Im Herzen der Physik steht die Idee eines Bezugssystems. Ein Bezugssystem ist eine Grenze, etwas, das dies von jenem trennt. Ein Bezugssystem ist eine Grenze, die einen Decoder und ein Codebuch enthält, die verwendet werden, um den Fluss der Grenze als Beschreibung der Welt zu interpretieren.

Das Codebuch ist eine Koordinatenkarte, die angibt, aus welcher Perspektive das Codebuch den Fluss interpretieren sollte.

Im diskreten Fall bedeutet dies, dass es Eingabestatus in Ausgabestatus decodiert. Im kontinuierlichen Fall wendet es einen Projektionsoperator auf eine von dem Decoder definierte Mannigfaltigkeit an.

Wir nennen es einen physischen Bezugsrahmen, wenn wir denken, dass er theoretisch die Erfahrung eines Wesens beschreiben könnte, das in unserem physischen Universum lebt.

Wir nennen es ein träge Bezugssystem, wenn der Ausgangszustand erneut in eine vollständige Beschreibung des nächsten Eingangsstatus decodiert werden kann, und daher können wir erkennen, ob das System durch eine äußere Kraft gestört wurde.

Beachten Sie, dass die Definition von inertial leicht erweitert werden kann, um Stochastizität in der Dynamik zuzulassen, jedoch nicht Mehrdeutigkeit. Vorhersehbare Unvorhersehbarkeit kann durch einfaches Glätten über die Zeit behandelt werden. Unvorhersehbare Unvorhersehbarkeit kann nicht behandelt werden.

(Nebenbei: Ein träge Referenzsystem ist in gewissem Sinne eine Simulation, denn modulo äußerer Eingriffe kann es nicht unterscheiden, ob es seine eigene Ausgabe als Eingabe erhält oder neue Beobachtungen.)

Die spezielle Relativitätstheorie besagt, dass die Gesetze der Physik in allen Inertialsystemen gleich sind. Das heißt, alle physikalischen Inertialsysteme teilen denselben Decoder und ihre Codebücher variieren nur durch bestimmte Transformationen.

Die allgemeine Relativitätstheorie besagt, dass die Gesetze der Physik in allen physikalischen Bezugssystemen gleich sind. Das heißt, alle Bezugssysteme teilen denselben Decoder und haben Codebücher, die nur unter bestimmten Transformationen variieren.

Was ist ein nicht-inertiales Bezugssystem? Nun, es ist eines, bei dem die Ausgaben mit deinem Codebuch dir keine zuverlässige Beschreibung des nächsten Zustands geben, oder sogar eine stochastische. Die Dinge ändern sich auf Weisen, die du nicht vorhersagen kannst.

Dies ist das Prinzip der Äquivalenz: In jedem gegebenen instantanen Moment der Veränderung kann man nicht sagen, warum etwas Unerwartetes passiert ist. Gravitation oder Beschleunigung? Unmöglich zu sagen. Per Definition ist es im Codebuch nicht gekennzeichnet.

Es ist überraschend, wenn man ihm zum ersten Mal begegnet. Denn obwohl wir alle denselben Decoder teilen und ein Codebuch haben, das jeden Fluss abdecken kann, bleibt das Ergebnis oft ein Zustand, der in seiner Bedeutung mehrdeutig bleibt.

Frames werden normalerweise als zeitlich beständig angesehen, aber das ist ein wenig seltsam, da alle Frames in gewissem Sinne gleich sind, sodass es in gewissem Sinne nur einen Frame gibt, der immer wieder unterschiedliche Eingaben/Codebuchpaare erhält.

Wie auch immer, dieser Rahmenstoff muss irgendwoher kommen, aber stelle nicht zu viele Fragen. Wir wissen nicht, wo die Rahmen herkommen, und es wird normalerweise als unhöflich angesehen, zu fragen.

Was die allgemeine Relativitätstheorie auf einer gewissen Ebene wirklich aussagt, ist, dass nicht-inertiale Bezugssysteme implizieren, dass die Gesetze der Physik irgendwie direkt auf Inferenz angewiesen sind. Denn sie müssen in der Lage sein, mehrdeutige Zustände zu handhaben.

Die allgemeine Relativitätstheorie impliziert mit anderen Worten die Notwendigkeit von etwas wie der Quantenmechanik. Sie impliziert, dass, wenn es nicht-inertiale Bezugssysteme gibt, der universelle Decoder mit mehrdeutigen Mischzuständen umgehen muss.

Es impliziert, dass die Gesetze des Universums vollständig lokal sind, die Informationen des Universums jedoch nicht. In gewissem Sinne, wenn Sie jemals einen Inertialrahmen finden würden, würden Sie aus Ihrer Perspektive nie wieder etwas lernen.

Vielleicht ist das Erleuchtung, ein rein inertielles Bezugssystem zu erreichen. Wie ein Photon, das von außen scheinbar in Bewegung ist, aber aus seinem Bezugssystem zeitlos und unveränderlich.