Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Большая витрина: от крупнейших школ до частных авторов. Сравнивайте по цене, длительности, формату и выбирайте самый подходящий курс!
Поток Научпоп доступен 24/7 благодаря поддержке друзей Хабра
Комментарии 15
ЭМ-поле - это поле силовое. Все эти Е, D, B, H - это силы. Поэтому если и начинать то с формализма Ньютона. Можно ли говорить о силах без математики? Ведь сила это ускорение - а ускорение это уже цифры и математические операции.
Качественное объеснение в физике вполне возможно. Но оно сильно ограниченно и работает, только для каких-то общих утверждений. Вроде “планеты прибиты гвоздями к вращающимся эпициклам, котрые своим центром прибиты к вращающейся небесной сфере” - вполне себе нормальное физическое утверждение. Но чтобы его проверить придётся вооружится измерительными инструментами, кучей скучных таблиц и выполнить гору математических расчётов. За любым качеством стоит количество.
Что же касается ЭМ - то там не всё так хорошо с математикой до сих пор. Один только вектор токов - большой такой, жирный костыль. Давно б уже перешли бы к чему то типа qv.
Слово сила имеет много антропоморфных значений, например в выражении "применить силу". В этом смысле я не вижу возможности перехода к силе в классической механике без использования соответствующей математики. Можно сказать словами, что сила, действующая на тело, равна произведению массы на ускорение, но невозможно придать этому смысл без проработки соответствующих уравнений.
При этом полезно вспомнить про обсуждение силы механиками в конце 19-го века. Там стало непонятно, что представляет собой уравнение f = ma, то ли это определение, то ли это уравнение, которое связывает между собой три независимые физические величины. Например, Герц для избежания этого вопроса даже создал бессиловую механику со скрытыми массами.
О чем статья? На мой взгляд (хотя может и в неявном виде) о том как иногда математика убивает физику и тормозит развитие науки.
«Возникает вопрос, что такое электромагнитное поле в физическом мире. При рассмотрении этого вопроса невозможно обойтись без уравнений Максвелла, поскольку без математического формализма нельзя сказать про электромагнитные волны что-то определенное. Это обстоятельство не означает нереальность электромагнитных волн.»
– Думается наоборот - это обстоятельство ОЗНАЧАЕТ нереальность электромагнитных волн.
Для полноты картины надо уточнить, что ЭМ волны – это, все же, гипотеза.
Волны - это колебания упругой среды. Максвелл исходил из того, что такой средой является эфир. Однако такая среда (эфир) не обнаружена, и, следовательно, не могут быть и ЭМ волны – колебания этой среды.
Волна не является физическим объектом, волна есть характеристика процесса колебания (движения) физических объектов (тел и квантов энергии). Волну как физический объект обнаружить невозможно - в силу тогго, что такого объекта в природе нет.
Не удивительно, что нет приборов, экспериментов, которые бы регистрировали, фиксировали, обнаруживали, прямо, непосредственно, ЭМ волны, именно как ЭМ волны (их «частоту» или «длину»).
Иногда говорят: ЭМ волны обнаружил изобретатель прото-радио Генрих Герц, он и правда в своих текстах использует слово «волны», – но в описании экспериментов именно ЭМ волн нет (если не считать волнообразно идущих искровых разрядов электрической энергии в разрядниках катушки «передатчика» и щариках «приемника»). Генрих Герц, строго говоря, обнаружил, что кванты электрической энергии излучаются импульсами и перемещаются «по воздуху».
Никола Тесла: «...было бы большой ошибкой полагать, что излучаемая энергия распространяется в виде электромагнитных волн» [38]. \\Тесла Н. Лекции и статьи. М., 2003. Но Тесла для математиков от физики не авторитет. Из инженеров изобреталей можно добавить имя Томаса Эдиссона.
Против теории ЭМ волн выступали: Альберт Эйнштейн, Филипп Ленард (Нобель 1905), Уильям Генри Брэгг, Яков Френкель (в СССР), Джон Уилер и Ричард Фейнман (США) и др. - об этом обычно молчат
Парадокс – ЭМ волны корректно не обнаружены, но с помощью математики Максвелла стали религиозной догмой. Хотя, вроде, физика – экспериментальная, а не «математическая» наука.
За ЭМ волны принимают излучения квантов различных видов энергии – магнитной, электрической, тепловой, световой, ультрафиолетовой, рентгеновой, гамма.
\\Подробнее: Ильясов Ф. Н. О необоснованности теории электромагнитного поля и электромагнитных волн. М.: ИЦ Орион. 2024. Скачать PDF: https://iliassov-fn.ucoz.net/load/0-0-0-19-20
\\P.S. (в связи с предыдущими коментами): Сила – это всегда процесс использования, расходования энергии. Величина силы — это всегда величина затраченной энергии. У самих физических объектов нет как таковой величины (свойства) «сила» – есть масса, температура, количество энергии и т.п.
Можно пойти ещё дальше. Заменяем в вашей статье "математику" на "алфавит" и переходим к более глобальной проблеме.
В какой-то степени проблема похожа. Отличие в том, что обсуждение человеческого языка переводит разговор на уровень повседневной жизни. Обсуждение математики же связано с обсуждением физики, которая претендует на выход из повседневной жизни. При этом существующие технологии на базе той же теории электромагнитного поля выглядят достаточно убедительными доказательствами в правоте такого утверждения.
Обсуждены два варианта ответа - математические очки принадлежат либо миру, либо мышлению человека. Первый вариант приводит к математическому платонизму, когда остается отрытым вопрос о связи мира математической Платонии с физическим миром. Во втором варианте теряется возможность использования значения слова объективный для мира самого по себе.
Есть третий вариант, совместимый с физикализмом. "Математические очки" принадлежат миру, который объективен только по отношению к наблюдателю, а в основе своей контингентен (может быть другим). Наша математика - плоть от плоти физического мира, но в мире с другой физикой будет другая математика. Контингентная математика описывает первичные качества мира на онтическом уровне, а универсальная для всех миров метаматематика (теоремы Кантора, Гёделя и Тьюринга) даёт прямой доступ к Абсолюту (Гиперхаосу) на онтологическом уровне.
Все зависит от целей. Моя цель достаточно скромная - провести серую границу между естественными науками и философскими позициями. В этом смысле эта статья говорит о том, что между физикой как естественная наукой и физикализмом как философской позицией существует непреодолимый разрыв.
Другими словами, между физическим миром, который обсуждается в физике, и реальным миром есть большая разница. Если про эту разницу не забывать, то физика остается естественной наукой. В противном случае мы с неизбежностью переходим к той или иной философской позиции.
Критерий разрыва такой - невозможно переложить философскую позицию на язык экспериментальных исследований. В то же время физическая теория вполне совместима с реальными экспериментами.
Граница между наукой и философией - это социальный конструкт, основанный на вере в индукцию. Якобы научные теории "выводятся" из опыта, а философские нет. Но любая теория - это заведомо ошибочная догадка, объясняющая те или иные наблюдения. Не бывает чистых фактов без интерпретаций, наблюдения всегда теоретически нагружены. Без теории поток сенсорных данных превращается в белый шум, из которого нельзя ничего "вывести". Другое дело, что теории бывают разного качества, и цель науки состоит в том, чтобы заменять более ошибочные менее ошибочными. Для этого их экспериментально опровергают, что не всегда реализуемо на практике, поскольку ставить эксперименты очень дорого, особенно в теоретической физике. Вот здесь и приходит на помощь эпистемология, позволяющая сравнить теории, оценить их объяснительную силу и трудноварьируемость, и сделать ставку на самую многообещающую. Выбрать из нескольких зол меньшее, так сказать. Этот эволюционный алгоритм применим и к философским теориям, даже если они нефальсифицируемы в принципе. Без него как философия, так и наука превращаются в чистый предмет веры, когда ни одну теорию нельзя полностью ни доказать, ни опровергнуть.
Агностицизм с его зацикленностью на границах познания парализует разум. Для развития необходимо постоянно выходить за границы доступного, расширять область смежного возможного. Если мы провозглашаем физическую или математическую теорию абсолютно истинной, мы заходим в тупик. Если мы устанавливаем непреодолимый предел познания, мы тоже заходим в тупик. Единственный путь к бесконечному прогрессу - признать, что на самом деле всё может быть другим, даже математика. Но для этого необходимо возвести в Абсолют сам принцип, что нет ничего абсолютного - контингентность всего сущего. В этом я вижу глубокую параллель между фаллибилизмом Поппера и спекулятивным материализмом Мейясу.
Я согласен, что взаимоотношения между наукой и философией непростые. История науки показывает, что периодически философские позиции способствовали прогрессу науки.
Тем не менее, у сложившейся естественной науки есть отличия от философских позиций. В первую очередь, в научной исследовательской программе можно найти "мы знаем" и "мы не знаем". Этого никто не сможет отрицать, поскольку ученые все время требует деньги на финансирование своих работ - значит они что-то не знают. В философских позициях, с другой стороны, такое отличие уже не найти.
Я согласен, что взаимоотношения между научной теорией и экспериментальными исследованиями сложные, поскольку эксперимент направляется научной теорией. В особенности это заметно в физике, где теория отвечает на вопрос, что такое физическая величина. Тем не менее, можно увидеть текущий уровень экспериментальной науки (мы знаем), где теория находится в согласии с проведенными экспериментами. Также существуют случаи, когда теория выходит далеко за эти рамки и в этом случае мы приходим к "мы не знаем". Если теория ведет к расширению области экспериментальных исследований, то постепенно "мы не знаем" меняется на "мы знаем". История науки позволяет проследить это развитие.
Если хотите, то такая позиция в случае физики представлена в статье: Исследовательская программа: Теория и эксперимент.
А философ всегда знает, что ничего не знает) Как говорил Поппер, в бесконечном невежестве мы все равны. Но я думаю, субъективное знание - величина вероятностная и непрерывная, тут не может быть однозначного ответа да/нет, только степень уверенности, которая повышается с каждой неудачей в опровержении теории. А вот объективное знание должно быть сформулировано максимально конкретно в виде предсказания, чтобы было что опровергать. Хорошая теория - это максимально рискованная теория, которая делает ставку на определённый результат эксперимента и проигрывает в случае иного результата. Если теорию можно подогнать под любой результат - это плохая теория, и её можно забраковать вообще не проводя эксперимент, чтобы не тратить лишние деньги. Это и философской теории касается, только там вместо экспериментальных данных - аргументы критиков, которые она должна выдержать.
Идея Поппера и его школы о развитии науки путем конкуренции теории с использованием новых предсказаний не согласуется с историей науки. На эту тему есть книга
S. G. Brush, Making 20th Century Science, 2015.
В ней историк науки рассматривает примеры из физики, химии и биологии, чтобы проверить, почему ученые принимали новые теории - из-за успешных новых предсказаний или из-за объяснений известных явлений. Вывод такой - наука не развивалось в духе предиктивизма Поппера. Такие примеры были (например, таблица Менделеева), но в большей степени новые теории принимались, поскольку они давали объяснения известным явлениям.
Конечно критерий фальсифицируемости не панацея, я считаю более важной заслугой Поппера его эволюционную эпистемологию как обобщение научного метода проб и ошибок. Дэвид Дойч развивает эту теорию как раз с акцентом на объяснительной, а не предсказательной силе знания, и считает главным критерием хорошей теории её трудноварьируемость - принцип "ни убавить, ни прибавить", чувствительность к модификациям и устойчивость под воздействием новых эмпирических данных.
всё может быть другим, даже математика
математика не может. Dionisdimetor: "Структура математического мультивёрса..."
Бесконечная иерархия всех математик — просто математика.
Обычно под математикой понимают единую формальную систему (универсум V) или по крайней мере иерархию не противоречащих друг другу мета-мета-теорий. А теоретико-множественный мультивёрс - это уже не иерархия, а скорее ветвящееся дерево взаимоисключающих расширений ZFC, которые вполне можно называть разными математиками.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Физика, математика и мир: Неподдающаяся проблема математики