物理學的核心是參考框架的概念。 框架是一個邊界,將這個與那個分開。 參考框架是一個邊界,包含解碼器和代碼本,用於將邊界的流量解釋為世界的描述。
代碼簿是一個坐標圖,指示代碼簿在解釋流量時應採取的視角。
在離散情況下,這意味著它將輸入狀態解碼為輸出狀態。在連續情況下,它將投影算子應用於由解碼器定義的流形上。
當我們認為它理論上可以描述一個生活在我們物理宇宙中的存在的經驗時,我們稱之為物理參考框架。
當輸出狀態可以再次解碼為下一個輸入狀態的完整描述時,我們稱之為慣性參考系,因此我們可以檢測系統是否受到外部力量的擾動。
請注意,慣性(inertial)的定義可以輕易擴展,以允許動態中的隨機性,但不允許模糊性。可預測的不可預測性可以通過簡單的時間平滑來處理。而不可預測的不可預測性則無法處理。
(旁白:慣性參考在某種意義上是一種模擬,因為在沒有外部干預的情況下,它無法區分將自己的輸出作為輸入與接收新的觀察結果。)
特殊相對論指出,物理法則在所有慣性參考系中都是相同的。也就是說,所有物理慣性參考系共享相同的解碼器,而它們的代碼本僅因某些變換而有所不同。
廣義相對論指出,物理法則在所有物理參考框架中都是相同的。也就是說,所有參考框架共享相同的解碼器,並且其代碼本僅在某些變換下才會有所不同。
什麼是非慣性參考系?嗯,它是一種使用你的代碼本所產生的輸出無法可靠描述下一狀態,甚至連隨機的描述都無法提供的參考系。事物以你無法預測的方式改變。
這是等價原則:在任何給定的瞬間變化中,你無法判斷為什麼會發生意想不到的事情。是重力,還是加速度?無法說明。根據定義,它在代碼書中是未標記的。
這在你第一次遇到時會讓人感到驚訝。因為儘管我們都共享相同的解碼器,並擁有可以涵蓋任何變化的代碼本,但結果往往是一種在意義上仍然模糊的狀態。
框架通常被認為是隨時間持續存在的,但這有點奇怪,因為所有框架在某種意義上都是相同的,因此在某種意義上只有一個框架不斷獲取不同的輸入/代碼本對。
無論如何,這個框架的材料必須來自某個地方,但不要問太多問題。我們不知道這些框架來自哪裡,通常被認為不禮貌去詢問。
所以,廣義相對論在某種程度上真正想表達的是,非慣性參考系意味著物理法則在某種程度上依賴於推理本身,這是直接的。因為它們必須能夠處理模糊的狀態。
一般相對論,換句話說,暗示了某種量子力學的必要性。它暗示,如果存在非慣性參考系,那麼宇宙解碼器必須處理模糊的混合狀態。
這意味著宇宙的法則是完全局部的,但宇宙的信息並非如此。從某種意義上說,如果你真的找到了慣性參考系,從你的角度來看,你將再也無法學到任何東西。
也許這就是啟蒙,達到一個純粹的慣性參考系。就像光子,從外部看似在運動,但從它的參考系來看卻是無時間和不變的。
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