Vovodka Minin
октябрь 2019.
333

Все ли в физике возможно представить (визуализировать) в голове, вплоть до квантовой механики? Или в большинстве случаев просто этого невозможно и нужно пользоваться "зактнись и решай"?

Ответить
Ответить
Комментировать
5
Подписаться
0
4 ответа
Поделиться

Не всё. Зависит от масштабов феномена. Ведь, что такое визуализация? Это попытка представить себе объекты и процессы в сопоставимом с нами масштабе, то есть, когда они действуют по той же логике, что и объекты и процессы, которые мы регулярно наблюдаем. Иными словами, когда они соответствуют нашим интуициям о том, что должно происходить в той или иной ситуации. Интуициям, которые основаны на повседневном опыте. 

Мы знаем, что горячее тело нагревает вокруг себя, быстрый тяжелый объект расшибает всё на своем пути, мягкое тело деформируется при нажатии и т.д. и т.п. Мы это видели много раз и нам это "понятно". На самом деле ничего не понятно. Визуализация и представление в голове в виде картинки ничего не объясняет и не делает понятнее. Процессы вокруг нас так же непонятны "сами по себе", как и процессы внутри нейтронной звезды или в ядре атома. Но нам эти процессы привычны, мы по опыту знаем какие будут результаты, как оно пойдет и куда придет и т.д. Поэтому если какой-то новый для нас процесс или объект мы можем представить в голове как картинку в наших масштабах, то нам кажется, что он стал "понятнее". Во всяком случае проведя такую аналогию мы можем больше сказать о результатах и механизме протекания этого процесса.

И все это работает до определенной разницы масштабов между "нашим миром" и этим процессом/объектом. Но когда разница масштабов становится слишком большой, то визуализация дает сбой - слишком маленькие и слишком большие, слишком медленные и слишком быстрые тела и процессы не ведут себя так, как мы привыкли видеть вокруг себя в близких к нам масштабах. При попытке визуализации они ведут себя непривычно или вообще непредставимо. Например, на атомарном масштабе, когда мы пытаемся представить себе электроны как "очень маленькие шарики", то ничего не выходит. Электроны не ведут себя как должны были бы вести себя "очень маленькие шарики". Мы вообще не можем получить в голове картинку некоего "тела", которое будет вести себя как электрон. Мы никогда не видели и не можем увидеть ничего подобного, поэтому и представить себе его поведение мы не можем. Ну и много других квантовых поцессов можно найти, которые не будут представимы в принципе, поскольку идут контринтуйтивно или вообще так, что визуализации не поддаются.

3
0

Спасибо большое. Но ведь электрон описывается некой функцией, которую можно понять на бумаге, что она значит, можно ли придумать себе "нафантазировать" или дать картинку того, что бы эта функция значила и тогда мы сможем предоставить в голове электрон. В любом случае нам же нужно как-то работать с этим объектном, неужели только как с объектом математики и ничего не иметь в голове? Как вообще тогда физики что-то понимают в этом и выдвигают гипотезы, теории, которые успешно потом подтверждаются. И что в таком случае надо делать? Пользоваться математическими объектами этого процесса?

P.S. Да и наверное нафантазировав что-либо, мы в любом случае "подгоняем" под модель, так или иначе мы не знаем как оно на самом деле представляется себе.

0
Ответить
Прокомментировать

Невозможно ответить на этот вопрос однозначно. Большинству людей сложно представить и визуализировать некоторые физические процессы, особенно с квантовой механикой. Но отговаривать тебя не стану - вдруг ты будешь первым человеком, успешно визуализировавшим квантовую механику )

Чтобы размышлять о чём-то полезно построить и визуализировать в голове модель поведения объекта размышления - я так постоянно делаю, но я не занимаюсь квантовой механикой. Люди уже докопались до таких вещей, что в голове модель не строится, а на бумаге вполне себе уравнения решаются. Например, СТО была открыта на бумаге в уравнениях, и лишь потом была подтверждена экспериментально. Теперь мы можем пытаться визуализировать, исходя из уже полученных знаний.

Если достаточно заниматься какой-то областью, то постепенно потребность в визуализации самих объектах отпадает, так как уже начинаешь мыслить абстракциями, уравнениями, инвариантами и пр. Задача про поезда в школе хорошо решалась с помощью визуализации. Теперь же этот процесс если и происходит, то где-то на задворках сознания, а решение само собой возникает в абстрактных понятиях.

0
0
Прокомментировать

Этот ответ написан и доступен на

Этот ответ написан и доступен на Яндекс Кью

А мне видится, что такая возможность основывается на условно-принятых понятийных моделях, сравнениях, а где-то и метафорах. И хоть, например, если я никогда не ел лимон, чтобы понять его вкус, то кто-то может приблизить меня к пониманию его вкуса через словесное описание, близкое, комбинаторно сравнимое с тем, что я уже пробовал. Это не даст мне познать настоящий вкус лимона, но даже может помочь добавить его в блюдо в нужных пропорциях без пробы его вкуса.

Представим, что электрон обитает где-то в облаке возможностей своего существования, но я не знаю где, но куда не ткни, в любой точке облака я уже его нашёл в будущем, предприняв усилия по его поиску, равные Х. И эти усилия должны быть разные, в зависимости от случайного местоположения его в облаке. Но дело в том, что электрон всегда там, где я его ищу, но прячется до тех пор, пока я не покажу ему свои усилия в его поиске. И вроде как стало немного понятне.

И если заходить за пределы физики, сможем ли мы визуализировать оргазм по описанию? А любовь, ни разу их не испытав и не увидев до этого, через только лишь словесное описание?

0
0
Прокомментировать

Этот ответ написан и доступен на

Этот ответ написан и доступен на Яндекс Кью

Тяжелее всего визуализировать поведение и структуру вакуума (но можно).

Более крупные объекты: простейшие бозоны и кварки - тоже можно (это проще), но они в свободном виде коротко-живущие, потому рисовать и визуализировать придется рождение, основную фазу и истощение (диссипацию структуры и энергии).

С элементарными частицами (стабильными): электрон, позитрон, протон, фотон всё намного проще, т.к. это стабильные потоки энергии (конкретные трубки токов) завязаные в узлы (читай имеют симметрию), поэтому почти не затрачивают энергию (основной узел замкнут, поток бегает по кругу). Даже кварки в ЭЧ стабильны, т.к. это только участок "большого" замкнутого и стабильного узла. Ранее от таких гидродинамических теорий отказывались, т.к. любое течение тормозится из-за вязкости, но сегодня стало понятно как природа очень легко решает эту проблему.

Далее все ещё проще.

Каждая ЭЧ имеет понятную структуру и внешнюю форму. У ЭЧ есть выпуклые (надутые/фермионные) участки (у торобразного электрона - внешняя, выпуклая поверхность с положительной кривизной, именно на этой поверхности потоки (изнутри ЭЧ наружу) "останавливаются" и рождается потенциальное электростатическое поле и заряд электрона), и осевыми (входящим потоком в виде воронки/сопла/конфузора и выходящим в виде воронки/сопла/диффузора) бозонными участки со скоростными потоками которые "надувают" тор и "сдувают" с другой стороны. (Эти течения задают магнитные линии - осевые трубки тока, это линейный поток лежит на оси симметрии электрона, на его "содержание" не требуется энергия. Поток выходит далеко за пределы электрона, это "поток-хобот-разведчик" который фактически ищет и находит где-бы в пространстве образовать химическую связь с другой ЭЧ (т.е. ищет "поток-хобот-входной" этой другой ЭЧ). Магнитные потоки двух ЭЧ соединяются, "утолщаются", скорости и мощности потоков от одной ЭЧ к другой растут, давление между ЭЧ падает, ЭЧ сближаются, химическая связь образована. Это если другая ЭЧ - протон, имеющий отличную от электорна симметрию. А если другая ЭЧ - позитрон, то происходит сближение с ускорением и пересечением их структур, т.е. сталкивание, аннигиляция/взаимоуничтожение структур, а энергия "улетает" со скоростью света в виде бозона - фотон. Фотон тоже имеет очень строгую структуру. Рисунки фотона в виде ЭМ волны "В ПРИНЦИПЕ правильные", но структуры на них нет, по определению создателей электродинамики. ).

Ну, и так далее, ну и так далее. Аналогично и просто, любой пример взаимодействий визуализируется. Любой.

0
0
Прокомментировать
Ответить
Читайте также на Яндекс.Кью
Читайте также на Яндекс.Кью