¿Cuál es la definición de físicamente significativo?

Recientemente hice una pregunta en la que quería saber si era físicamente significativo hablar sobre la flecha del tiempo en otros universos.

Aunque muchas personas aparentemente tienen una noción intuitiva de lo que significa "físicamente significativo", el único contexto real que he encontrado es en términos de "observables físicamente significativos", donde en un contexto mecánico cuántico hablamos de los posibles valores propios asociados con estados propios de un operador:

H | ψ ⟩ = λ | ψ ⟩

Los observables son posibles resultados de experimentos u otras operaciones en el vector de estado. Entonces, en el contexto de la flecha del tiempo, donde se afirma la posibilidad de un tiempo vectorial, a uno le gustaría pensar en alguna operación posible que produzca un conjunto de valores posibles para ese tiempo. Entonces, la primera pregunta que uno podría hacerse es, "¿qué operación puedo realizar para observar los valores vectoriales de la flecha del tiempo?"

Parecería que hay alguna diferencia entre definir tal operación y la posibilidad de que sea realmente ejecutable. Entonces, uno podría pensar que una cosa tiene significado físico si puede definir un conjunto de operaciones ejecutables (la ejecución está determinada por algún conjunto de restricciones).

Sin embargo, sospecho que hay una mejor definición, o una mejor manera de conceptualizar lo que significa "físicamente significativo", y me gustaría leer cuáles son.

Respuestas (3)

Una descripción conceptual de cualquier aspecto del mundo es "físicamente significativa" si uno puede concebir una prueba empírica para distinguir entre las consecuencias de esa descripción y su negación.

Sin embargo, mientras ciertas pruebas pueden ser teóricamente satisfactorias, pueden no ser muy prácticas. Se puede probar la existencia de monopolos magnéticos, pero la probabilidad a priori de detectar uno es insignificante, por lo que en la práctica es difícil decir si existen o no monopolos magnéticos, aunque su existencia es "físicamente significativa" en el sentido dado arriba.

Creo que esta es una comparación incorrecta. Si algo es difícil de detectar es diferente de si es ejecutable. Ciertamente puedo configurar experimentos para detectar monopolos, que la probabilidad de detección aún no haya alcanzado el umbral no es una indicación de no ejecutabilidad.
Esta respuesta es lo que se llama "positivismo lógico", una especie de filosofía de la ciencia ampliamente aceptada por muchos físicos durante mucho tiempo en el siglo XX, pero que ha sido criticada por Feynman, Wienberg y Gell-Mann. De todos modos, es una filosofía particular, y no forma parte de la ciencia misma. La ciencia en sí misma no tiene una definición de "físicamente significativo".

Físicamente significativo significa algo que es, en principio, comprobable. Eso efectivamente significa que es posible alguna medida que podría responder a una pregunta dada.

En el caso de la flecha del tiempo, podríamos decir que podríamos, en principio, medir cómo fluye el calor como una forma de determinar los cambios en la entropía para hacer una comparación entre la flecha del tiempo de otro universo y la nuestra. Por supuesto, esto supone toneladas de otras cosas que serían relevantes para esa pregunta específica (números iguales de dimensiones de tiempo, cambio de entropía como medida de la flecha del tiempo, leyes que gobiernan la entropía siendo similares entre universos, la capacidad de medir esto en más que un universo desde una perspectiva significativa, etc.), que es lo que hace que la pregunta sea interesante, pero subraya la idea básica de "físicamente significativo" como comprobable o medible.

Ejemplos mucho más simples que no implican postular otros universos aclaran el punto. Por ejemplo, sabemos que no tiene sentido físico hablar de lo cerca que está un átomo radiactivo de descomponerse. Según la definición anterior, esto significa que no es posible, ni siquiera en principio, realizar mediciones que le permitan responder a la pregunta "¿Cuánto tardará en desintegrarse este átomo específico?" Solo tiene sentido físicamente hablar de si el átomo se ha desintegrado o no, ya que esto es algo que se puede medir, es decir, podemos responder a la pregunta: "¿Ya se ha desintegrado este átomo?"

@Humble Ah, ahí está el problema. Si estás hablando de cualquier cosa que tenga que ver con otro universo, estás, casi por definición, hablando de algo que no es comprobable. Si regresa a su otra pregunta sobre la flecha del tiempo, diría que no tiene sentido físico hablar de eso precisamente porque no podemos medirlo.
@Humble Creo que acabo de darme cuenta de dónde está ocurriendo el malentendido entre nosotros. Primero, "medida" significa algo específico y técnico en física (creo que ya lo sabes). En segundo lugar, con respecto a la flecha del tiempo, la idea de un enfoque de operador/estado propio falla porque no hay una flecha del tiempo en el nivel cuántico. En el mejor de los casos, la flecha del tiempo surge estadísticamente de la entropía. Entonces, si insiste en preguntar sobre una definición de significado físico en el contexto de la flecha del tiempo, tendrá problemas para lograr el rigor.
Me gusta esta discusión porque creo que se está moviendo en la dirección correcta. Tendré que pensar en esto un poco más.

Esta charla comienza a cubrir parte de esta pregunta en detalle alrededor de las 6:30. No he terminado de verlo, pero se está moviendo más hacia la madriguera del conejo. Encontrado también aquí .

Sólo la primera de muchas notas. Encuentro muy fascinante la analogía de N=4 SYM con el oscilador armónico. También la implicación de que la realidad física se trata de la estructura de las amplitudes de dispersión es fantástica.

Esta entrada fue verificada, sin embargo, tenía la intención de trabajar de forma iterativa. Continuaré actualizando periódicamente a medida que avance. 01/02/2011

actualizar uno

Para responder a esta pregunta, primero debemos definir tres componentes clave:

1) Sistema físico

2) Datos

3) Interconexión

Un sistema físico es un tipo de sistema que se ocupa de analizar el universo físico. Físico tiene que ver con la física que tiene que ver con el análisis de la naturaleza que tiene que ver con los fenómenos que tiene que ver con "cualquier evento que es observable, por muy común que sea, incluso si requiere el uso de instrumentos para observar, registrar , o compilar datos que le conciernen".

Los datos son el "nivel más bajo de abstracción del que se derivan la información y luego el conocimiento"; sugiriendo que los datos son el elemento más fundamental asociado con una observación. Comenzando con un conjunto de datos, no se puede decir nada sobre un sistema físico usando esos datos a menos que los datos y el sistema físico tengan alguna interconexión.

Con esos tres componentes: sistema físico, datos e interconexión; podríamos explorar una definición de físicamente significativo.

Continuará, a pesar de los trolls...

Confundes respuestas y comentarios. En general, no debe responder a su propia pregunta -1
@Georg One puede responder a su pregunta e incluso aceptar su propia respuesta, por lo que, en principio, está bien; consulte las preguntas frecuentes. (Por supuesto, esto no cambia el hecho de que todo el hilo está fuera de tema).
+1 Me gusta esta respuesta hasta ahora y espero que la concluyas pronto
¿Cuál es la definición de físicamente significativo?
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