От черепахи ахиллеса до кота шредингера

      Комментарии к записи От черепахи ахиллеса до кота шредингера отключены

От черепахи ахиллеса до кота шредингера

Д.А.Тайц, к.ф.-м.н.
Доброжелательный читатель моих заметок, подписывающийся Ядерщик, обратил внимание на применение метафор навеянных житейской обстановкой для обозначения либо утверждений результатов науки и прояснения экспериментов, в особенности в случае если это представляется парадоксальным а также неосуществимым привычному восприятию.
Необычайное, кажущееся парадоксальным, осваивается в начале через
привыкание, знаки, метафорические аллегории и, в лучшем случае — аналогиями, не претендующими на научность. (Соглашусь, мне не мешает время от времени представить кое-какие физические процессы формами предметной обыденности. Такие модели, само собой разумеется, предельно плохи и не имеют ничего общего с преимуществом того, что именовал дурным блистательный Ричард Фейнман [1] ). Модели, выстроенные на образах повседневности, созданные Творцами, содействовали облегчению привыкания и понимания к парадоксальным выводам науки. Для того чтобы рода инструмент появился в древние времена и трудится до сих пор, к примеру, Апории Зенона (Черепаха и Ахиллес).
Сугубо приземленное наименование (к примеру относительность), частично шуточное, возможно присвоено не только образу модели, но кроме того целой науке, к примеру: Бредовая Теория [1]. Так создатель квантовой электродинамики Ричард Фейнман обозвал собственный творение, добавив: Это жемчужина физики, предмет отечественной величайшей гордости. Налицо фантастическая точность предсказаний, добытая совсем дурными(!) приемами вычисления (Р.Ф.).

Базирующаяся на совсем абсурдных(!) с позиций здравого смысла описаний природы. И дурак-физик (Р.Ф. имеет ввиду себя) докладывает это с кафедры Калифорнийского Университета в 1983 году[1]. (В работе физика слово дурной введено в алфавитный указатель терминов).
К физической модели присоединить это, довольно часто упоминаемое слово возможно в контексте описания явлений квантово-релятивистской физики. Отечественная чувственность обоснована макромиром, субатомный мир для него в определенной степени — потусторонний. Ньютоновская физика базируется на конкретно принимаемом: сила, масса, время, расстояние…

Инструмент, экспериментальный прибор, разрешает усилить зрительно и тактильно принимаемые вещи. Маятник часов это устройство, инструмент и, в один момент, модель демонстрирующая законы сохранения. Маятник Фуко — устройство, прибор в последнюю очередь, но в первую — фантастическая модель показывающая вращение Земного Шара относительно звезд.

Каким-то неизвестным чудесным образом, лишь в ходе свободного размаха подвешенного груза, совокупность говорит о том, что она отключена от навязываемого плоскостью и земным шаром вращения собственного качанья прислоняется к усредненной неподвижной Вселенной. Чудесная модель, ненужная и великая. Возможно условиться и определять модель дурной для того случая, в то время, когда в воображении (в мыслях) либо реально с ее помощью производится корректный, не противоречащий здравому смыслу опыт (хороший, а куда деваться!), недвусмысленно и конкретно выявляющий не просто своеобразные изюминки релятивистского и квантового мира, но свойства, принципиально противоречащие (!) самой базе хорошего опыта (этим она и дурная для классики).
Новая Наука трудится с объектами, определяющими глубинную сущность принимаемого и утверждаемого отечественным сознанием Мира. Отечественному мыслящему Я предоставлено постигать не только то, что мы конкретно видим и могут почувствовать, (это замечательно трудилось на создание хорошей науки: Галилей-Ньютон-Фарадей…) и не только выявлять инструментом чистого мышления действительность, недоступную прямой чувственности, быть может, материнской для Разума и Вселенной, но — и это возможно серьёзнее всего — принять и признать фундаментально реализм парадоксального.
Самый чувствительный Микроскоп, Телескоп, самое узкое и дисциплинированное воображение — вещи недостаточные. Опыт рычага, соударяющихся шаров, нити, стягивающий две точки, алгебры счета вещей — недостаточны. Нужен опыт, но опыт более изощренный, умный, ведомый весьма узким вечно проникновенным и важным за собственные указанья инструментом анализа. Математика.

Это эссенция мышления, это эта разуму усиленная свойство самопроверки, предвидения, утверждения истинности и отыскания правды. Это лестница преодоления барьеров, таран пробивающий стенки (шаги за Горизонт Гейзенберга). Математика в естественных науках — необычный луч зрения направляющий в том направлении, где видеть и чувствовать возможностями собственной природы человека (Кант) немыслимо.
Ньютон и Галилей сделали физику из того, что исследователь может заметить и пощупать. Им не необходимы модели. Не смотря на то, что Люстра, которая качалась над головой Галилея либо Яблоко упавшее рядом с Ньютоном возможно принять как источники событий, принимаемых как модельные. Им не требовался сверхпроникновенный, осознанный Внимательный Наблюдатель, дабы сделать великие выводы, давшие начала фундаментальных открытий.

НАБЛЮДАТЕЛЬ, как осознанный прием, формирующий новаторский стиль мышления, внедрен в науку неклассической эры. Наблюдатель — интеллектуальный зонд, не скованный ограничениями физического реализма пространственно-временных понятий мира, но, однако, наделенный действительностью сознания — мышления и безграничной, но дисциплинирующей мощью математики.
Наблюдатель — оформленное понятие, новшество Эйнштейна. Это не только прямой либо косвенный прием описание модели на квантовом либо мировом уровне, (принцип неопределенности — гравитационный коллапс), но и довод, и основание присвоить моделям ту либо иную степень дурацкости.

Я полагаю, что сущностное и эвристическое наполнение понятия Наблюдатель дает, по крайней мере, возможность пробовать перебросить мост между Вещью и трансцендентальным единством апперцепции в себе. (Нет, дабы сообщить по-русски — Я, Уж данный Кант! Сознаю, что обрекаю себя на посмешище).
Обобщенный образ Наблюдателя в модели, объявшей Вселенную, дал Эйнштейн, что думал публично на лекции: Может ли мышь, которая наблюдает на Вселенную поменять состояние Вселенной? [3]. Еще недвусмысленней, принцип наблюдателя у Шредингера оценивающего связку: время — пространство — Вселенная — существование. Было бы необычно, если не смешно считать, что думающий сознательный разум в одиночестве отражает становление мира…, что имеет место спектакль для безлюдного зала . Можем ли мы выяснить мир, так, что по большому счету никто не созерцает?! [2].

Тут наблюдатель вправе разглядывать себя зрителем всей вселенской драматургии. Наблюдатель не пассивный созерцатель, он участник создания концепции, в противном случае и просто лаборант в организации опыта.
Наблюдатель Георгия Гамова, не блестящий математик, но проникновенный мыслитель, путешественник по времени и пространству. Облетев от края и до края личную Вселенную интеллекта физика, пробившись через дюжина миллиардов лет к началу, ее немыслимого исходного состояния, он открыл внимающему ученому, какие конкретно следы исходного прошлого возможно замечать на окраинах Мира. (Нобелевская Премия, действительно, досталась не ему).
Эйнштейн привлек целую армию Наблюдателей-лаборантов для собственных забавных, только эффектных, дурных моделей-лабораторий — установок демонстрации релятивистских эффектов. 1. Два Наблюдателя на платформе, два в движущемся поезде (одновременность СТО). 2. Наблюдатели — Близнецы. Один остается, второй улетает в ракете и возвращаются. (Пародокс Близнецов).

3. Наблюдатели в вольно падающей кабине лифта. (Кривизна пространства — времени, ОТО). 4. Наблюдатели с мерными стержнями на вращающемся диске — СТО, ОТО. Изумительный эффектный пример применения Наблюдателя привел физик и Оксфордский математик господин Роджер Пенроуз [4]. Наблюдатель констатирует события на Земле и туманности Андромеды:
Представим себе двух людей медлительно проходящих приятель мимо приятеля на улице. Для одного из прохожих космический флот, посланный с заданием стереть с лица земли все живое на Земле уже в полете, для другого прохожего само решение относительно отправки космического флота в рейд еще не принято!.
Прием мышления — осмысления — то, что выделено в особое, нематериальное понятие термина наблюдатель, в первую очередь, исключает физические ограничения для понятия присутствие-нахождение. Опорные относительные понятия: в один момент, неизменно везде, нужные думающей личности, переносятся на наблюдателя, как абсолютные. Наблюдатель.

Это не оформленное (термином) свойство собственного Я, как бы наблюдающего со стороны, на ход собственных размышлений. Это Он, уже на заре рождения математики и наук, пробежав бесконечность последовательности настоящих натуральных чисел, продемонстрировал Пифагору беспредельность несложных. Это Он, для Эвклида, проскользнув на протяжении той единственной проходящей через точку прямой, удостоверил теорему о параллельных.

Это Он придумал дурную, истину совсем неисполнимой модели, вынудившей Архимеда воскрикнуть: Дайте мне точку опоры и Я…. Наблюдатель посещает каждого школьника, в то время, когда тот решает задачу и погибает, в то время, когда ученик назначает себя наблюдателем, списывая.
Еще более выпукло и значимо для опробования приспособления сознания к той необыкновенной и пародоксальной стороне пост-ньютоновской науки Нового Времени предоставляет квантовая механика, а, в случае если сказать конкретнее, осмысление ее основного положения — принципа неопределенности Вернера Гейзенберга. Каждая частица (неделимая, квант света, электрон, протон…молекула…), будучи направленной, кроме того поодиночке, на экран, перед которым двухщелевая диафрагма, будет вырабатывать на экране интерференционную картину. Это растолковать и осознать в рамках законов макромира нереально и ничего не остается, как принять за истину, да, дичайшая нелепость!, что любая частица присутствует во всей Вселенной в целом в форме следа хвоста исчезающее малой возможности.
Это разрешило Ричарду Фейнману утверждать, что любая частица совершает путешествие по всей Вселенной, побывав, к примеру, на Андромеде, перед тем как юркнуть в одну из щелей интерферометра [5]. Такие представления, каковые нереально организовать без участия раскованного вечно зоркого Наблюдателя, сделали из Фейнмана Нобелевского Лауреата. А человечеству дали изумительную по точности собственных предсказаний Квантовую Электродинамику, которую создатель назвал дурной.
Интерферометр с двумя щелями Юнга был физическим аппаратом, пока изучили свет, он стал дурным, в то время, когда на нем стали исследовать частицы материи! Из того же сундука чудес явился второй квантовый переворот, влекущий за собой в полном — прямом — смысле слова концептуальную революцию с на большом растоянии идущими последствиями. [6].

В 80-90х годах прошлого века были удачно совершены опыты, продемонстрировавшие существование нелокальной физической действительности, выражающейся в мгновенной связанности объектов поделённых сколь угодно громадным расстоянием (хоть миллиарды световых лет!)[7]. Установки — модели, на которых нам это продемонстрировали, не просто дурные — сумасшедшие! Тяжело удержаться, отказаться от спиритуалистической оценки что-то, постигаемого нами в природе!
Яблоко, упавшее рядом с сидящим в задумчивости Ньютоном, выяснилось фундаментом модели, на которой господин Исаак выстроил совокупность Мироздания. планет движения и Моделирование Луны работа его наблюдательного гения. Образ — знак — ньютонова яблока, его модель вошли и слились с культурой человечества а также стали нарицательными выражениями.

Согласитесь, что это Ньютоново Яблоко, готовое слететь с уст каждого, совсем не обязывает осознавать поразительно сложную материю Глобального тяготения, на которую оно намекает. Эта Модель вошла и живет в культуре более двух столетий.
Популярность Дурной модели Кота Шредингера в культурном обиходе, далеком от науки, не превышает полвека. Данный запах кухни квантово- релятивистской физики (простите мне это, раз мы уж говорим о моделях), не столь аппетитен, как яблоко, но очень привлекателен в художественных сферах собственной непостижимостью и таинством невыразимого сплетения судьбы со смертью (Постмодернизм!).

Однако, для науки модель Кота Шредингера очень поучительна хотя бы тем, что демонстрирует безвыходность в том месте, где исключается принцип Наблюдателя. И в этом смысле она канонича.
Само собой разумеется физическая обстановка, символизируемая Котом Шредингера тяжело представима. Одно дело словесный оксюморон наподобие живой труп, другое дело оксюморон выполненный в полной мере материально в виде установки (модели), принципиально работоспособной (ее возможно с легкостью выполнить!). Наружный Наблюдатель имеет полное основание охарактеризовать одно из вероятных состояний совокупности как оксюморон — живомертвое.

Значительно тяжелее для меня одно из самых необычных особенностей квантовой теории, однако, подтвержденных огромным числом данных. Положение частицы описывается волной возможности, которая, не только в принципе, но и практически покрывает всю Вселенную. Максимум волновой функции, само собой разумеется, вблизи щелей двухщелевого прибора, но ее хвосты везде (!), что и разрешило Фейнману высказать предположение, что частица перемещается, рыщет в один момент по всем траекториям и возможным направлениям, двигаясь и без того и этак, заглядывая кроме того в туманность Андромеды [8]. (Астрофизик Брайн Грин отмечает замечательную эффективность теории, не смотря на то, что она звучит дико, как заявление сумасшедшего[8]).
Мне весьма тяжело все это представить либо отобразить какой или более наглядной моделью, а хочется! Самое невообразимое, предпосылка безумном (!) модели Фейнмана с ее траекториями рыскающего с нескончаемой скоростью электрона, мгновенно покрывающими всю Эйкумену. Но, физике известны в полном смысле сущие вещи для которых нет пространства — времени, к примеру свет (фотон).

Кроме того, открытие нелокальной физической действительности (подтверждение ЭПР- результата)[6] обязывает примериться с фантастической, безумным моделью электродинамики.
Однако, сверхнаглядный, несомненный в собственной убедительности лабораторный опыт раздвоения неделимой частицы (электрона…) на установке с двумя щелями так и хочется, хотя бы чуточку, совместить с более привычными, легче принимаемыми моделями. (Я не говорю о здравом смысле, эта категория усвоит любую абстракцию.
Шарообразность Почвы также возмутительный вызов здравому смыслу). В работе Шредингера Материя и Разум [2], в главе V, Религия и Наука, (в которой я в очередной раз не смог разобраться) упомянута Теорема Гольдбаха, простенькое утверждение, которое 300 лет не смогли доказать (кроме того Эйлер).

Для чего Шреденгеру это пригодилось, какое отношение может иметь к религии Теорема: Каждое целое число лежит посредине (среднее) двух несложных? (Простое — лишенное делителей, исходное понятие в науке о числах). Весьма интересно, возможно ли создать модель, в которой символически частице приписываются свойства составного арифметического числа так, дабы итог канонического двухщелевого опыта имел возможность трактоваться, как разъединения-соединения его (числа) родительских составляющих?
Создатель Модели Кот Шредингера пишет:
Природа ведет себя так превосходно от того, что мы замечаем в видимых и осязаемых телах из отечественного окружения, что ни одна модель, созданная по отечественным широкомасштабным опытам, не может быть подлинной. [9]
Забавно, что успешная модель тепловых процессов с теплородом — флогистоном, столь действенно трудившаяся на индустриализацию Англии в 19-м веке, была высмеяна и отброшена. Термины теплосодержание и теплоёмкость сохранились как реликты. Обе теории относительности тихо, пока еще про себя, посмеиваются над рудиментарными, путанными раздельными понятиями времени и пространства Ньютоновой физики.

Потому что более полное и правильное описание природа Мира знает один параметр: пространство-время (действительно, в собственном наименовании сохраняющий эти два слова). И эти два слова, забранные по отдельности либо слитые в одно, фундируют две совсем различные модели умопостигаемого Мира: хорошей и релятивистской Вселенной.
Литература
Р. Фейнман. КЭД. вещества и Странная теория света М. Наука 1988
Э. Шредингер. материя и Разум. М. РХД 2000.
Д. Уилер. Предвидение Эйштейна. М. Мир 1970.
Р. Пенроуз. Новый Ум Короля. М. УРСС 2003.
Б. Грин. Элегантная Вселенная. М. УРСС 2007.
Н. Жизан. Квантовая случайность М. АНФ 2016.
Л. Аккарди. Аккарди диалоги о квантовой механики М. РС 2004.
Б. Грин. Элегантная Вселенная. М. УРСС 2007.
Э. Шредингер. гуманизм и Наука М. РС 2001.

Источник: ПРоАтом

Черепаха vs кот (dangerous turtle)


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: