokalität eine wichtige Voraussetzung in der Physik?

Meine Überlegung ist, dass es aufgrund der Lorentz-Invarianz möglich ist, einen Rahmen zu finden, in dem sie sich am selben räumlichen Punkt befinden, wenn sich zwei Objekte an zeitlich getrennten Raumzeitpunkten befinden, in welchem ​​​​Fall eine direkte Wechselwirkung zwischen den beiden besteht Objekte würden die Kausalität verletzen (ein Objekt würde trotz der zeitlichen Trennung zwischen ihnen [sofort] das andere beeinflussen).

Dies ist eine unangemessene Verwendung des Wortes sofort . Es ist möglich, dass das Frühere das Spätere indirekt beeinflusst, aber das Spätere beeinflusst das Frühere überhaupt nicht. Momentan bedeutet, dass es gleichzeitig geschieht (derselbe Moment, der eine Hyperebene der Gleichzeitigkeit ist).

Wenn Sie nicht wollen, dass die Zukunft die Vergangenheit beeinflusst, dann ist es keine symmetrische Interaktion, bei der sich beide gegenseitig beeinflussen.

Wenn sich zwei Objekte an raumartig getrennten Raumzeitpunkten befinden, ist es als nächstes möglich, einen Rahmen zu finden, in dem sie sich zum selben Zeitpunkt befinden, in welchem ​​​​Fall jede direkte Interaktion zwischen den beiden Objekten eine Aktion darstellen würde -a-Distanz, was unerwünscht ist, da es suggeriert, dass räumlich getrennte Objekte einander direkt beeinflussen können (dh ohne erkennbare Vermittlung der Wechselwirkung zwischen ihnen), unabhängig von der Entfernung zwischen ihnen.

Dies wäre augenblicklich. Und Ihr Einwand klingt tautologisch, obwohl Sie unterschiedliche Rahmen ansprechen. Dieser Einwand gegen die räumliche Trennung klingt wie ein Einwand gegen die Nichtlokalität, ich sehe keine Erklärung.

Es gibt berechtigte Bedenken. Wenn verschiedene Menschen sich nicht darüber einig sind, was zuerst passiert, ist es für sie schwierig, sich gegenseitig zu beeinflussen, ohne dass die Zukunft die Vergangenheit beeinflusst, also geht es um die Relativität der Gleichzeitigkeit. Viele Leute nennen das als Einwand. Aber Ereignisse gleichzeitig zu nennen, ist nur eine Bezeichnung, als ob Zukunft oder Vergangenheit (im Gegensatz zu richtiger Zukunft und richtiger Vergangenheit) eine wichtige Unterscheidung wäre, obwohl es eine völlig unphysikalische, rahmenbasierte Unterscheidung ist (ob zwei raumartig getrennte Ereignisse eine in Zukunft oder Vergangenheit haben oder keines von beiden).

Diese Ereignisse befinden sich im Sonst-wenn (weder in der eigentlichen Zukunft noch in der eigentlichen Vergangenheit) voneinander.

Das Argument der nicht übereinstimmenden Gleichzeitigkeit baut zumindest auf dem vorherigen Einwand auf (wollte nicht, dass die Zukunft die Vergangenheit beeinflusst), aber es gibt ein objektiveres und praktischeres experimentelles Anliegen. Insbesondere in Bezug auf Vorhersagbarkeit, Reproduzierbarkeit und Kontrolle.

Wir wollen Vorhersagen treffen. Wir wollen die Vorhersagen testen. Wir möchten, dass die Tests zuverlässig korrekt ausfallen. Das bedeutet, dass eine Vorhersage eine zukünftige Situation vorhersagen muss, die gemessen werden kann, aber wir müssen explizit angeben, wie diese zukünftige Situation von aktuellen Dingen abhängt, die kontrolliert oder gemessen werden können.

Das eigentliche Problem ist also der Zugriff. Wir haben keinen Zugriff auf die Zukunft, wenn wir eine Vorhersage treffen. Und wenn wir Vorhersagen über die kontinuierliche Entfaltung dynamischer Systeme machen wollen, dann können unsere Vorhersagen für sehr kleine Zeitintervalle später als jetzt sein. Sobald sich etwas an einem anderen Ort befindet (raumartig getrennt, also an einem anderen Ort), dann geschehen diese Ereignisse für einige Beobachter eine feste Zeit später, sodass es für kleinere Intervalle Teil der Zukunft ist, zu der Sie keinen Zugang haben.

Keinen Zugang zur Zukunft zu haben, wenn man jetzt Vorhersagen macht, ist der Grund dafür, dass sich zeit- und raumähnliche Ereignisse nicht gegenseitig beeinflussen, wenn es einen Rahmen gibt, in dem eines später eintritt.

Wenn sich schließlich zwei Objekte an lichtartig getrennten Raumzeitpunkten befinden, ist es unmöglich, einen Rahmen zu finden, in dem sie sich am selben räumlichen oder zeitlichen Punkt befinden, in welchem ​​​​Fall jede direkte Wechselwirkung zwischen den beiden Objekten eine Aktion impliziert. auf Distanz und eine Verletzung der Kausalität.

Das selbe hier. Wenn sie leicht voneinander getrennt sind, können Sie ein ausreichend kleines Zeitintervall wählen, in dem ein Ereignis später als das andere eintritt, sodass keine Vorhersagen darüber möglich sind, wie sich die Dinge jetzt ändern, was wir tun.

Wir wollen Lokalität, weil wir nicht sagen wollen, dass unsere Ergebnisse von jemandem bestimmt werden, der weit weg ist und wie er einige Knöpfe in seiner Ausrüstung justiert. Aber auch das ist nicht der Grund für lokale Interaktionen.

Der wahre Grund sind Symmetrie- und Erhaltungssätze.

Kontinuierliche Symmetrien führen zu Erhaltungssätzen. Und wir wollen Symmetrie, weil sonst die Dinge zu verschiedenen Zeiten oder an verschiedenen Orten ohne jeden Grund anders wären. Sie können unterschiedlich sein, weil sie von den Dingen um sie herum abhängen können, aber sie sollten nicht von einem globalen Zeittakt oder einer globalen X-Achse oder einem globalen Ursprung abhängen. Und dies ist eine Art Ort, aber es ist der wahre Ort, von dem wir wollen, dass alles andere gebaut wird.

Sobald wir also die Symmetrien haben, erhalten wir die Erhaltungssätze. Und die Erhaltungssätze lassen zu, dass man sich gefragt hat, wie viel Energie und Schwung darin steckt. Und hier ist die Schlussfolgerung, die Energie und der Impuls müssen von zwei Dingen am exakt gleichen Ort fließen, denn wenn etwas bei einem Ereignis Energie verliert und diese Energie bei einem anderen Ereignis gewonnen wird, dann gibt es eine Hyperebene der Gleichzeitigkeit, die die beiden Ereignisse trennt und zwei Hyperebenen parallel zu dieser, die jedes Ereignis durchlaufen, und die Energie und der Impuls sind auf den drei Hyperebenen nicht gleich, weil dieser mittleren Zwischenebene diese Energie fehlt.

Es gibt also eine Art von Lokalität, eine Symmetrie, und sie führt dazu, dass Wechselwirkungen zum exakt gleichen Ereignis stattfinden.

Und es gibt keine Aufschlüsselung von raumartig, zeitartig oder lichtartig. Nur das gleiche Ereignis im Vergleich zu einem anderen Ereignis. Und das ist die tatsächliche Perspektive der tatsächlichen Physiker.

[A] Ursache an einem bestimmten Raumzeitpunkt sollte keine direkte Wirkung auf andere Raumzeitpunkte haben, egal wie klein der Abstand ist

Kausalität ist ein heikles Biest. Im Allgemeinen kann man sagen, dass ein elektromagnetisches Feld und seine zeitliche Änderungsrate mit einer Kombination seiner räumlichen Abweichungen übereinstimmen. Bei einem geladenen Teilchen ist es die zweite zeitliche Ableitung, die davon abhängt, was passiert (zB von der räumlichen Variation der Potentiale).

Aber wir können den Feldern Energie und den Teilchen Energie zuweisen, und der Punkt ist, dass die Ereignisse, bei denen das Feld Energie gewinnt oder verliert, dieselben Ereignisse sind, bei denen das Teilchen Energie verliert oder gewinnt. Und alles andere würde den Energieerhaltungssatz verletzen.

Allerdings scheint es nicht viel Literatur zu diesem Thema zu geben.

Ich habe mehrere ganze Bücher über nichts anderes gesehen. Und verschiedene Artikel. Und unterschiedliche Theorien haben unterschiedliche Takes. Zum Beispiel hatte die Feynman-Wheeler-Elektrodynamik Wirkung auf Distanz Wechselwirkungen zwischen lichtähnlichen getrennten Ereignissen, aber sie hat keine Energieerhaltung.

Da Symmetrien Energieerhaltung erfordern und Energieerhaltung lokale Wechselwirkungen an genau demselben Punkt erfordert, ist das der wahre Grund, warum die Menschen es wollen. Aber einige Leute wollen nur, dass es lokal ist, also hören Sie hier auf. Einige wollen Energie sparen und brauchen daher lokale Interaktionen. Andere Leute wollen die Symmetrie und sind daher gezwungen, die Erhaltung zu haben, also sind sie gezwungen, die Lokalität zu haben.

Aber ich habe argumentiert, dass die Symmetrie sich nicht wirklich von der Lokalität unterscheidet, es ist nur eine bevorzugte Form der Lokalität. Die Symmetrie erfordert, dass Sie sich nicht um einen globalen Ursprung kümmern, sondern nur um die Dinge um Sie herum, also ist dies der bevorzugte grundlegende Ort für die meisten Menschen.