¿Puedes esperar a que pase la muerte por calor del universo?

Basado en la solicitud de una respuesta de ciencia dura en lugar de la que puse arriba. Me quedo con el otro porque es mucho más accesible. Explorar cómo sobrevivir a la muerte térmica del universo requiere explorar los límites de las matemáticas, la sociedad, la ciencia y la supervivencia.

En los comentarios, mencionas "Creo que la pregunta a la que me refiero es si hay algún teorema de imposibilidad que diga "todas las burbujas durante el estallido de la muerte por calor" o algo así". La respuesta es no, no hay ningún teorema de imposibilidad como ese, pero usted pidió el teorema equivocado.

El primer problema es definir qué es una burbuja. Si su burbuja es vista como "parte del universo", entonces la muerte por calor aún no ha ocurrido porque su burbuja contiene información. Entonces, claramente tiene la intención de tratar la burbuja como "fuera del universo", lo que, según las mismas definiciones que la muerte por calor, significa que no puede realizar mediciones clásicas sobre el estado fuera de la burbuja. Vea el daemon de Maxwell para un argumento de por qué.

Ahora el problema es que el universo no renace en$10^{10^{56}}$años. La mecánica cuántica no hace las cosas en un horario. Lo que en realidad afirma esa teoría es que es posible que, a través de la mecánica cuántica, se produzca una forma de onda similar a la de un universo (como una función delta de dirac que podría servir como un big bang) debido a efectos aleatorios. Dos conclusiones clave aquí. Primero, asume que QM es 100% correcto, que no hay absolutamente ninguna correlación entre las partículas que no pueden modelarse como variables aleatorias, y que todas esas variables están sujetas al Teorema del Límite Central . En este caso, el renacimiento de un nuevo universo ocurrirá en un momento también especificado por una variable aleatoria con una expectativa de que ocurra en$10^{10^{56}}$años. Si reventó su burbuja demasiado pronto en un 0.0000000000000000000000000000000000000000000001%, encontraría que estaría tan lejos que incluso un agujero negro "burbujeado" con toda la masa conocida en el universo se evaporaría antes de que vuelva a ocurrir la génesis. Si lo hace estallar 0.0000000000000000000000000000000000000000000001 % demasiado tarde, se perderá la génesis del nuevo universo, se perderá su evolución y se despertará durante su muerte por calor después de que todos sus agujeros negros hayan desaparecido. De hecho, ni siquiera serías capaz de notar la diferencia entre los dos casos, ¡porque habría muy poca información en el universo para estudiar! (y en realidad, los límites son mucho más estrechos que eso. Los límites reales tienen aproximadamente$10^54$ceros en ellos! ¡Simplemente no tenía ganas de mantener presionada la tecla cero tanto tiempo que comenzaríamos a entrar en la muerte térmica del universo antes de que terminemos esta respuesta!)

Esto significa que debemos relajar el requisito de la "burbuja". Necesitamos hacer mediciones del espacio exterior para observar cómo sucede el nuevo universo. Un enfoque sería confiar en interacciones puramente cuánticas que no transfieren energía, pero lo mejor que se puede hacer es darnos una probabilidad de que la burbuja explote en un momento dado. Necesitamos hacer mediciones reales. Esto significa que la energía sale de la burbuja y la energía entra en la burbuja. Ahora somos parte del universo, porque estamos interactuando termodinámicamente.

Uno de los efectos secundarios de esto es que ahora aplicamos leyes termodinámicas, que establecen que la energía siempre se transferirá del lado caliente al lado frío. El universo exterior es el lado frío, por lo que la energía se filtrará. Ahora estás jugando un juego de ruleta rusa: ¿aparecerá un universo aleatorio afuera antes de que las mismas fuerzas que hacen que los universos aleatorios destrocen tu burbuja?

Como mencioné en mi respuesta anterior, hay una solución para esto. Considere la supervivencia no como una cuestión de aprobación/rechazo, sino como una métrica. La supervivencia cero es "ninguna información almacenada en la burbuja cuando se selló sobrevive", la supervivencia máxima es "toda la información almacenada en la burbuja cuando se selló sobrevive", y la métrica intermedia captura la cantidad de información importante que conserva. Esto te obliga a comprender lo que realmente quieres conservar y lo que estás dispuesto a perder. Con el tiempo, sacrifica la información de menor valor para proporcionar la energía necesaria para realizar mediciones del universo.

Si usa una cantidad de energía proporcional a la energía que ha almacenado, el patrón funciona. Al principio pierdes más energía que información, porque no ha pasado nada interesante. A medida que continúas, gastas cada vez menos energía, exponencialmente. Tal curva solo termina cuando te quedas sin bits de entropía. Mientras gastes una cantidad de energía lo suficientemente pequeña, puedes dejar que la muerte por calor del universo te supere y esperar el nuevo comienzo.

El límite de esto es cuando te quedas sin bits de entropía. Cuando solo te queda 1 bit de entropía, no puedes subdividirlo. ¿O puedes? ¿Qué pasa si replanteamos la métrica? ¿Y si la métrica permitiera bits fraccionarios de entropía? Un bit fraccionario de entropía no podría causar un cambio de bit de 0 a 1. Sin embargo, si el universo que renace también tiene algunas construcciones que pueden describirse como que tienen bits fraccionarios de energía. Podríamos ser capaces de influir en el nuevo universo, incluso si no podemos cambiar un poco de 0 a 1.

¿Cómo podría funcionar esto? Fuimos a dos extremos. Las interacciones cuánticas no proporcionaron información clásica para decidir cuándo explotar la burbuja. Las mediciones clásicas proporcionaron esa información, pero tenían costos entrópicos. ¿Qué pasa en el medio?

Hay un desarrollo reciente en Weak Measurement , que es un enfoque QM para recopilar información sobre un sistema mientras se aprende mucho menos sobre el estado promedio del sistema de lo habitual. Por ejemplo, considere un caso de polarización. Estamos acostumbrados a medir fotones clásicamente para determinar la polarización horizontal o vertical. Estamos acostumbrados a medir fotones con entrelazamiento cuántico puro, pero eso no genera ninguna información. La medición débil proporciona resultados como "Hay una diferencia de 10 grados en el ángulo de polarización entre el fotón medido y el fotón con el que acabas de entrelazarlo débilmente". Todavía no sabes mucho sobre el ángulo, pero conoces una forma de calcularlo.

Este enfoque puede permitir mediciones que tienen la apariencia de una fracción de entropía asociada a ellas. Esto se demuestra para tales operadores QM utilizando el "lema de medición suave".

Esto sugiere que, a través de una medición débil del universo moribundo que te rodea, podrías interactuar con el mundo, buscando un nuevo universo. Una vez que vea ese nuevo universo, podría influir en él utilizando mediciones débiles para asegurarse de que cada fracción de entropía que guarde obtenga su máximo impacto.

Y, si tuvo suerte y el nuevo universo se generó temprano, incluso podría elegir medir clásicamente si el nuevo universo se ha formado, a expensas de la energía. Si tiene éxito, incluso podría interactuar clásicamente con ese universo.

La construcción de esto es la parte difícil. En particular, es imposible probar que funcionará con las matemáticas modernas. Para garantizar que la potencia utilizada sea proporcional a la energía de la burbuja, su motor de fabricación de burbujas necesita "saber" cuánta energía hay. Sin embargo, para hacer eso, necesita saber cuánta energía hay en el sistema de conocimiento de energía, y así sucesivamente. Resulta que la teoría de conjuntos moderna tiene un axioma, el Axioma de Regularidad , que prohíbe tales estructuras autorreferenciales. Tendría que usar una de las teorías de conjuntos alternativas que se están desarrollando y que permiten elementos ur , como los átomos de Quine, y luego tendría que asegurarse de que sus teorías científicas no se desmoronen en tales sistemas (tales teorías de conjuntos no son " bien fundado"

Al final, es posible que pueda hacerlo, pero usando las matemáticas y la ciencia existentes sería imposible demostrar que la burbuja que construyó hará el trabajo, con un 100 % de éxito. Siempre tendrás algo de incertidumbre.

Pero, quizás, frente a la certeza de la muerte por calor, quizás podamos aceptar no saber el futuro a cambio de evitar un destino indeseable conocido.

"Sobrevivir" a la muerte por calor no es una tarea fácil. No es pequeño en absoluto. De hecho, no solo hay escritores de ficción que hablan de ello, como Manifold Time de Stephen Baxter , de hecho hay filósofos que lo discuten. Nietzsche escribió sobre "El último hombre" en Así habló Zaratustra . The Last Man era una sociedad cuyo único objetivo era la persistencia continua de su sociedad. Zarathustra denunció esto en voz alta, porque necesitas un objetivo más profundo que simplemente continuar.

Para sobrevivir tanto tiempo, necesitamos pensar en términos de información. Qué información sobrevive. Nuestros cuerpos no tienen ninguna posibilidad. Cuando se habla de decaimiento de protones, el concepto de un cuerpo moderno de H. sapiens que sobrevive es una completa locura. Sin embargo, podríamos convertirnos en algo más cercano al concepto ideal de información. Si pensamos de esa manera, nuestro objetivo es preservar la información que nos hace 'nosotros'. Tenemos que preservarlo mientras los medios en los que almacenamos esa información se degradan lentamente debido a la muerte por calor.

Si podemos medir cuánta energía hemos almacenado y gastar una cantidad de energía proporcional a esa energía en mantener la información, como corregir errores de bit debido a la degradación, teóricamente no hay límite en cuanto a cuánto tiempo puede persistir. La parte difícil es cómo hacer eso durante largos períodos de tiempo. Básicamente, debe crear un motor térmico que "evapore" las capas externas de su estructura ordenada de información para proporcionar la energía necesaria para mantener la información central. En realidad, es notablemente similar al enfriamiento por evaporación, solo a un nivel teórico de información.

El límite efectivo de este proceso es cuando ya no se puede mantener la proporcionalidad de energía almacenada vs potencia consumida. En algún momento, puede encontrar problemas de cuantización en los que simplemente no puede hacer que sus bits tengan una energía más baja de lo que ya son, y no puede permitirse el gasto de energía para corregirlos.

La clave de este proceso es que Wikipedia está equivocada. Las probabilidades de que la física cuántica siga siendo el modelo más preciso de cómo funciona nuestro universo para el próximo$10^{10^{56}}$años es bastante cerca de cero. Encontraremos un modelo más válido, y en ese momento querremos adaptar nuestro proceso de supervivencia para que coincida con cualquier nuevo descubrimiento que tengamos. Por lo que sabemos, si coloca cuidadosamente los quarks en una fila para escribir ↑↑↓↓←→←→BA, tal vez el universo proporcione una forma de violar la conservación de la energía. O tal vez finalmente descubramos cuáles son los ingredientes de esta píldora y demos el siguiente paso:

La muerte térmica del universo se basa en la idea de que es un universo cerrado . Por tanto, dominan la conservación de la energía y la flecha de la entropía. Pero vivimos en un universo en expansión , una expansión acelerada en eso. Dado que el espacio en realidad tiene energía asociada, ¿de dónde viene la energía ? Por supuesto que existe la energía oscura, y muchos creen que esto implica que se está creando energía adicional . Entonces, si uno pudiera encontrar y tocar esa fuente ...

Y mientras espera, ¿qué va a proteger su equipo? Las mismas fuerzas que han devastado el universo devastarán tu propio equipo, se descompondrá.

http://crowlspace.com/?p=1118 es una lectura bastante interesante. Básicamente combina 2 teorías, una de que los agujeros negros podrían sobrevivir a un gran crujido, y otra de que los extraterrestres podrían vivir dentro del horizonte de eventos de los agujeros negros giratorios y cargados. Por supuesto los extraterrestres quedarían atrapados, hasta que unos exploradores involuntarios entraron con sus naves espaciales ftl, entregándole honesto al dios Cthulhu. Por supuesto, usted está preguntando qué pasaría en una muerte por calor. El artículo de wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation para la radiación de Hawking establece que un agujero negro dura antes de evaporarse por un tiempo

por lo que necesita que este tiempo sea de al menos 10^10^56 años, y luego los extraterrestres pueden usar sus unidades de alcubierre o lo que sea para escapar del horizonte de eventos. Por supuesto, esto sitúa la masa necesaria en 10^10^55 kg, varios miles de millones de veces más grande que la masa del universo. Por supuesto, los modelos del universo que incluyen más dimensiones y que tienen el agujero negro girando y cargado podrían ajustar esta masa a una cantidad más favorable.