Entropija ir sudėtingumas

Ramesnės ir draugiškesnės diskusijos be politikos. Mažiau apie politines pažiūras, vertybes ar pan. bei labiau kurstomos smalsumo sau įdomia tema.
Post Reply
User avatar
Lionginas
senbuvis
Posts: 5553
Joined: 2011-10-03 09:35

2015-06-30 21:29

Vilius wrote:Kita vertus, jei jūs kratysite labai dažnai, tuomet visos planetos tiesiog taps chaotiškomis, nepriklausomai nuo vėjo greičio. O tas netenkina pirmo kriterijaus pilnai taisyklių erdvei - nėra taisyklės, kurios pasekoje sistema (ūkiškai kalbant) nieko nedarytų. Cituoju trivialios taisyklės apibrėžimą iš mano originalios formuluotės: "Taisyklės, kurių rezultate elementų būsenos nesikeičia, arba keičiasi cikliškai su nedideliu periodu pavadinkime trivialiomis".
Čia stop. Jei purtysiu planetą kas 0,5 sekundės, tai tarp tų sekundžių trivialios taisyklės vis tiek veiks. Jos veiks netgi planetos purtymo metu. Tai yra, kai ją purtysiu, vėjas vis dar pūs, ir jis veiks smėlio daleles. Taip pat veiks ir inercijos dėsnis - nepajudintos dalelės niekur nejudės. Todėl jokios taisyklės čia NĖRA naikinamos. Kaip ir nuo žemės kylanti raketa nėra sistema be gravitacijos. Taip, sistema tikrai taps chaotiška, joks sudėtingumas joje neatsiras. Bet jei reikalavimas yra neleisti į ją įtraukti taisyklių, kurios draustų jai tokia būti, tuomet turime paprasčiausią ciklinį apibrėžimą.
Vilius
emeritas
Posts: 6521
Joined: 2004-04-19 12:28

2015-06-30 21:42

Žiūrėkit, aš jums duosiu paprastesnį pavyzdį. Sistema - apelsinas įjungtame blenderyje. Taisyklė - mėnulio fazė. Ar tikrai yra skirtumas, ar už lango pilnatis, ar delčia, jei tas neturi jokios įtakos sistemai? Lygiai taip pat ir su jūsų sprogimais - kai juos įtrauki į sistemą vėjas nebevaidina jokios rolės. Ar vėjas bus 0.0 m/s, ar 100 - vis vien sistema nuolatos bus chaotiška dėl tų sprogimų. Kas niekaip nesuderinama su pirmu kriterijumi, nes tiek apelsino blenderyje, tiek nuolat sprogdinamo smėlio būsena nuolatos keičiasi, o trivialios būsenos apibrėžimas reikalauja, kad nesikeistų. Jokio skirtumo, kas dėl to nestabilumo kaltas - taisyklė, ar pačios sistemos parametrai.
User avatar
Lionginas
senbuvis
Posts: 5553
Joined: 2011-10-03 09:35

2015-06-30 22:03

Vilius wrote:Žiūrėkit, aš jums duosiu paprastesnį pavyzdį. Sistema - apelsinas įjungtame blenderyje. Taisyklė - mėnulio fazė. Ar tikrai yra skirtumas, ar už lango pilnatis, ar delčia, jei tas neturi jokios įtakos sistemai? Lygiai taip pat ir su jūsų sprogimais - kai juos įtrauki į sistemą vėjas nebevaidina jokios rolės. Ar vėjas bus 0.0 m/s, ar 100 - vis vien sistema nuolatos bus chaotiška dėl tų sprogimų. Kas niekaip nesuderinama su pirmu kriterijumi, nes tiek apelsino blenderyje, tiek nuolat sprogdinamo smėlio būsena nuolatos keičiasi, o trivialios būsenos apibrėžimas reikalauja, kad nesikeistų. Jokio skirtumo, kas dėl to nestabilumo kaltas - taisyklė, ar pačios sistemos parametrai.
Triviali būsena - kas čia per naujiena, ir koks jos apibrėžimas? Iki šiol kalbėjai tik apie trivialias taisykles, o ne būsenas. Jokių trivialių taisyklių (kurios veikia atskrus sistemos elementus, pagal tavo apibrėžimą) viena papildoma chaotinė taisyklė nepažeidžia, visos taisyklės gali veikti vienu metu.

Neleidi į sistemą įdėti chaotinių taisyklių, kurios neleistų joje atsirasti sudėtingoms struktūroms (dėl kokių nors ad-hoc trivialių būsenų), o tuomet keli hipotezę, kad tokioje sistemoje atsiras sudėtingos struktūros. Nu taip, kada nors atsiras - pagal apibrėžimą turi atsirasti. Bet čia juk cikliška.
Vilius
emeritas
Posts: 6521
Joined: 2004-04-19 12:28

2015-06-30 22:57

Lionginas wrote:Triviali būsena - kas čia per naujiena, ir koks jos apibrėžimas?
Priimu pastabą dėl terminologijos, kai (jei) rašysiu švarraštį, pasistengsiu būti atidesnis.

Visgi ten gana aišku, ką aš turiu omenyje: kad taisyklių erdvė patenkintų pirmą kriterijų, sistema turi būti rimties/stabilumo/nesąveikavimo/nieko-nedarymo būsenoje veikiant bent vienai iš taisyklių. Dažnų sprogimų atveju tai neįmanoma su bet kuria taisykle (vėjo greičiu), reiškia kriterijus netenkinamas.

Jūs iš esmės bandote pasakyti, kad štilio taisyklė yra triviali sistemoje be sprogimų, TODĖL ji turi būti triviali ir sistemoje su sprogimais. Taip tiesiog nėra - įvedus sprogimus sistemos elgesys iš esmės pasikeičia, ir šioje pakeistoje sistemoje ta taisyklė ramybės būsenos nebeužtikrina.

Galiausiai nėra jokio skirtumo, ar jūs sprogimus priskirsite prie taisyklių (sistema: smėlis+oras, taisyklė: vėjas+sprogimai), ar prie sistemos (sistema:smėlis+oras+sprogimai, taisyklė: vėjas), rezultatas vis vien bus tas pats - veikiant tai taisyklei sistemos elgesys netenkins pirmo kriterijaus.
Lionginas wrote:Neleidi į sistemą įdėti chaotinių taisyklių, kurios neleistų joje atsirasti sudėtingoms struktūroms
Leidžiu įdėti. Tiesiog nesutinku, kad tokia taisyklių erdvė tenkina pilnumo kriterijus.
User avatar
Lionginas
senbuvis
Posts: 5553
Joined: 2011-10-03 09:35

2015-07-01 05:36

Vilius wrote:Visgi ten gana aišku, ką aš turiu omenyje: kad taisyklių erdvė patenkintų pirmą kriterijų, sistema turi būti rimties/stabilumo/nesąveikavimo/nieko-nedarymo būsenoje veikiant bent vienai iš taisyklių.
Tačiau pirmasis kriterijus yra ne apie tai. Pirmasis kriterijus yra apie tai, kad turi būti bent viena triviali taisyklė. O triviali taisyklė tiesiog mažai keičia atskirų elementų būsenas, arba jų nekeičia visai. Kalba buvo vien apie elementus.
Vilius wrote:Dažnų sprogimų atveju tai neįmanoma su bet kuria taisykle (vėjo greičiu), reiškia kriterijus netenkinamas.
O retesnių sprogimų atveju? Kodėl planetos supurtymas kas 10 metų tenkina kriterijus, o purtymas kas sekundę - jau nebe? Kame principinis skirtumas? Kad vienu atveju rezultatas tenkina, kitu - nebe?
Vilius wrote:Jūs iš esmės bandote pasakyti, kad štilio taisyklė yra triviali sistemoje be sprogimų, TODĖL ji turi būti triviali ir sistemoje su sprogimais. Taip tiesiog nėra - įvedus sprogimus sistemos elgesys iš esmės pasikeičia, ir šioje pakeistoje sistemoje ta taisyklė ramybės būsenos nebeužtikrina.
Pala, o kaip tą ramybės būseną užtikrina vėjelis, kuris, kitaip nei sprogimai, NUOLAT veikia smėlio smiltis? Ar jis nekeičia sistemos elgesio iš esmės?

Pateik geriau naują trivialios taisyklės apibrėžimą, nes, pasirodo, ar taisyklė yra triviali, priklauso ne tik nuo to, kaip ji veikia elementus, bet ir nuo kitų sistemoje veikiančių taisyklių. O apie tai pradžioje nebuvo kalbos.
Vilius
emeritas
Posts: 6521
Joined: 2004-04-19 12:28

2015-07-01 12:28

Lionginas wrote:O retesnių sprogimų atveju? Kodėl planetos supurtymas kas 10 metų tenkina kriterijus, o purtymas kas sekundę - jau nebe? Kame principinis skirtumas? Kad vienu atveju rezultatas tenkina, kitu - nebe?
Na gerai, įtikinot. Retų sprogimų atveju, taip pat netenkinamas pirmas kriterijus. Taigi, su reguliariais sprogimais visai nesigaus sudaryti pilnos taisyklių erdvės.
Lionginas wrote:Pala, o kaip tą ramybės būseną užtikrina vėjelis, kuris, kitaip nei sprogimai, NUOLAT veikia smėlio smiltis? Ar jis nekeičia sistemos elgesio iš esmės?
0m/s vėjas ir pats nejuda, todėl nieko nejudina - rimties būsena.

Ok, žiūrint grynai formaliai, oro dalelės visada juda chaotiškai, todėl tokia sistema niekad nebus rimties būsenoje. Bet taip kabinėjantis galima sukritikuoti bet kokią fizikos teoriją. Gi nėra realybėje nei absoliučiai kietų ar juodų kūnų, nei idealių termodinaminių dujų, nei judėjimo be trinties, nei izoliuotų sistemų, nei daugelio kitų teorinių abstrakcijų. Visgi tai netrukdo fizikams kurti naudingus modelius su tomis abstrakcijomis. Tiesiog taikant juos praktikoje reikia atsižvelgti, kiek reali situacija atitinka teorinį modelį - jei visai neatitinka, modelio pritaikyti tiesiog nepavyks. Sakykim, jei mes bandysime klasikinę mechaniką pritaikyti švitriniu popierium padengtai nuožulniai plokštumai, paklaidos bus tiesiog absurdiškos. Tas nereiškia, kad modelis yra blogas, tiesiog jis neadekvatus duotu atveju. Kita vertus, jei tokia nuožulnia plokštuma judės detalė su gerai suteptais ratukais, modelis vėl veiks.

Mano atveju, mes taip pat kalbame apie idealizuotas sistemas. Realybėje greičiausiai niekur neegzistuoja tikrai pilna taisyklių erdvė, visgi kai kuriais atvejais taisyklių erdvė gali būti pakankamai pilna, kad kažkur jos viduryje rastųsi sudėtingumas.
Lionginas wrote:Pateik geriau naują trivialios taisyklės apibrėžimą, nes, pasirodo, ar taisyklė yra triviali, priklauso ne tik nuo to, kaip ji veikia elementus, bet ir nuo kitų sistemoje veikiančių taisyklių. O apie tai pradžioje nebuvo kalbos.
Mūsų pavyzdyje viskas, kas vyksta toje planetoje yra "taisyklė", t.y. viena planeta - viena taisyklė. Ar taisyklė yra triviali, mes nusprendžiame pagal tai, ar jai veikiant sistema gali būti rimties būsenoje. Kas konkrečiai trukdo sistemai būti rimties būsenoje - taisyklė, ar pačios sistemos savybės, nėra svarbu.


Kaip jau sakiau, priimu jūsų kritiką dėl formuluotės. Visgi man asmeniškai silpniausia vieta atrodo ta, kad nėra aiškiai apibrėžta, ką mes laikome sudėtingumu. Na taip, tarp statiško ir chaotiško elgesio, tikriausiai bus kažkoks kitoks elgesys. Tačiau ar jis tikrai bus sudėtingas? Kitaip sakant, ar mes sudėtingumą galime apibrėžti tiesiog kaip bet kokį elgesį, kuris nėra nei chaotiškas, nei statiškas? Tarkim, turint dvi sistemas, kaip palyginti, kuri iš jų sudėtingesnė?
User avatar
Lionginas
senbuvis
Posts: 5553
Joined: 2011-10-03 09:35

2015-07-01 13:07

Vilius wrote:Mūsų pavyzdyje viskas, kas vyksta toje planetoje yra "taisyklė", t.y. viena planeta - viena taisyklė. Ar taisyklė yra triviali, mes nusprendžiame pagal tai, ar jai veikiant sistema gali būti rimties būsenoje. Kas konkrečiai trukdo sistemai būti rimties būsenoje - taisyklė, ar pačios sistemos savybės, nėra svarbu.
O kas būtent yra ta rimties būsena? Ir ar sistema joje turi būti visuomet, kiekvieną laiko kvantą?
Vilius
emeritas
Posts: 6521
Joined: 2004-04-19 12:28

2015-07-01 13:51

Lionginas wrote:O kas būtent yra ta rimties būsena? Ir ar sistema joje turi būti visuomet, kiekvieną laiko kvantą?
Iš principo - taip. Tačiau čia yra visokių niuansų.

Literatūroje (kiek tai liečia ląstelinius automatus) į šią klasę įtraukiamos ir sistemos, kur tos pačios būsenos kartojasi cikliškai su mažu periodu. Tačiau čia yra akivaizdi problema - koks konkrečiai periodas yra "mažas"? 2 iteracijos? 10? Milijonas?
Kita problema yra sistemos, kurios gali kažką daryti tik labai trumai, o po nurimsta ir lieka statiškos iki begalybės. Ar jas galime laikyti statiškomis? Ir vėlgi, kiek yra tas "trumpai"?

Dar painiau yra su chaotiškom taisyklėm. Kaip išmatuoti tą chaotiškumą? Galima bandyti įvertinti apytiksliai. Pavyzdžiui, savo darbe aš naudoju kompresijos metodą: suspaudi automato būseną su kažkokiu kompresijos algoritmu, ir žiūri kiek sutrumpėjo duomenų masyvas. Jei sutrumpėjo labai, reiškia buvo daug tvarkos (chaotiškumas mažas), jei nesutrumpėjo visai - reiškia tvarkos nebuvo (chaotiškumas didelis). Bendru atveju, tai veikia pakankamai gerai. Visgi egzistuoja neribotas kiekis būsenų, kurios iš tiesų yra visai tvarkingos - tiesiog kompresijos algoritmas nepajėgus tos tvarkos aptikti.

Taikant mano teoriją realybėje, manau, reikėtų kiekvienu atveju atskirai apibrėžti, kas yra triviali taisyklė, kaip mes įvertinsim chaotiškumą, ir sudėtingumą būtent tuo atveju. Sakykim, jūsų retų sprogimų atveju, galėtume sakyti, kad imame domėn tik sistemos elgesį N valandų po sprogimo - kai viskas nurimsta. Tada galime žiūrėti, ar taisyklių erdvė tarp sprogimų pakankamai panaši į pilną, kad būtų galima daryti prognozę dėl sudėtingumo. Žinau, kad tai nelabai formalu, visgi taip jau yra, kad mūsų pasaulis nėra draugiškas elegantiškoms teorijoms. Galiausiai, naudingumas praktikoje nulemia teorijos likimą, o ne popieriniai išvedžiojimai.

Kalbant apie praktinį pritaikymą. Kol kas aš daugiausia užsiėmiau pilnų taisyklių erdvių paieškomis apie reiškinius, kur jau žinoma, kad egzistuoja sudėtingumas. Tas yra kažkiek naudinga teorijai - leidžia aprašyti pavyzdžius, ir t.t. Visgi tikras teorijos panaudojimas būtų numatyti sudėtingumą ten, kur niekas nežino, ar jis yra, ir jį iš tiesų rasti. Va tada jau būtų galima kalbėti apie praktinę teorijos naudą. Žodžiu, klausimas yra toks: kur jūs pirmiausia ieškotumėte (daugmaž) pilnų taisyklių erdvių realybėje, kur nėra iš anksto žinoma dėl sudėtingų taisyklių egzistavimo?
Vilius
emeritas
Posts: 6521
Joined: 2004-04-19 12:28

2015-07-01 17:38

Iškepiau šiokią tokią iliustraciją. Čia kalba eina apie klasikinius vienmačius elementariuosius ląstelinius automatus. Kiekviena paveiksliuko eilutė atitinka vieną automato būseną, laikas eina iš viršaus žemyn.

Labai nesigilinant į technines detales, automatas pakoreguotas taip, kad kairėje pusėje veikia triviali taisyklė (rule 0 tame linke), dešinėje pusėje - chaotiška taisyklė (rule 30), o kituose stulpeliuose atsitiktinai parinkta taisyklė (arba 0, arba 30). Tikimybė išrinkti chaotišką taisyklę palaipsniui auga iš kairės į dešinę. Tas mums leidžia pavaizduoti visą taisyklių erdvę viename paveiksle.

Kaip matome, apie vidurį pradeda "augti" tie apkarpyti fraktalai. Jie akivaizdžiai nėra trivialūs (kaip tuštuma kairėje pusėje), bet jie nėra ir visai chaotiški (kaip tas marmalas dešinėje). Ar jūs sutinkate, kad juos duotame kontekste galima vadinti "sudėtingais"?
User avatar
Lionginas
senbuvis
Posts: 5553
Joined: 2011-10-03 09:35

2015-07-09 16:48

OK, visai įdomu. Tik gal reikėtų kažkaip kitaip suformuluoti, nes aš reikalą įsivaizdavau kiek kitaip.

Taip pat manau, kad dešinėje pusėje nėra marmalas, o gana sudėtingas pattern'as.
Vilius
emeritas
Posts: 6521
Joined: 2004-04-19 12:28

2015-07-09 16:59

Va, sugalvojau, kaip geriau suformuluoti kriterijus, kad išsispręstų tos problemos dėl "nieko nedarymo".

Pilna laikykime taisyklių erdvę, kuri tenkina šiuos tris kriterijus:
1. Yra bent viena taisyklė, kuriai veikiant sistemos elementų būsenas galima tiksliai prognozuoti (triviali taisyklė).
2. Yra bent viena taisyklė, kuriai veikiant sistemos būsenų visiškai neįmanoma prognozuoti (chaotiška taisyklė).
3. Yra daug tarpinių būsenų, kurias galima skirtingu laipsniu dalinai prognozuoti.

Hipotezė gali likti tokia pati: pilnoje taisyklių erdvėje turi būti sudėtingų taisyklių.

"Prognozuoti" čia reiškia, kad žinodami sistemos būsenų istoriją iki šio momento, mes galime numatyti jos būsenas į ateitį. Trivialios taisyklės atveju, mes galime numatyti bet kurio elemento būseną bet kuriuo ateities momentu, nes tos būsenos arba nesikeičia, arba keičiasi cikliškai. Veikiant chaotiškai taisyklei, ateities būsenų numatyti neįmanoma jokiu momentu ateityje. Tarpinių taisyklių atveju, būsenas galima numatyti tik kai kuriems elementams, arba tik kai kuriais laiko momentais.

Taip suformulavus, viena iš teorijos pasekmių yra, kad sudėtingos taisyklės nebus nei visai nuspėjamos, nei visai nenuspėjamos. Kas atitinka intuityvų sudėtingumo supratimą.

Smėlio planetų atveju, prie štilio visos smėlio dalelės gulės nejudėdamos, kas leidžia prognozuoti jų padėtis. Uragano atveju, smiltelių padėčių nebus galima numatyti. Sudėtingų bangelių atveju, bus galima aprašyti kažkokius bangelių formavimosi dėsningumus, kas leist numatyti kai kurių smėlio dalelių padėtis.

Įvedus sprogimus, tiksliai prognozuoti nebebus įmanoma, todėl netenkinamas pirmas kriterijus.
Vilius
emeritas
Posts: 6521
Joined: 2004-04-19 12:28

2015-07-09 17:04

Lionginas wrote:Taip pat manau, kad dešinėje pusėje nėra marmalas, o gana sudėtingas pattern'as.
Taisyklė 30 gal ir netenkina visiško neprognozuojamumo reikalavimo (sakykim, formuojasi tie balti trikampiai), tačiau ji yra labai chaotiška. Tiesą sakant, tokia chaotiška, kad ją yra bandę naudoti atsitiktinių skaičių generavimui. Mano kompresijos tyrimai patvirtina tą patį (iš daugumos pradinių būsenų jos suspaudžiamumas - tebus man atleista už tokį terminą - artėja prie 1).
User avatar
Lionginas
senbuvis
Posts: 5553
Joined: 2011-10-03 09:35

2015-07-09 17:38

Vilius wrote:
Lionginas wrote:Taip pat manau, kad dešinėje pusėje nėra marmalas, o gana sudėtingas pattern'as.
Taisyklė 30 gal ir netenkina visiško neprognozuojamumo reikalavimo (sakykim, formuojasi tie balti trikampiai), tačiau ji yra labai chaotiška. Tiesą sakant, tokia chaotiška, kad ją yra bandę naudoti atsitiktinių skaičių generavimui.
Iš toli žiūrint, tai įspūdis chaotiškas. Bet tie trikampiai yra sudėtingos struktūros, atsirandančios iš paprastų taisyklių.
Vilius wrote:Mano kompresijos tyrimai patvirtina tą patį (iš daugumos pradinių būsenų jos suspaudžiamumas - tebus man atleista už tokį terminą - artėja prie 1).
Čia matyt priklauso nuo duomenų pobūdžio ir konkretaus glaudinimo algoritmo. Galima parašyti glaudinimo algoritmą, skirtą būtent rule 30 gautiems vaizdams. Pavyzdžiui, naudojant kokią nors žodyno techniką, kur fiksuojami dažniausiai pasikartojantys patternai.
Vilius
emeritas
Posts: 6521
Joined: 2004-04-19 12:28

2015-07-09 18:12

Lionginas wrote:Iš toli žiūrint, tai įspūdis chaotiškas. Bet tie trikampiai yra sudėtingos struktūros, atsirandančios iš paprastų taisyklių.
Tuose automatuose viskas atsiranda iš paprastų taisyklių. Tačiau pačių taisyklių naudojimas jų elgesio prognozavimui yra tas pats, kaip prognozuoti planetų judėjimą metodu "palaukim, ir pažiūrėkim, kur jos bus po N metų". Tai nebe prognozavimas, o tiesiog sistemos stebėjimas.
Lionginas wrote:Galima parašyti glaudinimo algoritmą, skirtą būtent rule 30 gautiems vaizdams. Pavyzdžiui, naudojant kokią nors žodyno techniką, kur fiksuojami dažniausiai pasikartojantys patternai.
Ne tai, kad niekas nebandė to padaryti :)

Kažkur jau rašiau, kad realybėje greičiausiai niekur nebus tikrai visai chaotiškos taisyklės (gal nebent kvantinės fliuktuacijos?), o kartu ir pilnos taisyklių erdvės - tai tik teorinė abstrakcija. Tačiau taisyklė 30, panašu, yra gana arti to teorinio idealo.
Vilius
emeritas
Posts: 6521
Joined: 2004-04-19 12:28

2015-07-15 17:16

Ok. Kol kas palikim formuluotes nuošalėje, ir pabandykim padaryti leap of faith - prielaidą, kad mano hipotezė yra teisinga. T.y., kad iš tiesų sistemose su pilnomis taisyklių erdvėmis turi rastis sudėtingos sąveikos tarp sistemos elementų.

Dabar pakalbėkim apie svieto sutvėrimą. O taip, apie Didįjį sprogimą.

(Čia truputį palauksiu, kol nustosit face-palminti... ... ... ... Sakykim, kad jau.)

Niekas nežino, nuo ko tiksliai prasidėjo mūsų visata, bet dauguma sutaria, kad pirmosiomis akimirkomis ji buvo labai tanki (energijos tankio prasme), labai karšta, ir svarbiausia - labai homogeniška. T.y. kiekviename taške ji buvo beveik vienoda, ir tokia pradėjo plėstis. Tas netruko labai ilgai (apie 10E−37s), visgi šiame etape visatos elgesys buvo labai nuspėjamas. Žinant jos būseną vienu momentu, buvo galima labai tiksliai numatyti jos būseną sekančiu momentu: the same shit, just larger. Kas beveik idealiai atitinka mano (atnaujintą) trivialios taisyklės apibrėžimą.

Visgi mes žinome (pvz., iš foninės spinduliuotės netolygumų), kad visata gana greitai nustojo būti homogeniška, ką greičiausiai sukėlė kvantinės fliuktuacijos. Kadangi jos iš principo yra neprognozuojamos, mes turime turbūt chaotiškiausią taisyklę, kokia tik gali būti mūsų visatoje.

Kadangi fliuktuacijų amplitudės gali skirtis, mes patenkiname ir "daug taisyklių in between" kriterijų. T.y. vienuose taškuose visata turėjo būti beveik homogeniška, o kituose taškuose beveik visai chaotiška, o dar kituose taškuose - kažkur per vidurį (sorry, čia beveik nežinau, apie ką kalbu. Jei ką - pataisykit).

Telieka padaryti gana saugią prielaidą, kad visata ne visa iš karto nustojo būti homogeniška, ir gauname, kad kažkuriuo infliacijos periodo momentu visata buvo sistema su beveik idealiai pilna taisyklių erdve. Jei tikėti mano hipoteze, dėl to neišvengiamai turėjo rastis sudėtingos sąveikos. Pavadinkime jas tiesiog elementariosiomis dalelėmis.

Visgi tuo metu visata vis dar buvo labai karšta ir tanki, dėl ko dalelės nuolat daužėsi vienos į kitas, tai susikurdamos, tai susinaikindamos. Sakykime, kad tai yra chaotiška dalelių sąveikos taisyklė. Tačiau visatai toliau plečiantis atsirado pakankamai vietos, kad kai kurios dalelės galėtų tiesiog ramiai egzistuoti nesąveikaudamos - triviali dalelių taisyklė. Na, o kitos dalelės kažkiek daužėsi, bet mažiau chaotiškai, nei pirmosios. Kas vėl yra gana pilna taisyklių erdvė, bet jau ne pradinio visatos stufo, o dalelių lygyje. Jei taip, čia vėl turi gautis kažkas sudėtingo. Pavadinkim tuos daiktus atomais.

O visa kita yra kaip ir istorija: iš atomų sąveikos radosi molekulės, iš jų sąveikos - didesnė molekulės, iš kurių gyvybė, iš kurios sudėtingesnė gyvybė, tada socialiniai dariniai, ir taip iki pat Jungtinių Tautų Organizacijos :)

***

Paklausite, kodėl tokiu atveju visata neužsipildė be galo sudėtingais dariniais? Nuostabus klausimas. Atsakymas yra entropijos didėjimas. Kadangi visata turi bjaurų polinkį viską ardyti, ilgai išlikti gali tik dalykai, kurie arba yra labai stabilūs, arba spėja sudėtingėti greičiau, nei entropija juos ardo. Čia kaip natūrali atranka, tik ji prasidėjo ne tada, kai čia pas mus kažkas pradėjo ropoti ir šliaužioti, o gerokai anksčiau - greičiausiai per patį Didįjį sprogimą.

***

Kaip manote, ar šie mano pasvaičiojimai atsako į klausimą, kurį iškėliau temos pradžioje - kodėl visatoje, kuri turi polinkį į entropijos didėjimą, lokaliai didėja sudėtingumas?
Vilius
emeritas
Posts: 6521
Joined: 2004-04-19 12:28

2015-07-24 22:41

Gerai, gerai.. Eisiu pažaist teorijas kur nors kitur :ax:

Visgi pabaigai iliustracija.
320348758_DBfqW-L-1.jpg
User avatar
Sejanus
senbuvis
Posts: 1669
Joined: 2008-11-16 14:41

2018-05-16 10:43

Ką manot?
Ką reiškia sudėtingi šiame kontekste? Ar yra kažkoks būdas palyginti (=išmatuoti ir išreikšti skaičiais) dviejų reiškinių sudėtingumą?
Vilius
emeritas
Posts: 6521
Joined: 2004-04-19 12:28

2018-05-16 11:26

Sejanus wrote:
2018-05-16 10:43
Ką reiškia sudėtingi šiame kontekste? Ar yra kažkoks būdas palyginti (=išmatuoti ir išreikšti skaičiais) dviejų reiškinių sudėtingumą?
Taip, yra. Sudėtingesnis yra tas reiškinys, kurį yra sunkiau aprašyti.

Pvz., atomai metale - paprasta sistema, nes jos elementai beveik nieko nedaro. Gal kartais įvyksta kažkurio atomo branduolio skilimas, ar prateka elektros srovė, tačiau šiuos reiškinius irgi galima aprašyti gana paprastais dėsniais.

Truputį keblesnis pavyzdys yra kambarys pilnas oro. Iš pirmo žvilgsnio gali pasirodyti, kad dėl dujų molekulių judėjimo chaotiškumo, tokią sistemą yra labai sunku (gal net - neįmanoma) tiksliai aprašyti. Tačiau iš tiesų, tą chaotišką elgesį irgi galima gana tiksliai aprašyti statistiniais dėsniais (termodinamika & co).

Tikrai sudėtingas reiškinys yra toks, kurį yra sunku aprašyti tiek analitiniais, tiek statistiniais (tiek bet kokiais kitais) būdais.
Post Reply