Vad är information inom fysiken

Ja, vad menas med "information" inom fysiken. En del fysiker anser ju att information inte kan försvinna.

Det innebär att man teroretiskt sett kan backa ett händelseförlopp genom att titta på alla komponenters värden.

Dvs om du eldar upp en papperslapp så är den ändå inte förstörd, för teoretiskt sett kan man samla ihop alla gasmolekyler och alla fotoner, och se vad de har för riktning och hastighet, sedan kan man backa tiden och få tillbaka papperslappen. I teorin!

Det finns nämligen inget som säger att tiden måste gå framåt jämt, ävenom ingen sett den gå bakåt.
Så informationen om om vad som hänt tidigare följer varje foton, och varje atom i universum.


Har för mig att detta blir ett problem vid kanten på ett svart hål, här faller lagen om informationens bevarande i ett specialfall. Nämligen då så kallade virtuella partiklar uppstår. Det är partiklar som skapas ur tomma intet och sedan upphör direkt igen. De skapas alltid i par.
Om ett sådat par skapas på kanten av ett svart hål kan den ena falla in i hålet medan den andre blir kvar utanför (som Hawkingstrålning).
De kan inte upphöra existera igen och universum har nu tillförts lite energi, vilket också är en naturlag som inte kan brytas. (Energi kan inte skapas)
Så för att få jämvikt igen måste det svarta hålet minska sin massa och då förstörs information, vilket inte heller är tillåtet.

Här är paradoxen, två naturlagar kommer i konflikt med varandra. Vetenskapen har mig veterligen ingen lösning på detta ännu. Enda lösningen är att svarta hål inte existerar, vilket astonomerna är säkra på att de gör.

Fast inte ens i teorin sedan man började tro på Heisenbergs osäkerhetsprincip.

Kan tyvärr inte säga emot dig, har också funderat på detta. Men fysiker på högre nivå än mig (som egentligen bara är allmänt intreserad) håller fast vid lagen om informationens bevarande. Så de kommer nog runt sådant på något vis.

Tack för era gedigna svar. Men är information en partikels egenskaper: laddning, spin, massa etc?

Den säger att man inte kan mäta upp all information perfekt, men den finns ändå där.

Ett problem med om information förloras är att det tenderar leda till att vågfunktionen inte lägre är unitär, vilket leder till att det skulle finnas händelser för vilka summan av sannolikheten för alla möjliga utfall inte är ett.

Exakt vad som sker vid händelsehorisonten är ett aktivt forskningsområde som dock lider lite av att vi inte har några svarta hål att observera så det får bli helt teoretiskt.

trots det så utvecklas vågfunktionen deterministiskt och det är därför möjligt att spola tillbaka bandet. Heisenberg handlar egentligen inte om "otillgänglig" information, utan principen belyser snarare skillnaden mellan logik i klassisk fysik och kvantfysik, tex att en partikel har position eller momentum, snarare än position och momentum

Men vågfunktionen är en sannolikhetsfunktion. Att vågfunktionen utbreder sig deterministiskt medför väl inte att utfallet är deterministiskt?

Antag ett par virtuella partiklar som uppstår i vakuum, existerar för ett ögonblick och sedan försvinner igen. Om vi aldrig observerade dem så finns inget spår av dem varken före eller efter. Det finns inget band vi kan backa eller köra fram så att de återuppstår. När de existerade innehöll de information som inte fanns före och inte finns efter.

jag knappast någon expert på detta, men faktum är att vågfunktionen för systemet samt mätinstrumentet förändras helt deterministiskt, och inte en jävel förstår varför man trots detta får icke deterministiska utfall när man mäter saker.

om vi nu pratar om virtuella partikelpar som skapas och förintas, så innebär det att om vi kikar efter dessa virtuella partikelpar, eller spår efter dem, så finner vi det. om ett partikelpar bildas i vakuum, som inte interagerar med någonting, och sedan förintas, så är det inte särskilt meningsfullt att prata om bildandet utav ett partikelpar öht. det är inte heller så att information skapas i samband med att partikelpar bildas och information förintas när de förintas. informationen kan istället ses som de qubits som behövs för att fullständigt specificera systemet (jag antar här att alla kvantsystem kan beskrivas fullständigt utav en uppsättning qubits). om du går in med ditt mätinstrument och mäter systemet så kommer inte det förändra informationen, annat än att du nu måste inkludera ditt mätinstrument i beskrivningen, pga att systemet och mätinstrumentet blir entangled. i vakuum fallet så antar jag att man beskriver detta i form av ett kvantiserat fält vid ett energi minimum. denna fältbeskrivning innehåller all information, inklusive parbildning och förintelse. denna beskrivning utvecklas helt deterministiskt, och således är all information bevarad.


någon som är kunnig får gärna reda allt nonsens ovan som mest är okvalificerade gissningar och intuition

Jag får inte får ihop det ändå.

Tidpunkten för radioaktivt sönderfall sägs inte bero på yttre faktorer. En kärna kan sönderfalla nästa sekund eller om 10^100 år plus en sekund. Det finns ingen övre gräns för hur lång tid det kan ta.

När vi ser sönderfallet så vet vi hur lång tid det tog. Den aktuella tidpunkten är alltså information. För att kunna spela bandet om igen så måste vi kunna lagra tidpunkten. Och kan det ta oändligt lång tid så är även informationsinnehållet oändligt. Men universum innehåller inte oändligt med information.

Ett annat problem är inflationsteorin som säger att universum var litet i början. Antag att vårt universum uppstod från två partiklar som skapades spontant i en volym av en planckenhets storlek, samt att inflationen skapade resten av materian när universum blåstes upp. Enligt Susskind är svarta hål entropimaximum och vårt initiala universum kan inte ha innehållit mer information än ett svart hål av en planckenhets storlek. Men den informationen kan knappast räcka för att återskapa vad vi är idag.