Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Поток Научпоп доступен 24/7 благодаря поддержке друзей Хабра
Комментарии 51
Математика это круто, но если она не бьётся с реальностью
Аристарх Самосский предложил гелиоцентрическую модель в III веке до н.э. Но физики в большинстве своем его теорию задавили авторитетом и математикой - птолемеевская модель была хорошо проработана с этой стороны, плюс естественным образом состыковывалась с религиозной картинкой мира. Коперник знал о трудах Аристарха Самосского, когда занялся своими расчётами. Галилей и Кеплер веком спустя привели больше доказательств с помощью телескопа и законов движения планет. Итого, 1800 лет с момента открытия гелиоцентрическрй модели, научное сообщество потратило на борьбу с им же созданными догматами.
Математика, в первую очередь, это живой язык, который меняется по мере возникновения новых потребностей со стороны других наук. И лишь во вторую это коробка с решениями.
Аристарх Самосский предложил гелиоцентрическую модель в III веке до н.э. Но физики в большинстве своем его теорию задавили авторитетом и математикой...
... Итого, 1800 лет с момента открытия гелиоцентрическрй модели, научное сообщество потратило на борьбу с им же созданными догматами.
Справедливости ради, физики (те, кто выдвигает гипотезы, делает опыты и наблюдения, использует математические модели для описания и объяснения) появились только со времён Галилея. До этого были философы и религиозные мыслители.
рекомендую фильм "Проект:конец света"
Книга лучше. Намного лучше.
Сложно сравнивать книгу и фильм. Книга очень хороша хотя бы по той причине, что относится к жанру твердой научной фантастики - не фэнтези, не киберпанка и не чего-то еще. Но не все любят читать, пробираясь сквозь дебри научных терминов, концепций и разнообразных технических подробностей. Поэтому фильм лучше - в том смысле, что лучше, чем если бы его не было вообще. Надеюсь, что те, кто его посмотрел, чуть сильнее полюбили космос и задумались о роли человечества в нем.
Ещё когда я услышал об экранизации, засомневался, возможно ли эту книгу экранизировать. Это же камерный производственный роман, основные события происходят в пробирке и голове героя.
Ну, так и оказалось. Хотя сюжет порезали, если бы я не читал книгу, мне было бы непонятно, что происходит во многих событиях фильма. Как исследуют астрофагов на Земле, как герой устанавливал своё местонахождение, как Роки оправился от травмы, что происходит во время забора пробы, как Грейс отследил, что с кораблём Роки что-то не так (с этого момента фильм явственно скомкан), почему такая концовка — всё это не показано наглядно.
Какая?
Вопрос такой - что автор называет физической вселенной? Ответа в его изложении не видно.
Очевидно то, что мы видим через опыты, эксперименты и наблюдения, он постоянно на них акцентирует.
Я согласен, что надо связать теоретическую физику с проведением реальных экспериментов, но так легко ничего не получится.
Например, мы видим Солнце условно желтым (подставьте цвет, какой вам нравится), но цвет был причислен еще в 17-м веке ко вторичным качествам, то есть, к тому что на самом деле не существует. В этом случае требуется переход к теории электромагнитного поля, где цвет будет связан с длиной волны излучения, в терминологии 17-го века с первичными качествами.
То есть, физический мир состоит из первичных качеств - по ходу времени представления о них менялось, поскольку они связаны с физическими теориями. Но это в свою очередь означает, что мы не можем сказать, что такое физический мир без использования математического формализма физических теорий.
Скажите, например, что такое цвет без использования математического формализма физической теории. Вряд ли это получится. Таким образом нельзя просто указать рукой на Солнце и сказать, что это тот физический объект, который рассматривается в физической теории.
Скажите, например, что такое цвет без использования математического формализма физической теории.
Биологи прекарасно с этим справляются. Цвет это вообще не про длины волн, а про возбуждение рецепторов. Которое, например, можно и просто напрямую электирческим током вызвать, или, что проще, просто давление на глазные яблоки (може самостоятельно провести эксперимент - главное не переусердствовать). Так что цвет в определённом смысле тоже - первичное свойство, просто немного из другой области.
Ну а то что любые физические теории допускают качественое описание без формул вообще - этому весь научпоп доказательство.
Математика - это лишь способо проведение расчётов. Ну или доказательства какие расчёты можно провести, какие нет. Даже “очень математические” соображения вроде тех же симметрий следуют вовсе не из математики, а из “физического здравого смысла” (вроде - объекту/частице должно быть глубоко без разницы, кто, откуда, когда, и под каим углом на неё смотрит).
Переход к рецепторам переводит разговор на физиологию зрения, что никак не помогает делу. Так, человек видит Солнце там, куда он показывает рукой, а согласно физиологии зрения видение Солнца должно находиться где-то в голове среди возбуждений нейронов мозга.
Качественное изложение совсем без знания математики ни к чему хорошему не приводит. Мой любимый пример - это энтропия. Качественное изложение метода Больцмана привело к тому, что энтропия в общественном сознании устойчиво ассоциируется с беспорядком, что жизнь должна бороться против энтропии и все такое. При этом все эти представления сидят настолько глубоко, что бороться с этим бесполезно. Без знания математики у человека остаются неправильные представления о физике.
Фраза, “Скажите, например, что такое цвет без использования математического формализма физической теории”, автоматически цепляет биологию, и теорию сознания вдобавок. Так и задумывалось?
Как можно без этого понять исходное утверждение avshkol
"Очевидно то, что мы видим через опыты, эксперименты и наблюдения"?
Моей целью была демонстрация, что нет легкого пути соединения математического формализма теории физики и реального эксперимента. То есть, сказать, что такое физическая вселенная достаточно непросто.
То есть, сказать, что такое физическая вселенная достаточно непросто.
“Физическая вселенная” - это не строгий официальный термин. Поэтому, для начала надо дать точное определение того, что мы будем называть “физической вселенной”. Это должен сделать тот человек, который предлагает это понятие использовать.
Автор (Ethan Siegel) не дал точное определение, что такое “физическая вселенная”. Может на уровне образов он сам “понимает” что такое “физическая вселенная” (хотя не факт что понимает), но словами выразить не смог. Или посчитал что это что-то “и так всем понятное, и не нужно дополнительно объяснять”.
Можно использовать представление о “Реальной Вселенной”, и “Наблюдаемой и моделируемой Вселенной”, и сравнивать их. Автор судя по всему предлагает такое деление - “Физическая Вселенная” и “Математическая Вселенная”. И говорит что второе не полностью эквивалентно первому. Не эквивалентно как по количеству информации, так и по соответствию между физическими закономерностями и математическими. (в принципе это и так всем известно. автор лишь предлагает свой художественный взгляд на эту тему)
Я бы сказал, что ключевой является это утверждение "Физике нужно нечто большее, чем чистая математика." Тем не менее, я бы сказал, что у автора нет осознания того, что физическая теория в первую очередь связана с математической структурой.
Не всякая математическая структура связана с физической теорией, с этим можно согласиться. Тем не менее, для соединения математического формализма физической теории с миром нужно что-то еще. В статье встречается в целом правильное выражение физический смысл, но требуется сказать, что это такое. А это крайне не просто.
Ну для понимания для начала неплохо бы помедитировать над разницей просто числа семь, 7 МДж и 7-ю дягушками.
Я не понял, к чему вы это сказали. У меня же написано, что физика связана с математикой, поэтому предполагается, что мы знаем математику.
Но знаете ли вы физику? Понимаете ли отличие цифр от физических величин? Формул от законов?
Я знаю физику. Вопрос в том, знаете ли ее вы. Если вы знаете, что такое физический смысл, то, пожалуйста, скажите, что это такое.
Физический смысл - это, очевидно, наблюдаемые явления и/или, более точно, показания физических приборов (рально существующих или гипотетических). Причём в качестве нулевого приближения в качестве приборов сойдут и человеческие органы чувств. Я думал - это как бы самоочевидно. Если вы физику знаете.
Человек видит окружающий мир в цвете, поэтому вопрос, что такое наблюдаемое явление, как вы предолжили выше, уводит нас в биологию, и таким образом в физиологию зрения. Если мы пойдем этим путем, то до физики мы уже не доберемся.
Прибор же вначале надо сделать, а также надо понимать, как он работает. Поскольку вы говорили про физические величины, то вот вам простой вопрос - что такое температура как физическая величина. Это то, что измеряет термометр, или что-то еще?
что такое температура как физическая величина. Это то, что измеряет термометр, или что-то еще?
Как физическая величина - это исключительно показания термометра или ощущуения кожи тепло/холодно (кожа - хреновый термометр, но сойдёт).
А вот все эти “поля температур” и “температурные волны” - это уже матмодель основанная на гипотетичсеких показаниях гипотетических термометров.
Вообще если хотите посадить в лужу надо спрашивать о более абстрактных физических величинах. Например, об энергии. Ведь такого прибора как “энгергометр” нет. И вообще в разных разделах физики/химии энергия определяется и считается по-разному.
Так не пройдет, поскольку термометр надо вначале изготовить и откалибровать. При этом в настоящее время принята универсальная температурная шкала на базе термодинамики. Без знания термодинамики вы не можете сказать, что такое температура как физическая величина и изготовить правильный термометр. Таким образом, ваш ответ показывает ваше незнание физики.
Нда. Как грустно всё с вами-то. Кожу тоже свою откалибровали, да? Понятие температуры появлись за тысячелетяи до изобретения чисел. “Тепло” и “холодно”, были, скорее всего, в числе самых первых слов, которые придумали предки человека.
У гипотетических существ, которые не могут испытывать такие ощущения - физика вообще может обойтись без понятия “температура” - можно обойтись энергией и энтропией.
Так что нет - формулы вы понимаете хорошо. А вот понимание физики у вас как-то хромает.
Вы путаете тепло и холодно с физической величиной температурой. В этом ваша проблема - вы не знаете физики. Вы еще предложите померить температуру пламени и Солнца рукой.
Появление работоспособных термометров - это 18-й век, до этого термометров не было. Появление термометров в свою очередь помогло понять разницу между температурой и теплотой. До этот под температурой понималось и то, и другое. Вы можете сказать, чем отличается температура от теплоты?
Температура - это однокоренное слово с темпераментом. Были градусы темперамента и считалось, что есть градусы температуры, причем в ходу были как градусы холода, так и градусы тепла.
Только в 18-м веке пришли к заключению, что холод есть отсутствие тепла. Таким образом, физической величины температуры до этого не существовало. Учите историю физики, а также саму физику.
Как физическая величина - это исключительно показания термометра
Прибор показывает “значение” чего либо. Причем может показать в условных обозначениях, например “тепло” или “холодно”. А может иметь цветовую индикацию.
Например, мы видим Солнце условно желтым (подставьте цвет, какой вам нравится), но цвет был причислен еще в 17-м веке ко вторичным качествам, то есть, к тому что на самом деле не существует.
Существует ли цвет в действительности? Ну это то же самое как вопрос - “существует ли в действительности страх?”
Существует ли в нашей Вселенной страх? Заставляет он дрожать стрелку прибора?
В этом случае требуется переход к теории электромагнитного поля, где цвет будет связан с длиной волны излучения, в терминологии 17-го века с первичными качествами.
Это помогло объяснить, чем ощущение цвета отличается от ощущения яркости. Но связь с длиной волны не поможет объяснить, почему излучение 666 нанометров ощущается именно как “красный”. Хотя это могло просто вызвать ощущение страха.
Красный цвет и страх существуют только в модели мира, которую из входящих данных и восстанавливает наш мозг - это его единственное назначение, собирать информацию, удерживать ее, оперировать ей на свое благо. Чтобы ответить на вопросы почему адреналиновый всплеск страшный, а определенная длина волны красная, надо обратиться к механизмам, которые называют эволюцией. Эти механизмы абсолютно слепые и отвечают только за то, чтобы популяция не вымерла. Приведу очень грубый пример в "в лоб" (хоть Вы и так, наверное, мою мысль поняли): стая условных обезьян, услышав рык саблезубого тигра, при впрыске адреналина разделилась - одна часть замерла на месте, другая припустила еще быстрее. Те, кто бежал, были съедены, те кто замер выжили - паттерн был запомнен мозгом, получил свое отражение в ДНК и стал использоваться обезьянами чаще. То же самое для саблезубого тигра - он видит, что какие-то движущиеся точки синеватые точки на зеленом фоне, ловит их, кушает и выживает, а еще его окрас для его жертв выглядит зеленым, как фауна вокруг, так он менее заметен для своих жертв. И все эти виды вообще не дают названий явлениям, их мозг не способен. Наш способен и в этом вся разница. Я к тому, что нам нет необходимости объяснять, почему красный - это красный - это всего лишь слово, часть модели (более сложной, чем у тех же обезьян) имеет большую предсказательную силу, но является просто надстройкой. Это к вопросу о квалиа, о котором так много рассуждают, я считаю что это лишнее понятие, которое вводит в заблуждение и наделяет человека какими-то божественными свойствами, якобы оно возникает и мы не понимаем как и почему, но мы и не должны - это просто такой вот способ нашего мозга выполнять свою работу, он напрямую связан с работой памяти и способностью удерживать примерную картину мира, чтобы выполнять свои прямые обязанности - выживать и размножаться.
Красный цвет и страх существуют только в модели мира, которую из входящих данных и восстанавливает наш мозг
Вообще-то это реально существующие ощущения, в реально существующем сознании.
Если конечно не отрицать реальность собственного существования.
Чтобы ответить на вопросы почему адреналиновый всплеск страшный, а определенная длина волны красная, надо обратиться к механизмам, которые называют эволюцией.
Эволюция отвечает на другой вопрос - почему такие механизмы закрепились. Но речь идет не об этом.
Это к вопросу о квалиа, о котором так много рассуждают, я считаю что это лишнее понятие, которое вводит в заблуждение и наделяет человека какими-то божественными свойствами
“Квалиа” - это просто обобщение понятий “чувства, ощущения, и т.д.”. Ничего волшебного под этим понятием не подразумевается.
“Квалиа” - это просто обобщение понятий “чувства, ощущения, и т.д.”. Ничего волшебного под этим понятием не подразумевается.
Не для всех! Очень многие пытаются этим понятием замаскировать душу. Потому лучше всё же в дисскуссиях использовтаь именно слова “ощущение” и “чувства”, чтобы не вызывать квалию раздражения с разных сторон.
Не для всех! Очень многие пытаются этим понятием замаскировать душу.
Ну так “квалиа” это обобщающее понятие. Логично что в нем есть место и для “скрытых параметров”. Это просто “чемодан”, в который можно уложить все что мы найдем в процессе изучения природы сознания. Пока что “душа” это наклейка на чемодане, которая отражает лишь характер пользователя чемодана. Но возможно однажды она превратиться в реальный предмет.
Эволюция отвечает на другой вопрос - почему такие механизмы закрепились. Но речь идет не об этом.
Она же и породила эти механизмы целиком и полностью. Эволюция может быть не только поведения, а также тканей, органов, белковых молекул и так далее.
Вообще-то это реально существующие ощущения, в реально существующем сознании.Если конечно не отрицать реальность собственного существования.
То, что эти ощущения реальны, не говорит о том, что они нечто большее, чем просто интерпретация входящих сигналов мозгом. Мозг - машина, да он не щелкает релешками, не замирает в ожидании входящей информации, но это все просто его особенности, как порождения природы и эволюции. Если бы эволюция не была так слепа, человек бы уже обладал совершенным зрением на пределе законов физики, но это так не работает. Ещё раз повторю свой посыл - задаваться вопросом: "почему красный - красный" бессмысленно, это просто модель длины волны так представлена нейросетью человеческого мозга.
Она же и породила эти механизмы целиком и полностью
Природа сознания лежит намного глубже, на уровне фундаментальных законов мироздания.
То, что эти ощущения реальны, не говорит о том, что они нечто большее, чем просто интерпретация входящих сигналов мозгом.
Неправильно используется слово “интерпретация”.
То что мозг что-то “интерпретирует”, не значит что это что-то само является “интерпретацией”.
Попробуйте сформулировать точнее.
человек бы уже обладал совершенным зрением на пределе законов физики, но это так не работает.
Человеку не требуется подобная способность. Для этого у человека есть способность к изобретательству, и созданию устройств компенсирующих его “неполноценность”.
Иметь внутри себя все возможные встроенные приборы просто нерационально, в нашем конкретном мире. Кроме того, некоторые приборы несовместимы с белковыми формами жизни.
Ещё раз повторю свой посыл - задаваться вопросом: “почему красный - красный” бессмысленно, это просто модель длины волны так представлена нейросетью человеческого мозга.
Это условное и поверхностное описание сложного явления. Если оно вас устраивает, то это ваш выбор. Но вам будет сложно добиться успехов на пути к познанию реальности.
Мы знаем, что в своих нынешних рамках общая теория относительности и квантовая теория поля прекрасно справляются со своими задачами, но они не способны (и не могут быть способны) объяснить буквально всё.
Если бы так! Все гораздо хуже – одна не способна объяснить свои основы: что такое и из чего состоит само пространство и почему с является пределом скорости, а вторая не понимает, почему происходит квантование и какое отношение имеет волновая функция к материальному миру.
Расчетные данные совпадают с экспериментом, но какой физический смысл имеют все эти формулы – непонятно. А если нет понимания, то нет и знаний, только факты и спекулятивные интерпретации.
Предположим, появляется теория, которая объясняет, что такое кванты пространства и как так получается, что нельзя превысить c. Но мы же придём к ней с новой порцией вопросов, уже более глубоких, верно? )
Разумеется. Если, конечно, человечество сохранит прежнее детское любопытство и любознательность, стремление к истине. Но как посмотришь на новые поколения Пепси Тик-тока, что-то уже и не верится... Простите, если кого обидел. Старею))
Как предсказывали классики, электрон так же неисчерпаем, как и атом, что, конечно, не стоит воспринимать буквально или в узко-профессиональном смысле физики элементарных частиц.
Математика — это язык для количественного описания реальности, но она может уводить нас в миры, которые никогда не существовали. Физике нужно нечто большее, чем чистая математика.
Мир математики гораздо обширнее физического мира, ограниченного свойствами конкретной реализации данной Вселенной, так что, с одной стороны, можно рассчитать взаимодействия множеством способов и неизвестно какой ближе к истине, но с другой, без понимания реальных механизмов материальных явлений расчеты могут завести в тупик, как это было, начиная с геоцентрической системы и до квантовой механики, в которой как раз механики-то (причин квантования) и не видно, есть только формулы.
Человек (и в целом человечество) мыслит только то, что может помыслить.
Что и как мыслит человек - изучают философы (и их формальные последователи, типа онтологов).
Поэтому философия поширее будет.
Человек (и в целом человечество) мыслит только то, что может помыслить.
Именно так, в какой-то момент приходится останавливаться, т.к. дошли до края познаваемого на данный момент. Тут следует осознавать объективную ограниченность человеческого разума – мы не можем понять того, что превосходит некоторый предел сложности, обычно называемый пределом Чейтина (теорема Чейтина о существовании непознаваемого). То, что превосходит некоторый предел сложности, воспринимается человеком как случайное и абсолютно бессистемное.
Поэтому философия поширее будет.
Исключительно за счет непроверяемых спекуляций. А математика строга и неумолима как немецкий учитель. Именно поэтому логику математики может понимать и развивать искусственный интеллект, а философию – обломается.
в которой как раз механики-то (причин квантования) и не видно, есть только формулы
Не стоит так переживать. Этой проблемой занимаются философы физики (такие особые философы, которые знают физику) и прогресс есть.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Физическая Вселенная — нечто большее, чем просто математика