Строю сервис сквозной аналитики на мир. Построил и перевёл на самоуправление маркетинговое агентство IT-Agency. Зацените кейсы и статьи. Всегда ищу крутых ребят. Пишу в телеграм и фейсбук. Есть в лн, тви и иг. Для связи — тг.

Избранные посты

Позднее Ctrl + ↑

8/8: Квантовая физика и вероятностный мир

Продолжаю рассказывать про то, что я вычитал в «Краткой истории времени» Стивена Хокинга. Это восьмая и последняя часть рассказа.

Интерференция электрона с самим собой

В 1920-х годах в лаборатории Белла ставили эксперименты с потоками электронов и получили странные результаты. Электроны вели себя то как частицы, то как волны, то как чёрт знает что.

Фотка с телефона по запросу «чёрт знает что»

Сейчас попробую рассказать по шагам.

Шаг 1. Берём поток электронов и направляем его на экран, фиксирующий прилетевшие электроны. Ставим между источником электронов и экраном пластину с вертикальной щелью. Большая часть электронов попадает на пластину, но некоторые пролетают через вертикальную щель и попадают на экран. Точки на экране образуют вертикальную полосу, примерно повторяя форму щели. Всё логично. Именно такого поведения мы ожидаем от частиц.

Шаг 2. Теперь заменим пластину на такую же, но не с одной, а с двумя вертикальными щелями. Направляем через них тот же поток электронов и ожидаем увидеть на экране две полосы точек вдоль этих щелей. Но вместо этого видим «интерфереционную картину». Электроны разлетелись по всему экрану, но при этом кучкуются такими «волнами» — то их больше, то меньше. Это странно, частицы так себя не ведут! Зато так себя ведут волны. Они проходят через две щели, разбегаются во все стороны от них и накладываются друг на друга. В точках, где фазы волн совпадают, получается получается то двойная волна. А если оказываются в противофазе, то полностью гасят друг друга. Поэтому когда волны доходят до экрана мы и видим «волны» — то точек сильно больше, то сильно меньше.

Сергей Второв сделал модель, в которой можно поиграться с длинной волны, размером и расстоянием между щелями и расстоянием до экрана. По ссылке модель для эксперимента со светом, но в эксперименте получалось, что электроны ведут себя аналогично.

Вот как это выглядит на практике:

Запись с детектора электронов, чтобы посмотреть своими глазами.

Такой эффект можно объяснить так: у нас летит много-много электронов-волн, эти волны накладываются друг на друга и в одних местах усиливают друг друга, а в других гасят. Так получается интерференционная картина на экране, где точек то больше, то меньше. А что если стрелять электронами по одному с интервалом раз в секунду? Тогда электроны не будут влиять друг на друга.

Шаг 3. Находим установку и стреляем электронами по одному. Возвращаемся через полчаса — и видим на экране ту же интерфереционную картину. Что за фигня? Получается, что электрон-волна как будто одновременно проходит через обе щели, сам с собой интерферирует и в итоге оказывается с некоторыми вероятностями в разных точках экрана. Распределение вероятностей оказаться в разных точка экрана идёт волной и поэтому после запуска большого числа электронов мы и видим эти точки на экране волнами. WAT?

Может быть будет понятнее, если посмотреть объясняющее видео с иллюстрациями:

Видео на 7 минут на русском.
Видео на 8 минут на английском + в конце бонус про влияние наблюдателя на эксперимент. Штуки про наблюдателя выходят за рамки этого поста, но очень интригуют.

Если я правильно понял, то Ричард Фейнман предложил смотреть на это так: частица одновременно проходит по всем возможным траекториям. У каждой траектории своя вероятность завершиться в конкретной точке. Чтобы понять, окажется ли электрон в конкретной точке, надо просуммировать вероятности по всем его возможным траекториям. Этот метод так и называется — «суммирование про траекториям». Рассчитать, в какую именно точку улетит конкретная частица, нельзя — но можно построить карту вероятностей для всех точек, куда она может улететь. Если запустить много-много частиц, то распределение точек совпадёт с рассчитанными вероятностями. Вот такой вероятностный мир.

Почему электроны не падают на ядра?

Раньше считалось, что электроны летают вокруг атомов как маленькие электроны-планетки вокруг маленьких ядер-звёзд. Но было непонятно, почему они не теряют потихоньку энергию, не падают на ядра и не происходит коллапс всей материи во Вселенной. В 1913 году Нильс Бор постулировал, что электроны могут занимать только определённые траектории и переходить между ними с получением/испусканием энергии. Почему так — было непонятно, но такой постулат лучше всего согласовывался с наблюдениями. Всё-таки, электроны не падали на ядра.

Объяснение этому эффекту дал Фейнман с его идеей суммирования по траекториям. Когда электрон-волна летит вокруг ядра, то вдоль некоторых орбит укладывается целое (а не дробное) число длин волн электрона. При движении по этим орбитам гребни волн окажутся в одном и том же месте на каждом витке, и поэтому такие волны складываются; такие орбиты относятся к боровским разрешённым орбитам. А для тех орбит, вдоль которых не укладывается целое число длин волн электрона, каждый гребень по мере обращения электронов рано или поздно скомпенсируется впадиной; такие орбиты не будут разрешёнными. Суммирование по траекториям показывает, что обнаружить электрон на разрешённой орбите можно с высокой вероятностью, а на неразрешённой — с нулевой. И всё сразу становится понятно, правда? :-)

Принцип неопределённости и фундаментальное представление о реальности

Принцип неопределённости Гейзенберга говорит, что невозможно определить положение и импульс частицы точнее определённого предела. Чем точнее измеряется одна характеристика частицы, тем менее точно можно измерить вторую. Насколько я понял, это связано даже не с тем, что само измерение влияет на частицу, а с самой её природой. Так как она немножко волна, то положение у неё слегка размазанное. Но дело там тёмное, и мне самому интересно получше с этим разобраться.

С этим связан вопрос о фундаментальной определённости (или неопределённости) мира. Эйнштейн говорил, что измерить положение, скорость и другие параметры частиц мы супер-точно не можем, но у частиц они изначально есть. Это было бы логично. А Нильс Бор предположил, что их и изначально нет. Что параметры проявляются, только когда мы их измеряем, то есть как-то взаимодействуем с частицей. Эта безумная на первый взгляд мысль рождается из экспериментов с электронами. В примере с электроном, летящем через две щели сразу, получается, что у него вообще нет какого-либо внятного положения в пространстве, пока его где-нибудь не остановят.

Мне всё это кажется очень странным. Как это у частицы нет определённых параметров до измерения? Но в 1964 году Джон Белл придумал эксперимент, результат которого различался, если эти параметры и правда изначально не определены. А через двадцать лет его смогли провести и узнать результат. Круто про это написал Sly2m на Dirty: раз, два, три. После них я чуть-чуть начал понимать изначальный вопрос, способы экспериментальной проверки и пугавшее Эйнштейна «жуткое дальнодействие».

Все части серии

  1. Эволюция представлений об устройстве Вселенной
  2. Неабсолютное пространство
  3. Неабсолютное время
  4. Взаимодействие света и гравитации
  5. Предельная скорость перемещения в пространстве
  6. Большой взрыв, большое схлопывание и тепловая смерть
  7. Жизненный цикл звёзд и чёрные дыры
  8. Квантовая физика и вероятностный мир

Где купить «Краткую историю времени» Хокинга

— Бумажную — на Озоне, я читал её,
— электронную — на Литресе,
— аудиоверсии пока нет.

Как получать свежие посты

Электронная почта и РСС — туда попадают только посты в блог,
телеграм-канал, фейсбук и твиттер — туда попадают заинтересовавшие меня ссылки с короткими комментариями,
инстаграм — туда иногда выкладываю фотки.

 1 комментарий    1557   2018  

7/8: Жизненный цикл звёзд и чёрные дыры

Продолжаю рассказывать про то, что я вычитал в «Краткой истории времени» Стивена Хокинга. Это седьмая часть рассказа.

Чёрные дыры — офигенно интересные штуки! У них в центре точка с бесконечной плотностью, а гравитация так искажает пространство-время, что свет от них не может достичь внешних наблюдателей.

Фотка с телефона по запросу «чёрная дыра»

Чтобы понять, как образуются и действуют чёрные дыры, надо сначала разобраться с нормальными звёздами.

Нормальные звёзды

Звезда образуется, когда большое количество газа (в основном водорода) начинает сжиматься под действием сил гравитации. В процессе сжатия атомы газа всё чаще и чаще сталкиваются друг с другом, двигаясь со всё большими и большими скоростями. В результате газ разогревается до такой степени, что атомы водорода, вместо того, чтобы отскакивать друг от друга, начинают сливаться, образуя гелий. Тепло, выделяющееся в этой реакции, которая напоминает управляемый взрыв водородной бомбы, и вызывает свечение звезды. Из-за дополнительного тепла давление газа возрастает до тех пор, пока не уравновесит гравитационное притяжение. Получается достаточно стабильный горящий шар, в котором выделяющееся в ядерных реакциях тепло уравновешивает гравитационное притяжение.

Но в конце концов водород весь сгорает. Например, Солнце сгорит через 5 млрд лет. А более массивная звезда разогревается сильнее и сгорает быстрее, например, за сто миллионов лет. Дальше звезда может оказаться в нескольких состояниях: стать белым карликом, нейтронной звездой или чёрной дырой.

Белые карлики

Если масса звезды меньше «предела Чандрасекара», то есть примерно полутора масс Солнца, то она может стать «белым карликом». Белый карлик имеет в радиусе всего несколько тысяч километров и плотность — сотни тонн на кубический сантиментр.

Этот радиус удерживается в равновесии благодаря отталкиванию электронов в его веществе по принципу запрета (исключения) Паули. Грубо говорят, (как я это понимаю) две одинаковые частицы в одном и том же состоянии не могут занимать одну и ту же точку в пространстве. Чем больше частиц оказывается в одном маленьком объёме пространства, тем сильнее они отталкиваются друг от друга. Таким образом, радиус звезды остаётся постоянным благодаря равновесию между гравитационным притяжением и возникающим в силу принципа Паули отталкиванием.

На небе видно немало белых карликов. Одним из первых открытых белых карликов стала звезда, вращающийся вокруг Сириуса — самой яркой звезды на ночном небе.

Нейтронные звёзды

Если масса звезды больше предела Чандрасекара, то звезда сжимается ещё сильнее. Эти звёзды должны существовать благодаря возникающему из-за принципа Паули отталкиванию, но не между электронами, а между протонами и нейтронами. Поэтому такие звёзды получили название нейтронных звёзд. Их радиус не больше нескольких десятков километров, а плотность — сотни миллионов тонн на кубический сантиметр. Их сначала предсказали, а позже и реально увидели.

Чёрные дыры

Но и у отталкивания по принципу Паули есть предел. Согласно теории относительности, максимальная разница скоростей частиц в веществе равна скорости света. Если масса звезды ещё больше, то она может коллапсировать. Из-за гравитационного поля звезды лучи света в пространстве-времени отклоняются от тех траекторий, по которыми они бы перемещались в отсутствие звезды. По мере сжатия звезды увеличивается гравитационное поле, и в какой-то момент оно становится настолько сильным, что траектория света становится направленной внутрь, превращая звезду в чёрную дыру. То есть свет от неё всё ещё летит прямо, но до границы чёрной дыры так и не долетает.

Чтобы понять, что бы мы увидели, если бы наблюдали за образованием чёрной дыры при коллапсе звезды, надо вспомнить, что в теории относительности нет абсолютного времени, и у каждого наблюдателя оно своё. Представьте себе астронавта на поверхности коллапсирующей звезды. Звезда по его часам должна сколлапсировать в 11:00. Он отправляет сигналы на корабль на орбите звезды. Сигнал из 10:59:58 по времени астронавта придёт сразу. Сигнал в 10:59:59 придёт с маленькой задержкой. Сигналы из следующих долей секунды будут приходить на корабль всё позже и позже. Сигнал из 11:00:00 придёт через бесконечное время. При этом излучаемый звездой свет будет ослабевать и казаться всё более красным. В конце концов звезда станет настолько тусклой, что её больше не увидят с борта космического корабля: от неё останется лишь чёрная дыра в пространстве. При этом на корабль будет по-прежнему действовать гравитационное притяжение звезды, так что он продолжит своё движение по орбите вокруг чёрной дыры. Что касается астронавта, то если не считать разницы в гравитации, действующей на голову и ноги, которая разорвёт астронавта на части, в остальном он и не заметит как окажется область из которой нельзя вернуться.

Увидеть чёрную дыру нельзя, но можно обнаружить по её гравитационному влиянию. В небе есть звёздные системы, в которых видима лишь одна звезда, которая вращается вокруг невидимого партнёра. Можно было бы предположить, что мы не видим вторую звезду потому что она просто очень тусклая. Но одна из таких систем — Лебедь X-1 — является к тому же мощным источником рентгеновского излучения. А это являение лучше всего объясняется тем, что с поверхности видимой звезды «сдувается» вещество, которое падает на вторую, невидимую звезду, вращаясь по спирали (как вытекающая вода из ванны), и, сильно разогреваясь, испускает рентгеновское излучение. Для существования такого механизма невидимый объект должен быть очень малым — белым карликом, нейтронной звездой или чёрной дырой. Судя по орбите видимой звезды, невидимая должна иметь массу примерно в шесть солнечных масс. Эта масса слишком велика для нейтронной звезды, и, видимо, должна быть чёрной дырой.

Все части серии

  1. Эволюция представлений об устройстве Вселенной
  2. Неабсолютное пространство
  3. Неабсолютное время
  4. Взаимодействие света и гравитации
  5. Предельная скорость перемещения в пространстве
  6. Большой взрыв, большое схлопывание и тепловая смерть
  7. Жизненный цикл звёзд и чёрные дыры
  8. Квантовая физика и вероятностный мир

Где купить «Краткую историю времени» Хокинга

— Бумажную — на Озоне, я читал её,
— электронную — на Литресе,
— аудиоверсии пока нет.

Как получать свежие посты

Электронная почта и РСС — туда попадают только посты в блог,
телеграм-канал, фейсбук и твиттер — туда попадают заинтересовавшие меня ссылки с короткими комментариями,
инстаграм — туда иногда выкладываю фотки.

 1549   2018  

6/8: Большой взрыв, большое схлопывание и тепловая смерть

Продолжаю рассказывать про то, что я вычитал в «Краткой истории времени» Стивена Хокинга. Это шестая часть рассказа.

Звёзды и галактики

В 1924 году Эдвин Хаббл измерял расстрояния до звёзд следующим образом: фиксировал положение звёзд в одно время сравнивал с их положением в другое время, когда Земля смещалась относительно Солнца (например, через полгода, то есть полоборота относительно Солнца). Те звёзды, которые были ближе, смещались сильнее, а те, которые дальше, смещались меньше. По этому смещению можно было рассчитать расстояние до звёзд.

Дальше оказалось, что некоторые звёзды — не звёзды вовсе, а далёкие галактики. Разница в том, что они расположены настолько далеко, что никакого видимого смещения у них нет. Поэтому для измерения расстояния пришлось использовать косвенный метод. Видимая яркость звезды зависит от двух факторов: от того, какое количество света излучает звезда (её светимость), и от того, где она находится (расстояние до неё). Яркость и расстояние до «близких» звёзд мы можем измерить; следовательно, мы можем вычислить и их светимость. И наоборот, зная светимость звёзд в других галактиках, мы могли бы вычислить расстояние до них, измерив их видимую яркость. Хаббл заметил, что светимость некоторых типов звёзд всегда одна и та же, когда они находятся достаточно близко для того, чтобы можно было производить измерения. Следовательно, рассуждал Хаббл, если такие звёзды обнаружатся в другой галактике, то, преположив у них такую же светимость, мы сумеем вычислить расстояние до этой галактики. Если подобные расчёты для нескольких звёзд одной и той же галактики дадут один и тот же результат, то полученную оценку расстояния можно считать надёжной. Таким путём Хаббл рассчитал расстояния до девяти разных галактик.

Теперь известно, что в нашей галактике несколько сотен тысяч миллионов звёзд, а в видимой части Вселенной несколько сотен тысяч миллионов галактик, разделённых огромными областями пустого пространства.

Красное смещение

Звёзды очень далеко, поэтому для большинства из них мы можем наблюдать только одно свойство — цвет идущего от них света. Пропуская свет через стеклянную призму можно разложить его на спектр, то есть на волны разной длинны. Разные звёзды имеют разный спектр, но относительная яркость разных цветов всегда в точности такая же, как в свете, который излучает какой-нибудь раскалённый докрасна предмет. (Свет, излучаемый раскалённым докрасна непрозрачным предметом, имеет очень характерный спектр, зависящий только от температуры предмета, — тепловой спектр. Поэтому мы можем определить температуру звезды по спектур излучаемого ею света.) Кроме того, мы обнаружим, что некоторые очень специфические цвета вообще отсутствуют в спектрах звёзд, причем отсутствующие цвета разные для разных звёзд. Поскольку, как мы знаем, каждый химический элемент поглощает свой определённый набор характерных цветов, мы можем сравнить их с теми цветами, которых нет в спектре звезды, и таким образом точно определить, какие элементы присутствуют в её атмосфере.

В двадцатых годах 20 века, когда астрономы начали исследование спектров звёзд других галактик, обнаружилось нечто ещё более странное: в нашей собственной Галактике оказались те же самые характерные наборы отсутствующих цветов, что и у звёзд, но все они были сдвинуты на одну и ту же величину к красному концу спектра. Так проявляется эффект Доплера: это когда источник света от нас удаляется, то расстояние между гребнями электромагнитных волн света увеличивается, и получается что частота приходящих волн меньше, то есть спектр цветов этого света смещается к красному концу диапазона («красное смещение»). Этот же эффект используется в лазерных радарах, которые по смещению длин отражённых объектом волн определяют скорость приближения или удаления этого объекта. Красное смещение спектра звёзд большинства других галактик означает, что другие галактики от нас удаляются, причём быстро.

В 1929 году Хаббл обнаружил, что величина красного смещения не случайна, а прямо пропорциональна расстоянию от нас до галактики. Иными словами, чем дальше находится галактика, тем быстрее она удаляется. А это означало, что Вселенная не может быть статической, как думали раньше, что на самом деле она непрерывно расширяется и расстояния между галактиками всё время увеличиваются.

Модель Фридмана

За несколько лет до этого, в 1922 году А. А. Фридман построил модель расширяющейся вселенной. Он сделал 2 предположения:

  1. Вселенная выглядит примерно одинаково в любом направлении.
  2. Первое утверждение остаётся справедливо, даже если производить наблюдения из какого-нибудь другого места во Вселенной.

Не прибегая ни к каким другим предположениям, Фридман показал, что это возможно, только если Вселенная не статическая и всё время расширяется. Таким образом Фридман в точности предсказал наблюдения Хаббла.

По модели Фридмана получалось, что если сейчас Вселенная расширяется, значит раньше она была очень маленькой, горячей, раскалённой добела и искускающей свет. И мы даже можем видеть этот свет от далёких областей той ранней Вселенной, потому что он дошёл бы до нас только сейчас. Но из-за расширения Вселенной и эффекта Доплера красное смещение должно быть настолько большим, что это излучение будет уже не видимым светом, а микроволновым (СВЧ) излучением (с длинной волны порядка 10 тысяч миллионов волн в секунду). И в 1965 году такое излучение обнаружили. В каком бы направлении мы ни производили наблюдения, это излучение меняется не больше, чем на одну десятитысячную. То есть Вселенная действительно очень однородная во всех направлениях, что подтверждает первое предположение Фридмана.

То, что всё вокруг такое одинаковое, может натолкнуть на мысль, что мы находимся в каком-то особенном месте Вселенной, в самом её центре. Но то же самое было бы справедливо и по модели Фридмана. Это что-то вроде шарика, на который нанесены точки, и его всё время надувают дальше. В таком шарике расстрояние между любыми двумя точками увеличивается, но ни одну из них нельзя назвать центром расширения. Притом чем больше расстояние между точками, тем быстрее они удаляются друг от друга.

К чему всё это ведёт

Сам Фридман рассматривал только одну модель, но можно указать три разные модели, для которых выполняются оба фундаментальных предположения Фридмана:

  1. Вселенная расширяется, но не слишком быстро, и в конце концов гравитация её затормозит, она перестанет расширяться, начнёт сжиматься и в конце концов произвойдёт Большое Схлопывание.
  2. Вселенная расширяется настолько быстро, что гравитации не успеет её затормозить (ведь с увеличением расстояния сил гравитации уменьшается) и Вселенная просто разлетится.
  3. Скорости Вселенной достаточно, для того, чтобы избежать сжатия до нуля, но не больше. В этом случае галактики тоже разбегаются, со всё меньшей и меньшей скоросью, но эта скорость никогда не падает до нуля.

Книга 1988 года и с тех пор появились данные, что Галактики не просто разлетаются, а разлетаются с ускорением. Но принципиально это ничего не меняет: во всех сценариях Вселенная в конце концов либо схлопнется, либо разорвётся, либо умрёт тепловой смертью. Правда, произойдёт это то ли через 9 миллиардов, то ли через 100 триллионов лет, но меня это всё равно расстраивает, и я как узнал — неделю грустный ходил :-(

Фотка с телефона по запросу «Красное смещение»

Все части серии

  1. Эволюция представлений об устройстве Вселенной
  2. Неабсолютное пространство
  3. Неабсолютное время
  4. Взаимодействие света и гравитации
  5. Предельная скорость перемещения в пространстве
  6. Большой взрыв, большое схлопывание и тепловая смерть
  7. Жизненный цикл звёзд и чёрные дыры
  8. Квантовая физика и вероятностный мир

Где купить «Краткую историю времени» Хокинга

— Бумажную — на Озоне, я читал её,
— электронную — на Литресе,
— аудиоверсии пока нет.

Как получать свежие посты

Электронная почта и РСС — туда попадают только посты в блог,
телеграм-канал, фейсбук и твиттер — туда попадают заинтересовавшие меня ссылки с короткими комментариями,
инстаграм — туда иногда выкладываю фотки.

 745   2018  

5/8: Предельная скорость перемещения в пространстве

Продолжаю рассказывать про то, что я вычитал в «Краткой истории времени» Стивена Хокинга. Это четвёртая часть рассказа.

Эквивалентность энергии и массы

Открытие одинаковости скорости света во всех системах отсчёта привело к созданию теории относительности. Одно из следствий этой теории — эквивалентность энергии и массы. Энергию можно посчитать по формуле E = mc². Энергия, которой обладает движущийся объект, должна прибавляться к его массе.

Этот эффект существеннен лишь при скоростях, близких к скорости света. На 10% от скорости света, масса увеличивается на 0,5%. На 90% от скорости света масса удваивается. При приближении к скорости света масса растёт всё быстрее и стремится к бесконечности. То есть объект, обладающий хотя бы небольшой массой, потребует бесконечной энергии для достижения скорости света. На практике он может к ней стремиться, но не достигнет. Достигнуть скорости света может только сам свет и другие волны, не обладающие собственной массой.

Постулат причинности

Ещё есть такая штука — постулат причинности: любое событие может оказывать влияние только на события, происходящие позже него и не может оказывать влияние на события, произошедшие раньше него. Скорость света одинакова во всех системах отсчёта. Если бы какой-нибудь объект или сигнал мог двигаться со скоростью больше скорости света, то в определённой системе отсчёта следствия случались бы раньше причин, да ещё и успевали бы отправить сообщение обратно. То есть можно было бы передавать сообщения в прошлое. Но такого, к сожалению, не происходит. И это ещё одно подтверждение органичения на предельную скорость перемещения в пространстве.

Печалька

Даже со скоростью света путешествовать между звёздами получается ооочень долго — как минимум сотни лет. Есть несколько идей, как можно двигаться со скоростями выше скорости света, но они совсем теоретические.

Фотка с телефона по запросу «пространство»

Все части серии

  1. Эволюция представлений об устройстве Вселенной
  2. Неабсолютное пространство
  3. Неабсолютное время
  4. Взаимодействие света и гравитации
  5. Предельная скорость перемещения в пространстве
  6. Большой взрыв, большое схлопывание и тепловая смерть
  7. Жизненный цикл звёзд и чёрные дыры
  8. Квантовая физика и вероятностный мир

Где купить «Краткую историю времени» Хокинга

— Бумажную — на Озоне, я читал её,
— электронную — на Литресе,
— аудиоверсии пока нет.

Как получать свежие посты

Электронная почта и РСС — туда попадают только посты в блог,
телеграм-канал, фейсбук и твиттер — туда попадают заинтересовавшие меня ссылки с короткими комментариями,
инстаграм — туда иногда выкладываю фотки.

 1253   2018  

4/8: Взаимодействие света и гравитации

Продолжаю рассказывать про то, что я вычитал в «Краткой истории времени» Стивена Хокинга. Это четвёртая часть рассказа.

В Ньютоновской механике получается, что гравитация действует мгновенно и на любом расстоянии: если сдвинуть один объект, то сила, действующая на второй изменится мгновенно. Но тогда получается, что один объект действует на другой со скоростью выше скорости света, а это противоречит принципу инвариантности законов природы относительно любой системы отсчёта.

Общая теория относительности

В 1915 году Эйнштейн предложил общую теорию относительности. Он предположил, что гравитация — это не обычная сила, а следствие того, что пространство-время не является плоским, как считалось ранее. Оно искривляется распределёнными в нём массой и энергией. Такие тела, как Земля, не принуждаются двигаться по искривлённым орбитам гравитационной силой; они движутся по линиям, которые в искривлённом пространстве более всего соответствуют прямым в четырёхмерном пространстве-времени. То есть масса Солнца так искривляет пространство-время, что, хотя в четырёхмерном пространстве Земля движется по прямой, в нашем трёхмерном пространстве она движется по круговой орбите.

Теория Эйнштейна предсказывала траектории планет почти как по теории Ньютона, но не совсем. Более точные измерения показали верность теории Эйнштейна.

Масса отклоняет траекторию света

С точки зрения физиков того времени гравитация вообще не должна влиять на свет. Гравитация — это сила, пропорциональная массам объектов, а у света нет массы. Общая теория относительности предсказывала, что тяжёлые объекты, типа Солнца, должны отклонять свет от звёзд, проходящих близко к нему. В обычных условиях Солнце ярко светит и разглядеть за ним звёзды не получается, но во время солнечного затмения этот эффект должен быть виден. В итоге эксперименты это подтвердили.

Масса искажает течение времени

Общая теория относительности предсказывала, что вблизи массивных объектов, типа Земли время должно течь медленнее, чем на орбите. Это следует из того, что должно соблюдаться определённое соотношение между энергией света и его частотой (то есть числом световых волн в секунду): чем больше энергия, тем выше частота. Если свет распространяется вверх по гравитационному полю Земли, то он теряет энергию, а потому его частота уменьшается. (То есть увеличивается интервал между гребнями двух соседних волн). Наблюдателю на большой высоте должно казаться, что внизу всё происходит чуть-чуть медленее.

В 1962 году это было проверено экспериментально. А сейчас это становится важно при работе геопозиционирования по сигналам со спутников GPS и Глонасс. Если не делать поправки на эффекты теории относительности, то координаты будут рассчитаны с ошибкой в несколько километров.

Я даже могу представить себя на месте программиста чипа GPS в смартфоне, который проклинает Эйнштейна с его теорией относительности, из-за которых у него координаты глючат :-)

Фотка с телефона по запросу четырёхмерное пространство-время

Все части серии

  1. Эволюция представлений об устройстве Вселенной
  2. Неабсолютное пространство
  3. Неабсолютное время
  4. Взаимодействие света и гравитации
  5. Предельная скорость перемещения в пространстве
  6. Большой взрыв, большое схлопывание и тепловая смерть
  7. Жизненный цикл звёзд и чёрные дыры
  8. Квантовая физика и вероятностный мир

Где купить книгу

— Бумажную — на Озоне, я читал её,
— электронную — на Литресе,
— аудиоверсии пока нет.

Как получать свежие посты

Электронная почта и РСС — туда попадают только посты в блог,
телеграм-канал, фейсбук и твиттер — туда попадают заинтересовавшие меня ссылки с короткими комментариями,
инстаграм — туда иногда выкладываю фотки.

 1 комментарий    2259   2018  

3/8: Неабсолютное время

Продолжаю рассказывать про то, что я вычитал в «Краткой истории времени» Стивена Хокинга. Это третья часть рассказа.

Скорость света

В 1676 году Оле Христенсен Рёмер наблюдал за Юпитером и его спутниками. Оказалось, что спутники Юпитера проходят за его диском один за другим не через равные интервалы времени, как должно быть, если спутники вращаются вокруг Юпитера с постоянной скоростью. При вращении Земли и Юпитера вокруг Солнца расстояние между Землёй и Юпитером может сильно отличаться. Рёмер заметил, что затмения лун Юпитера тем больше запаздывают, чем дальше мы от него находимся. Он объяснил это тем, что свет от спутников идёт до нас дольше, когда мы находимся дальше. Так стало известно, что скорость света конечна. Рёмер даже вычислил эту скорость и ошибся всего на 25% от истинной скорости, которая составляет 299 792 458 м/с.

Природа света

В 1865 году Максвелл объединил теории, с помощью которых описывали электрические и магнитные силы и обнаружил, что в электромагнитном поле могут возникать волноподобные возмущения, которые распространяются с постоянной скоростью, как волны на поверхности пруда. Если длина волны (т. е. расстояние между гребнями двух соседних волн) составляет метр или больше, то мы имеем дело с радиоволнами. Более короткие волны с длинами порядка сантиметра называются волнами сверхвысокочастотного диапазона (СВЧ-диапазон). Ещё короче — волны инфракрасного диапазона (до десяти тысячных сантиметра). Волны с длиной 40-80 миллионных долей сантиметра мы воспринимаем как видимый свет. Ещё короче волны ультрафиолетового, рентгеновского и гамма-излучений.

Скорость света относительно чего?

Теория Максвелла предсказывала, что радиоволны и свет должны распространяться с некоторой фиксированной скоростью. Но поскольку теория Ньютона покончила с представлением об абсолютном пространстве, надо было понять, относительно чего измерять скорость волн. Решили измерять относительно некоего «эфира», которым наполнено даже пустое пространство. Типа, световые волны распространяются в эфире так же, как звуковые в воздухе. Тогда получалось, что наблюдатели с разными скоростями относительно эфира должны видеть, что свет идёт к ним с разной скоростью, но скорость волн света относительно эфира чтобы при этом оставалась неизменной.

В 1887 году Альберт Майкельсон и Эдвард Морли поставили очень точный эксперимент. Они измерили скорость света по направлению движения Земли вокруг Солнца и перпендикулярно её движению. Так как Земля движется относительно Солнца со скоростью порядка 30 км/с, то и скорость света должна была отличаться на 30 км/с. Но она не отличалась. Вообще. Чёрт.

Если скорость света для всех одинакова, то что отличается?

С 1887 по 1905 году результат эксперимента пробовали объяснить тем, что все движущиеся в эфире объекты сокращаются в размерах, а все часы замедляют свой ход, но получалось не очень. В 1905 году Альберт Эйнштейн опубликовал статью, в которой показал, что никакого эфира не нужно, если отказаться от абсолютного времени. Пример:

Посылаем световой импульс из точки А в точку Б, измеряем расстрояние, время и скорость света.

По теории Ньютона (и «здравому смыслу») разные движущиеся друг относительно друга наблюдатели должны согласиться, что время прохождения световым испульсом пути из А в Б в их измерениях одинаково (поскольку время «абсолютно»), а вот путь и скорость могут отличаться (поскольку пространство не является абсолютным, а скорость = путь / время).

Но по теории относительности скорость света абсолютна и одинакова в измерениях всех наблюдателей (это установлено в эксперименте), а путь и время в пути могут различаться.

Получается, что у каждого наблюдателя свой масштаб времени. Мы даже можем рассчитать, сколько времени пройдёт для другого наблюдателя, если знаем его положение в пространстве и скорость относительно нас.

Парадокс близнецов

Если взять пару близнецов, одного из них оставить на Земле, а второго отправить в космическое путешествие со скоростью, близкой к скорости света, то по возвращении он оказался бы значительно моложе своего брата. Это «парадокс близнецов», но он парадокс лишь для того, кто в глубине души верит в абсолютное время. А эксперименты показывают, что единого абсолютного времени нет. Каждый человек имеет свой собственный масштаб времени, зависящий от того, где этот человек находится и как он движется.

Пока мы торчим на Земле, заметить разницу почти невозможно. Но всё равно удивительно!

Фотка с телефона по запросу «близнецы»

Все части серии

  1. Эволюция представлений об устройстве Вселенной
  2. Неабсолютное пространство
  3. Неабсолютное время
  4. Взаимодействие света и гравитации
  5. Предельная скорость перемещения в пространстве
  6. Большой взрыв, большое схлопывание и тепловая смерть
  7. Жизненный цикл звёзд и чёрные дыры
  8. Квантовая физика и вероятностный мир

Где купить книгу

— Бумажную — на Озоне, я читал её,
— электронную — на Литресе,
— аудиоверсии пока нет.

Как получать свежие посты

Электронная почта и РСС — туда попадают только посты в блог,
телеграм-канал, фейсбук и твиттер — туда попадают заинтересовавшие меня ссылки с короткими комментариями,
инстаграм — туда иногда выкладываю фотки.

 533   2018  

2/8: Неабсолютное пространство

Продолжаю рассказывать про то, что я вычитал в «Краткой истории времени» Стивена Хокинга. Это вторая часть рассказа.

Законы движения

Во времена Аристотеля естественным состоянием любого тела считалось состояние покоя. То есть по умолчанию тело никуда не двигается, и начинает двигаться только под действием силы или имульса. «Пока не пнёшь — не полетит». А если прекратить прикладывать силу, то тело остановится. Среди прочего из этого следовало, что на более тяжёлое тело действует большая сила притяжения к Земле и поэтому оно должно падать быстрее, чем лёгкое. В те времена считалось, что все законы можно выводить в уме, а проверять их в экспериментах не обязательно. Действительно, зачем?)

Галилей всё же решил проверить утверждения Аристотеля и стал скатывать по гладкому откосу шары разного веса. Измерения показали, что скорость связного тела увеличивается по одному и тому же закону независимо от веса тела. Например, если взять шар и пустить его вниз по наклонной плоскости с уклоном метр на каждые десять метров, то, каким бы тяжёлым ни был шар, его скорость в конце первой секунды будет один метр в секунду, в конце второй секунды — два метра в секунду и так далее.

Именно из этих экспериментов Галилея Ньютон вывел свои законы движения. Получалось, что на тело, катящееся по наклонной плоскости, всегда действовала одна и та же сила (вес тела), и в результате скорость постоянно возрастала. Отсюда следовало, что в действительности приложенная к телу сила изменяет скорость движения тела, а не просто заставляет его двигаться, как думали раньше. Если перестать прикладывать силу, тело не остановится, а продолжит двигаться с набранной скоростью.

(Не)абсолютная точка отсчёта

В этой истории важен переход в представлениях об абсолютности Земли как точки отсчёта для физических законов. Аристотель считал состояние покоя неким предпочтительным состоянием. В частности считал, что Земля покоится. А из законов Ньютона следовало, что единого эталона покоя не существует. Можно сказать, что тело А находится в состоянии покоя, а тело Б движется относительно тела А с постоянной скоростью или же что тело Б, наоборот, покоится, а тело А движется. Например, можно сказать, что земля покоится, а поезд движется на север со скоростью 90 км/ч, или можно сказать что поезд покоится, а земля под ним убегает на юг.

Из отсутствия абсолютного эталона покоя означает, что невозможно определить, произошли ли некие два события в одной и той же точке пространства, если известно, что они имели место в разные моменты времени. Пусть, например, теннисный шарик падает на стол, отскакивает и через секунду снова падает на стол в той же точке. Тому, кто стоит на земле у железной дороги показалось бы, что точки соприкосновения шарика со столом разделены расстоянием около 40 метров. Нельзя считать положения, фиксируемые разные наблюдателями более предпочтительными. У каждого наблюдателя эти положения будут свои, хотя, зная положение и скорость друг относительно друга, мы могли бы рассчитать, что наблюдает каждый из них.

Неабсолютное пространство

Получилось, что абсолютного пространства нет. Есть только положение вещей в пространстве относительно каких-то точек и наблюдателей, чьё положение можно определить только относительно других точек и наблюдателей, которые можно определить относительно ещё чего-нибудь, но никакое положение нельзя определить абсолютно.

Рассуждения про неабсолютность простанства кажутся очевидными: ну конечно наблюдатель в поезде и на земле по-разному воспримет движение скачущих шариков! Но оказалось, что эта неабсолютность ведёт к другой неабсолютности, которая взрывает мне мозг. Об этом — следующий пост.

Фотка с телефона по запросу «неабсолютное пространство»

Все части серии

  1. Эволюция представлений об устройстве Вселенной
  2. Неабсолютное пространство
  3. Неабсолютное время
  4. Взаимодействие света и гравитации
  5. Предельная скорость перемещения в пространстве
  6. Большой взрыв, большое схлопывание и тепловая смерть
  7. Жизненный цикл звёзд и чёрные дыры
  8. Квантовая физика и вероятностный мир

Где купить «Краткую историю времени» Хокинга

— Бумажную — на Озоне, я читал её,
— электронную — на Литресе,
— аудиоверсии пока нет.

Как получать свежие посты

Электронная почта и РСС — туда попадают только посты в блог,
телеграм-канал, фейсбук и твиттер — туда попадают заинтересовавшие меня ссылки с короткими комментариями,
инстаграм — туда иногда выкладываю фотки.

 1 комментарий    504   2018  

1/8: Эволюция представлений об устройстве Вселенной

Начинаю рассказывать про то, что я вычитал в «Краткой истории времени» Стивена Хокинга. Это первая часть рассказа.

Модель плоской Земли

Сначала люди считали, что Земля плоская и держится на черепахе. Сейчас это кажется смешным, а тогда все были уверены, что так и есть. Просто такое было «текущее лучшее представление». У меня тоже есть «текущее лучшее представление» и я испытываю особый кайф, когда оно меняется, становится лучше, приближается к истине. Но сначала надо заглянуть в прошлое, чтобы понять, какие представления уже были и как они эволюционировали.

Модель круглой Земли

В 340 году до нашей эры Аристотель заметил три вещи:

  1. Когда происходят лунные затмения, это похоже на то, что Земля закрывает свет от Солнца. Тень круглая, а значит и Земля круглая. Плоская Земля отбрасывала бы тень в форме эллипса.
  2. Из опыта морских путешествий греки знали, что в южных районах Полярная звезда на небе наблюдается ниже, чем на северных. Это было бы странно для плоской Земли, но хороший довод в пользу Земли круглой. Аристотель даже высчитал из этого диаметр Земли и ошибся всего в 2 раза.
  3. Когда корабль возвращается из моря, то мы сначала видим его паруса, поднимающиеся над горизонтом, и только потом сам корабль. При плоской Земле такого бы не было.

Так из наблюдений получалась модель, в которой Земля круглая и стоит в центре, а вокруг вращаются Солнце, Луна и звёзды.

Во 2 веке Птолемей добавил к аристотелевской модели планеты. Получилась Земля в центре, а вокруг небесные тела в таком порядке: Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн и сфера с неподвижными звёздами. По этой модели планеты двигались по своим кругам, прикреплённым к своим сферам. Модель Птолемея неплохо предсказывала положение небесных тел на небосводе, но для точных предсказаний получалось, что в одних местах Луна должна была быть в 2 ближе к Земле, чем в других. Если бы это было так, то мы должны были бы видеть её в 2 раза большей, а этого не происходило. Это указывало на то, что модель можно улучшить, но пока было непонятно как.

Модель круглой Земли, вращающейся вокруг Солнца

В 1514 году Коперник предложил более простую модель: неподвижное Солнце в центре, а Земля и другие планеты вращаются вокруг него по круговым орбитам. Эта модель предсказывала положение планет лучше предыдущей, но всё ещё не очень хорошо, плюс Церковь была сильно против, поэтому новая модель не приживалась.

В 1609 году Галилей наблюдал ночное небо в только что изобретённый телескоп. Он увидел у Юпитера несколько вращающихся вокруг него лун. В модель Аристотеля-Птолемея это наблюдение уложить было сложно: пришлось бы сказать, что Земля покоится в центре вселенной, Юпитер вращается вокруг Земли по хитрой траектории, а луны Юпитера тоже вращаются вокруг Земли по ещё более хитрой траектории так, что кажется, что они вращаются вокруг Юпитера. Зато в модели Коперника всё в порядке. Плюс Кеплер модифицировал теорию Коперника, исходя из предположения, что планеты движутся не по окружностям, а по эллипсам — и тогда результаты предсказаний совпадали с результатами наблюдений. Так модель с Солнцем в центре и планетами вокруг победила.

Модель Коперника помогла избавиться от Птолемеевских небесных сфер, а заодно и от представления о том, что Вселенная имеет какую-то естественную границу. Поскольку «неподвижные звёзды» не изменяют своего положения на небе, если не считать их кругового движения, связанного с вращением Земли вокруг своей оси, естественно было преположить, что неподвижные звёзды — это объекты, подобные нашему Солнцу, только гораздо более удалённые. Получалось, что Вселенная очень большая, статическая и неизменная.

В 1687 году Ньютон предложил закон всемирного тяготения: всякое тело во Вселенной притягивается к любому другому телу с тем большей силой, чем больше массы этих тел и чем меньше расстояние между ними. Это та самая сила, которая заставляет тела падать на землю, она же заставляет Луну двигаться вокруг Земли по эллиптической орбите, а Землю и другие планеты — вокруг Солнца.

Правда тогда получалось, что звёзды тоже должны притягиваться и в итоге сталкиваться друг с другом, а этого вроде не происходит. Объяснить это пытались предположениями, что гравитация на большом расстроянии становится отталкивающей силой, но вообще-то это ничего не объясняло — подобные модели получались бы нестабильными. Чтобы разобраться с этим, потребовалось ещё две сотни лет исследований. Каких именно — в следующем посте.

Фотка с телефона по запросу «Эволюция Вселенной»

Все части серии

  1. Эволюция представлений об устройстве Вселенной
  2. Неабсолютное пространство
  3. Неабсолютное время
  4. Взаимодействие света и гравитации
  5. Предельная скорость перемещения в пространстве
  6. Большой взрыв, большое схлопывание и тепловая смерть
  7. Жизненный цикл звёзд и чёрные дыры
  8. Квантовая физика и вероятностный мир

Где купить «Краткую историю времени» Хокинга

— Бумажную — на Озоне, я читал её,
— электронную — на Литресе,
— аудиоверсии пока нет.

Как получать свежие посты

Электронная почта и РСС — туда попадают только посты в блог,
телеграм-канал, фейсбук и твиттер — туда попадают заинтересовавшие меня ссылки с короткими комментариями,
инстаграм — туда иногда выкладываю фотки.

 1 комментарий    1358   2018  

Стивен Хокинг: Краткая история времени от Большого взрыва до чёрных дыр

Прочитал книгу Стивена Хокинга «Краткая история времени от Большого взрыва до чёрных дыр». Космологию и квантовую физику в вузе я прогулял, так что теперь удивляюсь давно всем известным вещам. Но удивляюсь по-настоящему и сильно, поэтому захотелось рассказать.

Эволюция «истины»

Мне важно не только то, что мы знаем о Вселенной сейчас, но и то, как мы к этому пришли. В каждый момент времени кажется, что текущие знания — истинные, «очевидные», а потом оказывается, что «на самом деле немного по-другому». Раз за разом результаты наблюдений и экспериментов противоречат текущим «очевидным», «истинным» знаниям. Проследив эволюцию «очевидных» представлений за 2000 лет, начинаешь замечать тенденцию и вместо «истинных» начинаешь называть знания «текущим лучшим представлением». Уже понятно, что дальше будут новые уточнения и открытия. Особый кайф — что текущим лучшим представлением о реальности оказываются искривлённые пространства, неабсолютное время, гравитационные волны, чёрные дыры и вероятностная природа Вселенной.

Критическое мышление

Некоторые люди из этого делают вывод, что теперь можно объявить реальным вообще всё: общение с информационным космосом, полёты во сне, реинкарнации душ, гороскопы, пришельцев, невидимых драконов. Это может показаться неважным, оторванным от жизни, но то же происходит с профессиональными знаниями. Пока одни люди проводят исследования, другие гоняются за модными концепциями или, наоборот, отказываются от всего нового. Эджайл, скрам, ФФФ, PMI, системная инженерия, системное мышление, ТРИЗ, оргуправленческое мышление, Теория ограничений, Адизес, MBTI, нейромаркетинг, спиральная динамика, бирюзовые организации, Майстер, Кемп, СПИН, цифровизация, персонализация, принятие решений на данных, искусственный интеллект, блокчейн, креативные концепции, брендинг, стратегирование — что из этого работает, а что нет? Как вычленить пользу из лапши? Я здесь смешиваю научные вопросы с инженерными, но критическое мышление важно и там, и там.

«Краткая история времени» — отличная иллюстрация того, как наблюдения, эксперименты и критическое мышление помогают делать ещё и ещё один шажок к пониманию реальности, какой бы она ни была.

План

Рассказ получился на 18 экранов, и я поделил его на части:

  1. Эволюция представлений об устройстве Вселенной
  2. Неабсолютное пространство
  3. Неабсолютное время
  4. Взаимодействие света и гравитации
  5. Предельная скорость перемещения в пространстве
  6. Большой взрыв, большое схлопывание и тепловая смерть
  7. Жизненный цикл звёзд и чёрные дыры
  8. Квантовая физика и вероятностный мир

Все посты уже написаны, но публиковать их буду по одному. Первая часть — Эволюция представлений об устройстве Вселенной. Поехали!

Где купить «Краткую историю времени» Хокинга

— Бумажную — на Озоне, я читал её,
— электронную — на Литресе,
— аудиоверсии пока нет.

Как получать свежие посты

Электронная почта и РСС — туда попадают только посты в блог,
телеграм-канал, фейсбук и твиттер — туда попадают заинтересовавшие меня ссылки с короткими комментариями,
инстаграм — туда иногда выкладываю фотки.

 1043   2018  

Карл Саган — Мир полный демонов: наука как свеча во тьме

Очень понравилась книга! Подцепил её у Людвига и в Гарри Поттере и Методах Рационального Мышления.

Автор — учёный, астрофизик. Он пропагандирует научный подход, рациональное мышление и здравый смысл. С его помощью он разбирается с похищениями инопланетянами, кругами на полях, мистицизмом, религиозными видениями, астрологией и энергетическими пирамидами. При этом Саган готов глубоко разбираться в аргументах всех сторон и вообще относится к людям с любовью. Помимо разоблачения ложных идей он стремится разобраться, как эти идеи рождаются, находят сторонников и укореняются в сознании.

Далее будет много цитат.

«У меня в гараже — огнедышащий дракон!» Представьте, что я на полном серьёзе делаю подобное заявление. Вы, конечно, захотите перепроверить, посмотреть на дракона сами. Столько легенд о драконах скопилось за столения, но нет ни одного убедительного свидетельства. Такой шанс!

— Покажите дракона! скажете вы, и я поведу вас в гараж.

Вы заглянете внутрь: стремянка, банки из-под краски, старый велосипед — и никаких следов дракона.

— Где же дракон? — спросите вы.
— Да тут где-то, — помашу я рукой. — Забыл предупредить: это дракон-невидимка.

Может быть, стоит рассыпать на полу гаража муку, чтобы обнаружить отпечатки драконьих лап?
— Неплохая мысль, — похвалю я вашу изобретательность, — но дракон всё время парит в воздухе.

Так может, инфракрасный датчик зафиксирует невидимое обычным зрением пламя?
— Тоже хорошая мысль, но пламя не только невидимо, оно ещё и не излучает жара.

А если опрыскать дакона краской, то его можно будет разглядеть?
— Отлично, отлично, но тело дракона из особого рода материи, краска не присанет.

И так до бесконечности. Какое бы испытание вы ни предложили, я найду объяснение, почему проверка не сработает.

...

А если бы всё обстояло иначе? Дракон-то невидимка, но на рассыпанной по полу муке остались следы. Инфракрасный датчик зашкаливает. Брызнув в воздух из баллончика с краской, мы увидели прямо перед собой парящую цветную загогулину. До сих пор вы скептически относились к существованию даконов — не говоря уж о драконах-невидимках, но теперь вынуждены признать, что в гараже что-то есть, и это что-то соответствует гипотезе о невидимом огнедышащем драконе.

...

Меня часто спрашивают: «Вы верите в существование внеземного разума?» Я привожу обычные аргументы: мир огромен, частицы жизни рассеяны повсюду, «мириады», говорю я, и т. д. Затем я говорю, что лично меня удивило бы полное отсутствие иных цивилизаций, но и доказательствами их существования мы не располагаем.

И тогда меня спрашивают:
— Но что же вы думаете на самом деле?
— Я только что вам ответил, — повторяю я.
— Да, но в глубине души?

Душу я стараюсь не подключать к процессу. Если уж взялся постигать мир, то думать надо исключительно мозгом. Все остальные способы, как бы ни были соблазнительны, доведут до беды. И пока нет данных, воздержимся-ка мы лучше от окончательного суждения.

...

Авторы многих писем исходили из предпосылки, будто я как человек признающий возможность внеземной жизни должен «верить» в НЛО, или же, наоборот, раз я выражаю скептицизм по поводу НЛО, значит, придерживаюсь кондового убеждения, что, кроме людей, другой разумной жизни во Вселенной нет. Что-то в этой теме мешает людям мыслить последовательно.

...

Можно было бы сказать, что лженаука распространяется в той мере, в какой отвергается подлинная наука, но это будет не совсем точно. Если человек ничего не знает о науке, не говоря уже о её принципах и открытиях, то он и не понимает, где лженаука, он просто мыслит так, как людям привычно.

...

В 1969 г. Национальная академия наук, признавая некоторые отчёты «труднообъяснимыми», всё же пришла к выводу, что «гипотеза о визитах представителей внеземных цивилизаций представляется наименее правдоподобным объяснением НЛО».

Задумайтесь, сколько может быть иных объяснений: путешествия во времени, демоны, туристы из другого изменения, души умерших, «некартезианские явления», не подчиняющиеся законам науки и даже логики. Каждое из этих объяснений предлагалось, причём на полном серьёзе. И если на таком фоне гипотеза об инопланетянах провозглашается «наименее правдоподобной», судите сами, до какой степени эта тема приелась большинству учёных.

Путешествия во времени и правда многое объясняют :-)

...

Почему тысячи людей утверждают, что их похищали инопланетяне?

Здоровый человек хорошо владеет своим телом. Выйдя из младенчества, мы до самой старости не спотыкаемся на ровном месте, мы можем кататься на велосипеде и коньках, освоить скейт или прыжки через верёвочку, скакалку и вождение автомобиля. Эти навыки сохраняются до преклонных лет. Даже если целое десятилетие ничем таким не заниматься, руки быстро всё вспомнят. Но точность и прочность моторных навыков порождает в человеке иллюзорную веру в какие-то ещё таланты.

На самом деле наши органы чувств не столь непогрешимы. Порой нам что-то мерещится. Мы поддаёмся оптическим иллюзиям. У нас случаются галлюцинации. Мы склонны совершать ошибки. В замечательной книге «Как мы узнаём то, чего нет: Повседневные заблуждения человеческого разума» (How we Know What Isn’t So: The Fallibility of Human Reason in Everyday Life) Томас Гилович демонстрирует, как люди регулярно путают числа, отбрасывают неприятные свидетельства собственных органов чувств, поддаются чужому влияюнию. Кое в чём человек искусен, но далеко не во всём. Мудр тот, кто осознаёт границы собственных возможностей.

Возможно, в том-то и состоит принципиальное отличие науки от лженауки: наука остро ощущает несовершенство, погрешности человеческого восприятия, в отличие от псевдонауки и «безошибочных» откровений. Если мы напрочь отказываемся допускать саму возможность ошибки, то от заблуждений, в том числе серьёзных и опасных, нам никогда не избавиться. Но если мы отважимся пристальнее всмотреться в самих себя, пусть даже выводы не всегда будут приятными, шанс исправить ошибки существенно возрастёт.

10 000 свидетельств похищений инопланетянами — это 0,004% населения США. В сотни раз меньше случаев сонного паралича, который часто сопровождется галлюцинациями. Раньше в таком состоянии видели ангелов и демонов, а теперь вот инопланетян.

...

Максимум, на что может рассчитывать очередное поколение, — ещё чуть-чуть снизить погрешность, ещё немного добавить к накопленному корпусу проверенных данных. Шкала погрешности — наглядное мерило для оценки надёжности нашего знания. Её указывают и когда прогнозируют результаты выборов («погрешность ±3%»). Представьте себе общество, в котором любую речь, передаваемую из конгресса, любую рекламу, любую проповедь будет сопровождать подобная шкала допустимой погрешности.

...

Если вы — скептик и только скептик, новым идеям до вас не достучаться. Вы превратитесь в угрюмого мизантропа, убеждённого, что миром правит абсурд (для такого вывода данных хватает). Посколько великие открытия, раздвигающие границы научного знания, случаются редко, ваше разочарование вроде как оправдано реальным опытом. И всё же время от времени новая идея попадает в точку, отказывается и мощной, и удивительной. Если вы замкнётесь в бескомпромиссном скептицизме, то упустите (или даже осудите) революционные открытия науки, вы остановитесь на пути понимания и прогресса. Нет, от скептицизма в чистом виде пользы мало.

В то же время наука нуждается в крепком, бескомпромиссном скептицизме, поскольку большинство идей и в самом деле ошибочны, а отделить зёрна от плевел мы можем лишь методом критического эксперимента и анализа. Доведите свою откытость до степени легковерия, не оставьте себе ни на грамм скептического чутья, и вы не сумеете отличить многообещающую идею от бессодержательной. Некритически воспринимать любую мысль, идею, гипотезу равносительно полному неведению: идеи противоречат друг другу, и лишь скептический анализ позволяет сделать выбор.

Поверьте: не все идеи равноценны. Некоторые и впрямь лучше других.

Аминь.

...

Содержание:

  1. Самое драгоценное
  2. Наука и надежда
  3. Человек на Луне и лицо на Марсе
  4. Пришельцы
  5. Тайны мистификации
  6. Галлюцинации
  7. Мир, полный демонов
  8. О различении истинных и ложных видений
  9. Терапия
  10. Дракон у меня в гараже
  11. Город горя
  12. Тонкое искусство снимать лапшу с ушей
  13. Одержимость реальностью
  14. Антинаука
  15. Сон Ньютона
  16. Когда учёные познали грех
  17. Брак скептицизма и чуда
  18. Ветер поднимает пыль
  19. Не бывает тупых вопросов
  20. Горящий дом
  21. Путь к свободе
  22. Свалка смыслов
  23. Максвелл и ботаны
  24. Наука и ведовство
  25. Истинные патриоты задают вопросы

...

Где купить книгу: бумажную — на Озоне, электронную — на Литресе, аудио — нигде. На руктрекере есть неофициальная озвучка, но там только треть книги и постоянная фоновая музыка.

Как подписаться на новые посты: рассылка, телеграм, фейсбук, твиттер, инстаграм и РСС.

Ранее Ctrl + ↓