¿Cuál es realmente el principio de menor acción y por qué el universo siempre está tratando de ahorrar energía? En otras palabras, ¿por qué el universo es perezoso?

Corrección:

El principio de la menor acción se basa en la intuición de que la energía tiende a extenderse en un sistema al medio ambiente. Esto hace que el sistema siempre intente consumir la menor cantidad de energía dado un tiempo fijo. Entonces, si fijó la posición inicial, la posición final y el tiempo de viaje, y permite diferentes energías para diferentes rutas, la ruta que obtendrá en la naturaleza es la ruta que utiliza la menor cantidad de energía.

Cuando define la energía total como igual a la energía cinética y la energía potencial e intenta minimizarla según la posición, llegará a las mismas ecuaciones diferenciales parciales cuando minimice la Acción. Por lo tanto, esto muestra que el Principio de la menor acción es lo mismo que encontrar un camino que minimice la energía dado un tiempo fijo.

Por lo general, la conexión entre minimizar la energía total y minimizar la acción no está clara porque la energía total requiere que uno agregue energía potencial, mientras que minimizar la acción requiere considerar el Lagrangiano que minimiza la energía potencial y la integra con el tiempo. Los diferentes signos de energía potencial son la parte confusa. Sin embargo, al centrarse solo en resolver las ecuaciones diferenciales parciales de la acción (no la integral), se puede demostrar que ambas son lo mismo:

La respuesta de Shi Ern Lau a ¿Cuál es el significado más profundo detrás del principio de menor acción?

Es debido a la probabilidad. Brevemente: los sistemas se deslizan de estados de baja probabilidad (baja entropía) a alta probabilidad (alta entropía) y, a medida que lo hacen, tienen menos potencial para hacer el trabajo.

Menos brevemente:

1.) La energía es el potencial para hacer el trabajo, para crear un cambio.

2.) La entropía aumenta: Dadas dos posibles series de eventos, la serie más probable ocurre con más frecuencia. Sí, esa es una tautología, pero es por eso que las cosas calientes se enfrían y el humo llena una habitación: las partículas de acción aleatoria siguen entrando en configuraciones más probables, por ejemplo, agrupadas para separarse.

3.) Cuando un sistema entra en un estado de mayor entropía (mayor probabilidad), tiene menos energía: está más cerca del estado fundamental, el estado de mayor probabilidad. Por ejemplo, puede conducir una bomba con humo agrupado en el centro de la habitación a medida que se extiende; No puede conducir una bomba una vez que el humo se haya distribuido uniformemente por la habitación.

4.) Los sistemas se deslizan de baja a alta entropía a lo largo de los caminos más probables: el humo se extiende, pero no forma al azar una forma de unicornio como lo hace. Es * posible * que un sistema no siga el “camino de menor resistencia” (por ejemplo, a medida que el humo se extiende, * podría * formar un unicornio) pero es absurdamente improbable.

El humo se extiende: las partículas entran aleatoriamente en un estado de mayor probabilidad (una nube más grande) a lo largo del camino más probable, que es el camino de “menor resistencia”.

En pocas palabras, a la energía no le gusta cambiar de forma. Siempre que se forman cambios de energía, se reduce gradualmente a un nivel de energía más bajo, por lo que se pierde energía.

Cada interacción es pagada. Esto no hace que el universo sea perezoso, ni mucho menos, de hecho, es muy eficiente, está listo para actuar y propaga los cambios al instante.

Solo tengo un interés aficionado en la física y nadie más había respondido esta pregunta, así que me gustaría incluir un enlace que lo ponga de manera más sucinta que yo.

http://edge.org/response-detail/

Espero que esto ayude.

La energía se conserva en el movimiento físico, por lo que no tiene sentido que el universo esté tratando de “ahorrar” energía.

La acción es otra cosa que tiene unidades de energía por tiempo. También el “principio de menor acción” está mal nombrado. Es realmente un principio de acción * estacionaria *.

Lo que dice el principio de menor acción es que un objeto se moverá a través del espacio a lo largo de esa trayectoria, de modo que el cambio en el valor de la acción desde la ruta tomada a otras rutas cercanas es mínimo. Esencialmente, donde el valor de la acción es aproximadamente plano en un rango de trayectorias cercanas.

Puede derivar el principio de menor acción para la física clásica como un caso limitante de la mecánica cuántica. En este caso, el principio de menor acción surge como resultado de la interferencia de las ondas mecánicas cuánticas.

Suenas como mi esposa.
Ser perezoso y ser inteligente son cosas diferentes.
Permítanme responder su pregunta y decirme, ¿por qué el Universo podría generar energía innecesaria?
¿Por qué harías eso? En mi opinión, las personas perezosas son aquellas que no se toman el tiempo para planificar de antemano lo que van a hacer, por lo que terminan haciéndolo todo de manera ineficiente, perdiendo tiempo y recursos.
No creo que el universo sea vago.