?

Log in

No account? Create an account
Человек из Кумертау
March 23rd, 2013
08:31 pm

[Link]

Previous Entry Share Flag Next Entry
Пример физической модели (первая часть большой статьи)
О физических моделях, познании мира, устройстве времени и вообще (начало)

Предисловие. Это будет большая статья в нескольких частях, которые пишутся и выкладываются постепенно, о физике и познании мира. Специальные знания для понимания не нужны, а логика и умение гуглить — не помешают. Предполагаю, что и для физиков этот текст будет иметь смысл, так как посвящен не столько теории и знаниям, сколько мышлению человека. Основная цель — развеять ряд мифов и дать представление о некоторых неочевидных, но простых особенностях познания.

Часть 1. Пример физической модели

Начиная с определенного момента, понятия, о которых говорит нам физика, выходят за пределы того, что можно непосредственно увидеть и потрогать руками. Уже давно не Архимед топит в чаше царскую корону и не Галилей бросает камушки с Пизанской башни (и, кстати, не факт, что он вообще их бросал): в ходу модели и понятия не просто более сложные, а касающиеся вещей, которые не воспринимаются нашими органами чувств напрямую. И когда человек пытается взять физическую модель и представить, что на самом деле так и есть, — он ошибается, и частенько это ведет к непониманию ни модели, ни следствий из нее. Однотипные шуточки про кота Шрёдингера, например, — тому подтверждение.

Физическая модель, вообще говоря, не есть объяснение реальности или способ ее непосредственного описания. Нет, она — абстракция, логическая условность, обобщающая определенные закономерности и потому обладающая предсказательной силой. Больше ничего в физической модели нет.

Думаю, существует определенный вполне показательный пример. Птолемей предложил понятие эпициклов для описания движения планет. Он считал, что планеты и солнце движутся вокруг неподвижной Земли, но наблюдаемая траектория движения планет была достаточно сложной. И Птолемей совершил акт познания: упаковал более сложные данные (неупорядоченный набор наблюдений за положением планет) в более простые: представил, что каждая планета вращается по некоему малому кругу (эпициклу), который, в свою очередь, перемещается вокруг земли по большому (деференту). И это сильная модель. Ее сила не в том, что она описывает реальность-как-она-есть, а в том, что она дает достаточно удобный и простой способ предсказывать положение планет в будущем, — и этот способ дает верные результаты. Эта модель выполняет свою функцию, и поэтому это и есть физическая модель.

«Но ведь это Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца!» — скажете вы. Но если вы совместите свое знание с тем, что я сказал в прошлом абзаце, то как раз поймете, что я хочу сказать. Допустим, на самом деле планеты вращаются вокруг Солнца, но дело как раз в том, что физическая модель и остается только моделью и задается исключительно вопросом «А как предсказать новые данные?», а никак не «Как оно там на самом деле». Все физические модели — это эпициклы. И то, что на самом деле никаких эпициклов нет, никак никому не мешает.

Потом пришла гелиоцентрическая модель. (Вообще она как точный способ расчета пришла не сразу, первые практические ее применения были менее точными, чем у птолемеевской, но совершенство вообще приходит не сразу.) В чем ее сила? Да точно в том же, в чем и сила системы Птолемея: в том, через обобщение и упрощение модели достигается лучшее понимание. Эллиптические орбиты проще, чем эпициклы и деференты, их легче понять, осмыслить, сделать расчеты — и сила новой модели только в этом, а вовсе не в том, что так «на самом деле». (А также подобное движение можно описать с учетом других моделей: например, механики Ньютона, но подробнее об этом, а равно и о том, насколько верно высказывание «на самом деле Земля вращается вокруг Солнца», — позже.)

В следующих разделах мы попробуем осмыслить некоторые особенности человеческого познания и определенные разделы физики (так, чтобы всем было интересно — как физикам, так и нет).

Tags: , ,

(6 comments | Leave a comment)

Comments
 
From:onery
Date:March 23rd, 2013 05:23 pm (UTC)
(Link)
Физическая тоже? Что математические модели таковы, я знала, но думала что есть физические, которые уже про как оно есть :)

Можно спросить - раз уж мы пофрендились давно - а ты кто (по образованию)? Я прикладной математик, но занимаюсь алгоритмами и программированием.
[User Picture]
From:bormvit
Date:March 23rd, 2013 06:49 pm (UTC)
(Link)
Скорее "еще", а не "уже": чем глубже и фундаментальнее модель, тем более она условна. Я поподробнее скажу в следующей части об этом.

(Мы на ты, да? :) Я не против, просто люблю, когда это обговорено заранее :) )

Я образование не закончил, свалились обстоятельства и призвание на голову - ну, от Стаси знаешь да и из поста предыдущего. Моя специальность звучала как "математик-программист", также немного разбираюсь в физике и эпистемологии науки. Так что коллеги, шутки типа "нельзя просто так взять и присвоить объект" понимаю :)
From:onery
Date:March 23rd, 2013 07:15 pm (UTC)
(Link)
Да, "еще".

Хорошо, на ты :)

"Программная инженерия"? Это классно, но у нас в ВУЗе ее другая кафедра залицензировала. Смотрю, облизываюсь. Впрочем, сомневаюсь, что у них получается то, чем она должна быть. У меня, с другой стороны, не получилось бы, особенно одной. Так что я не жалею/завидую.

А физику я забыла всю, какую знала. На 2м курсе еще ориентировалась, ЗФТШ все-таки прошла. Но это не про космогонию. Потом все забыла.
[User Picture]
From:bormvit
Date:March 23rd, 2013 07:31 pm (UTC)
(Link)
Ну, специальность звучала как "Математическое обеспечение и администрирование информационных систем", а в дипломе было бы написано "математик-программист". Причем по факту математики у нас было больше, чем программирования.
From:onery
Date:March 23rd, 2013 07:36 pm (UTC)
(Link)
И такая тоже есть, на той же параллельной кафедре.
У нас везде математики больше, чем программирования. Потому что программирования вообще нет.
From:onery
Date:March 23rd, 2013 07:16 pm (UTC)
(Link)
А, ой, это я на "ты" перешла?
Блиннннннн, извини. Я случайно. То есть это вообще редко бывает, обычно я наоборот выкаю старым знакомым.
общение во многом здесь Powered by LiveJournal.com