Постулаты современной физики.

Сообщение №13713 от CASTRO 10 октября 2002 г. 20:38
Тема: Постулаты современной физики.

Один из спосоов доказательства несостоятельности теории - показать, что её выводы противоречат постулатам. Но каковы постулаты современной физики? Насколько эти постулаты обоснованы экспериментально? Очень часто даже на этом сайте люди рассуждают о фундаментальных вещах, спорят о справедливости той или иной теории, но при этом путаются в постулатах, опираясь на утверждения ими же опровергаемой теории.
Итак, мне , да и многим участникам форума было бы интересно услышать ваши мнения по вопросу "Фундаментальные постулаты современной физики и их правомочность"


Отклики на это сообщение:


> Итак, мне , да и многим участникам форума было бы интересно услышать ваши мнения по вопросу "Фундаментальные постулаты современной физики и их правомочность"

Пусть покоящийся эл. заряд не имеет магнитного поля, а движущийся имеет.
По Галлилею нельзя отличить покой от равномерного движения.
Значит также как и по ТО, наблюдатель покоящийся по отношению к эл. заряду не может наблюдать магнитное поле. даже если он равномерно движется.

Правильно?
Не совсем, все инерциальные системы равносильны, значит не может быть такого наблюдателя который бы мог наблюдать магнитное поле движущегося по отношению к нему эл. заряду.

Пусть этот наблюдатель существует, тогда он должен наблюдать сближение
эл. зарядов которые это магн. поле образуют.
К сожалению эффект сближения этих зарядов для неподвижного наблюдателя необъясним.

Где я делаю ошибку? С интересом Д.


> Итак, мне , да и многим участникам форума было бы интересно услышать ваши мнения по вопросу "Фундаментальные постулаты современной физики и их правомочность"

Уважаемый, CASTRO!

Запутаться в постулатах несложно, поскольку путаница начинается уже в наименовании постулатов. Например, один из из известных Вам постулатов называется принципом относительности и формулируется (у Эйнштейна) следующим образом: «Законы, по которым изменяются состояния физических систем, не зависят от того, к которой из двух координатных систем, движущихся друг относительно друга равномерно и прямолинейно, эти изменения состояния относятся.»

Это что? Принцип относительности?

Это, строго говоря, принцип инвариантности «законов изменения состояния физических систем» к выбору инерциальных систем отсчета. Этот принцип можно называть, как угодно – принципом инвариантности, принципом инвариантности законов, принципом инвариантности математической записи, наконец, переходя рамки приличия, принципом абсолютности (чего-то "законного"), но только не принципом относительности. Ею (относительностью) в этом принципе и не пахнет. Только будьте строги и последовательны и не говорите, что что-то там относительное из этого принципа следует. Я говорю о самом принципе в формулировке Эйнштейна, а не о каких-то, на этапе формулирования принципа, по идее еще неведомых следствиях.
Является ли этот принцип физическим принципом?
Поведение каких «систем» описывают инвариантные законы?
Эти законы описывают поведение абстрактных «систем».
Закон a=F/m не описывает поведение данного тела – он дает общее правило, которому подчиняется это поведение. А вот выражение r=(F/m)t^2/2+vt+r(нулевое) после подстановки конкретных значений F,m , v, r(нулевое) становится описанием поведения данного конкретного тела в данной системе отсчета.
Вообще, конкретное поведение (изменение состояния, словами Эйнштейна) конкретных физических «систем» описываются не упоминаемыми Эйнштейном инвариантными уравнениями, а их неинвариантными решениями, полученными с учетом начальных условий этих состояний. Неинвариантность решений в разных системах отсчета – это уже действительно относительность. Но тогда формулировать принцип относительности нужно не как независимость абстрактных математических или словесных законов, а как зависимость изменений состояния конкретных физических систем от систем отсчета. Но этого Эйнштейн не мог себе позволить, поскольку на дух не выносил тех случаев, когда математическая запись чего бы то ни было оказывалась разной в разных системах, и не хотел «засвечивать» эти очевидные случаи.
Не веря в то, что «законы изменения состояния физических систем» могут быть разными, Эйнштейн вынужден был мириться с тем, что сами изменения состояния конкретных физических систем отсчета в разных системах отсчета разные. Закон поведения материальных тел для Эйнштейна был важнее самого поведения материальных тел. Его не угнетал тот факт, что одно и то же протяженное тело, ускоряющееся в одной инерциальной системе отсчета и замедляющееся в другой, в одно и то же время и укорачивается, и удлинняется. Законы-то сохраняются! Чего беспокоиться? (Для идеологов "диктатуры закона" и для "фанатов" закона не принципиально, что Иван жирует, а Петр с голоду пухнет, принципиально, что оба живут по предписанным им законам.)

Принцип «относительности» в формулировке Эйнштейна – это типичное математическое положение об инвариантности общих для инерциальных систем отсчета законов. Принцип же физической относительности математически должен выражаться неинвариантностью математического описания поведения конкретных физических объектов в разных инерциальных системах отсчета, а физически - неодинаковостью их поведения в них.

Возвращаясь к Вашему вопросу о правомочности постулатов, хочу заметить, что я не утверждаю, что принцип относительности неправомочен. Я утверждаю, что это не принцип относительности.

Дает ли что-либо новое в понимании сущности релятивистских эффектов уточнение содержания принципа относительности?
Дает, причем очень много. По сути дела, это уточнение является необходимейшей ступенькой к пониманию причин разногласий между сторонниками теории относительности, обвиняющими друг друга в непонимании простейших вещей, и к устранению этих причин.


>
> > Итак, мне , да и многим участникам форума было бы интересно услышать ваши мнения по вопросу "Фундаментальные постулаты современной физики и их правомочность"

> Пусть покоящийся эл. заряд не имеет магнитного поля, а движущийся имеет.
> По Галлилею нельзя отличить покой от равномерного движения.
> Значит также как и по ТО, наблюдатель покоящийся по отношению к эл. заряду не может наблюдать магнитное поле. даже если он равномерно движется.

> Правильно?
> Не совсем, все инерциальные системы равносильны, значит не может быть такого наблюдателя который бы мог наблюдать магнитное поле движущегося по отношению к нему эл. заряду.

> Пусть этот наблюдатель существует, тогда он должен наблюдать сближение
> эл. зарядов которые это магн. поле образуют.
> К сожалению эффект сближения этих зарядов для неподвижного наблюдателя необъясним.

> Где я делаю ошибку? С интересом Д.

В преобразованиях Галилея. Надо использовать преобразование Лоренца!
Уравнения Максвела инвариантны относительно преобразований Лоренца.
Собственно это и есть главное обоснование СТО.


> Один из спосоов доказательства несостоятельности теории - показать, что её выводы противоречат постулатам. Но каковы постулаты современной физики? Насколько эти постулаты обоснованы экспериментально? Очень часто даже на этом сайте люди рассуждают о фундаментальных вещах, спорят о справедливости той или иной теории, но при этом путаются в постулатах, опираясь на утверждения ими же опровергаемой теории.
> Итак, мне , да и многим участникам форума было бы интересно услышать ваши мнения по вопросу "Фундаментальные постулаты современной физики и их правомочность"

1) Инвариантность записи физических законов в инерциальных системах отсчета.
в настоящее время полагают что преобразование от одной ИСО к другой,
осуществляется преобразованием Лоренца.
2) Однородность и изотропность пространства. То бишь инвариантность физ.
законов относительно сдвигов и поворотов в пространсиве и во времени.
(отсюда следуют все законы сохранения).

3) Явные формы записи для гамильтонианов или Лагранжианов для известных полей.
Это скорее принятые модели.

4) Процедура квантования.
опять таки это скорее принятая модель, которая к тому же быстро развивается.


> Один из спосоов доказательства несостоятельности теории - показать, что её выводы противоречат постулатам. Но каковы постулаты современной физики? Насколько эти постулаты обоснованы экспериментально? Очень часто даже на этом сайте люди рассуждают о фундаментальных вещах, спорят о справедливости той или иной теории, но при этом путаются в постулатах, опираясь на утверждения ими же опровергаемой теории.
> Итак, мне , да и многим участникам форума было бы интересно услышать ваши мнения по вопросу "Фундаментальные постулаты современной физики и их правомочность"

Постулаты (факты) СТО:
1. Скорость света конечна и равна 299793 км/с
2. Скорость света постоянна независимо от того, движется ли источник света относительно наблюдателя или покоится
3. Свет - электромагнитная волна. Уравнения электромагнитного поля (ур-ия Максвелла) не инвариантны относительно преобразований Галилея.


2-й закон ТД: "замкнутая изолированная система стремится к равновесию" или какая-либо эквивалентная формулировка. Экспериментально закон обоснован очень хорошо, но вот с теоретической проработкой остались проблемы.


К сожалению, вынужден признать, что с постулатами всё обстоит гораздо хуже, чем я думал. Основная масса включившихся в дискуссию. Слишком большое внимание уделяется постулатам ТО. Безусловно, они важны. Но есть не менее важные вещи. Volody проявил наибольшую активность. Действительно, Однородность и изотропность нашего простванства-времени является, по видимому, главным постулатом современной физики. Из него следуют законы сохранения импульса, момента и энергии. ВОПРОС: Кстати, а откуда следует закон сохранения эл. заряда ?
Законы термодинамики к фундаментальным постулатам отнести нельзя. Они лишь следствие законов сохранения. (for drevnij)
(For Jim) Постулаты теории относительности совершенно иные. Во-первых, она не утверждает, что свет - это эл магнитная волна. Кроме того, Вы забыли о принципе относительности. ВОПРОС: Является ли фундаментальным постулат эквивалентности гравитационной и инертной масс ?

Кроме того, хотелось бы услышать о постулатах Стандартной Модели. Какого обоснование применимости калибровочных теорий взаимодействий? Каковы обоснования существования только 4х взаимодействий? Являются ли фундаментальными на ваш взглад, принцип неопределённости? Короче, вопросов куча и без ТО. Я понимаю, на Физтехе (сам учился) в отдельных кругах ТО очень интенсивно мусолят. Но надо смотреть на вещи шире. Я жду новых интересных мнений о постулатах современной фундаментальной физики.



> К сожалению, вынужден признать, что с постулатами всё обстоит гораздо хуже, чем я думал. Основная масса включившихся в дискуссию. Слишком большое внимание уделяется постулатам ТО. Безусловно, они важны. Но есть не менее важные вещи. Volody проявил наибольшую активность. Действительно, Однородность и изотропность нашего простванства-времени является, по видимому, главным постулатом современной физики. Из него следуют законы сохранения импульса, момента и энергии. ВОПРОС: Кстати, а откуда следует закон сохранения эл. заряда ?

Любой закон сохранения следует из инвариатности уравнений относительно какого-либо преобразования. Конкретно для закона сохранения заряда это по-моему U(1)
хотя я точно не помню. Это есть во втором томе Бьерконен и Дрелл "Релятивисткая квантовая теория". На самом деле современные теории строятся в обратном порядке.
Поскольку никакой полевой теории для сильного и слабого взаимодействия изначально не существует. То полагают выполняющимися некоторые законы симметрии по ним записывают уравнения им удовлетворяющие, а потом следствия проверяют экспериментально. В этом смысле закон сох. заряда следует из базовых уравнений просто потому, что мы так захотели:). Дополнительнам условием для всех моделей является Лоренцова ковариатность.

> Законы термодинамики к фундаментальным постулатам отнести нельзя. Они лишь следствие законов сохранения. (for drevnij)
> (For Jim) Постулаты теории относительности совершенно иные. Во-первых, она не утверждает, что свет - это эл магнитная волна. Кроме того, Вы забыли о принципе относительности. ВОПРОС: Является ли фундаментальным постулат эквивалентности гравитационной и инертной масс ?

пока ТО и теоря поля не единая теория без всякого сомнения да.

> Кроме того, хотелось бы услышать о постулатах Стандартной Модели. Какого обоснование применимости калибровочных теорий взаимодействий?

Вообще говоря Стандартная Модель это именно модель. К тому же уже не полная (нейтринные осциляции). Честно говоря я как-то раз посмотрел на гамильтониан СМ. Наличие 9 членов весьма нехилого размера повергло меня в тихий ужас. Ни одна фундаметальная теория явно не может иметь такой вид.

Каковы обоснования существования только 4х взаимодействий?

Бритва Оккама. Кроме того струнные теории предполагают наличие большего числа измерений.

>>Являются ли фундаментальными на ваш взглад, принцип неопределённости?

Нет он выводится, например в Давыдове. Процедура квантования несомненно в рамках определенной теории является фундаментальной.


> Один из спосоов доказательства несостоятельности теории - показать, что её выводы противоречат постулатам. Но каковы постулаты современной физики? Насколько эти постулаты обоснованы экспериментально? Очень часто даже на этом сайте люди рассуждают о фундаментальных вещах, спорят о справедливости той или иной теории, но при этом путаются в постулатах, опираясь на утверждения ими же опровергаемой теории.
> Итак, мне , да и многим участникам форума было бы интересно услышать ваши мнения по вопросу "Фундаментальные постулаты современной физики и их правомочность"

Уважаемый г-н CASTRO!
Вы подняли очень важный вопрос. Дело в том, что подавляющее большинство ошибок и просто глупостей на этом форуме проистекает, по моему мнению, от непонимания авторами структуры и методов той науки, которая называется "физика", и способов проверки физических утверждений.
Не претендуя на оригинальность, позволю себе напомнить всем участникам форума некоторые банальные прописные истины. Всех экспертов прошу потерпеть или не читать! Надеюсь, что моих сил печатать хватит ненадолго.
Физика - наука экспериментальная. Это следует понимать в том смысле, что определенные экспериментальные факты кладутся в основу объяснения тех или иных явлений, служат постулатами соответствующих теорий (об этом ниже). В то же время, проверка теорий заключается в постановке предлагаемых теорией экспериментов и получении численного согласия с предсказаниями, а также получение численного согласия с наблюдаемыми явлениями данного круга. (В письме CASTRO говорится, что способом проверки теории является согласие ее выводов с постулатами. Это, конечно, не так. Способ проверки теории - только один: согласие ее выводов с экспериментом. Однако здесь есть и другая сторона дела, к ней мы еще вернемся.) Наконец, экспериментальная физика постоянно обнаруживает все новые и новые явления в разных областях, требующие своего объяснения. Если это объяснение может быть дано в рамках существующих представлений (сейчас любят говорить - в рамках существующей парадигмы), тем лучше, если не может - наступает самый великий звездный час физики - ломка старых представлений и построение новых теорий, основанных на новых постулатах.
Поехали дальше.
Физика использует для выражения мыслей язык математики (это особенно трудно понять большинству участников форума, которые, вместо того, чтобы написать одну новую формулу, выражающую суть их "великого открытия" или "великой идеи", занимаются словоблудием. Строго говоря, хорошую теорию можно воспринимать вообще без слов, с помощью одних только последовательно выписываемых формул). Всякий экспериментально установленный физический закон есть соотношение между определенными физическими величинами, записанное в математической форме.
Задача теории в физике - с помощью минимального числа постулатов, опирающихся на твердо установленные экспериментальные факты, и с помощью математики записать основные уравнения, описывающие данный круг явлений, научиться решать эти уравнения, подтвердить с помощью вычислений и дать количественные предсказания новых явлений данного круга.
Как все знают, теоретическая физика как отдельный раздел физики возникла лишь в конце XIX в. Такие великие умы как Галилей, Ньютон и др. физики прошлых веков были синтетическими учеными, им принадлежат и глубочайшие теоретические обобщения, и блистательные экспериментальные работы. Однако в ХХ веке разделение стало уже практически полным, так что можно назвать лишь нескольких выдающихся физиков-теоретиков и одновременно выдающихся экспериментаторов. Общеизвестный пример: Энрико Ферми.
Выше я несколько раз говорил об описании данной теорией определенного круга явлений. Мы подходим к важнейшему пункту: всякая физическая теория, опирающаяся на подтвержденные опытом постулаты, может описывать только определенный круг явлений. У всякой порядочной теории есть четко известная область применимости.
Это необычайно важное утверждение. Из него следует, во-первых, невозможность построения единой теории всех вообще явлений природы. (Это может огорчить некоторых авторов данного форума, но это так. Ни один серьезный физик не станет даже рассматривать теорию, если она одновременно позволяет объяснить какие-то факты из области физики элементарных частиц и из области аэродинамики полета аэроплана.) Во-вторых, в рассуждениях касательно каких-то явлений запрещается смешивать теории с разной областью применимости. (Это просто любимая ошибка многих участников форума. У них не вызывает угрызений совести формула, в которой на равных соседствуют слагаемые из нерелятивистской механики и теории относительности.)
Пора приводить примеры. Они общеизвестны, но раз вопрос задан...
1. Классическая механика Галилея-Ньютона. Постулатами этой теории являются следующие утверждения: а) трехмерность пространства и одномерность времени; б)существование инерциальных систем отсчета (первый закон Ньютона); в) принцип относительности Галилея (сюда входит постулат об абсолютности времени);
г) принцип дальнодействия и третий закон Ньютона; д)основное уравнение динамики (второй закон Ньютона).
Область применимости: движение точечных масс со скоростями v << c.
2. Классическая электродинамика Фарадея-Максвелла. Постулаты: а) существование двух типов зарядов; б) закон Кулона для неподвижных точечных зарядов; в) закон Ампера для взаимодействия токов (или закон Эрстеда для взаимодействия магнитной стрелки с током); в) закон электромагнитной индукции Фарадея. Если остановиться на этом, то можно сформулировать прекрасную теорию всех квазистационарных электромагнитных явлений (это и есть область применимости данной теории), по сути, электротехнику.
Но если продвинуться дальше и постулировать наличие тока смещения, то можно построить всеобщую классическую теорию всех электромагнитных явлений (уравнения Максвелла). Главное новое предсказание этой теории - существование электромагнитных волн - было экспериментально проверено Г.Герцем в 1886 г.
3. А теперь пример из совсем другого мира: калибровочная квантовая теория электромагнитных и слабых взаимодействий, получившая название Стандартной модели. Постулаты: а) постулаты ЧТО; б) принципы квантовой механики;
в) постулат о наличии локальной внутренней неабелевой симметрии U(1)х SU(2) лагранжиана квантовой теории поля тех фундаментальных частиц, которые принимают участие в электромагнитных и слабых взаимодействиях. Область применимости: описание фундаментальных взаимодействий при энергиях частиц больше или порядка 100 ГэВ.
Подозреваю, что подавляющему большинству читателей этого текста он будет непонятен. Наверное, так и должно быть: те, кто его понимают, уже не задают вопросов по поводу того, верна или нет теория относительности.
Еще раз подчеркиваю, что области применимости этих теорий даже не пересекаются.
Итак, на ваш вопрос: "Фундаментальные постулаты современной физики и их правомочность" даю следующие ответы: а) в каждой области физических явлений существует своя описывающая эти явления теория; б) эта теория базируется на экспериментально проверенных постулатах; в) области применимости различных теорий не пересекаются.
Теперь обещанное развитие вопроса CASTRO по поводу проверки теорий.
Все, что я написал выше, касалось конкретных теорий конкретного круга явлений. Однако, по-видимому, существуют несколько основополагающих принципов, которые как бы стоят надо всеми остальными. Здесь очень легко впасть в ошибку, причисляя те или иные принципы к самым главным. Но все же, наверное, постулат о четырехмерности нашего пространства-времени и о его однородности и изотропии важен. Этот постулат есть следствие опытных фактов. Таким же опытным фактом является закон сохранения заряда. Формально уравнения Максвелла несовместны друг с другом, если не выполнен закон сохранения заряда. Так что это можно считать эмпирическим доказательством его справедливости. Ведь если бы не было сохранения заряда, не было бы уравнений Максвелла, а поэтому не работало бы ни одно устройство, основанное, по существу, на уравнениях Максвелла.
В квантовой теории электромагнитного поля закон сохранения заряда тоже красиво "выводится" из требования инвариантности теории относительно глобальных преобразований группы U(1). Но это все - игры. В основе - экспериментальный факт.
Конечно, важны принципы ЧТО: а) принцип относительности; б) независимость скорости света от скорости источника или приемника. Однако еще раз подчеркиваю, что использовать ЧТО надо там, где она работает, а не для расчета движения телеги по дороге (подобного рода попытки применения любой теории вне рамок ее применимости считаются очень дурным тоном среди физиков).
Несомненно, к фундаментальным постулатам всей физики я причислил бы принцип эквивалентности (в грубой формулировке - равенство инертной и гравитационной масс). Это фантастический по своей силе принцип (подтвержденный экспериментально с огромной точностью) позволяет построить релятивистскую теорию тяготения - общую теорию относительности (Эйнштейн, 1907-1915).
Не могу согласиться с CASTRO по поводу законов термодинамики. Конечно, первое начало - это закон сохранения энергии. Но вот второе начало - это настолько сложная вещь, что об нем пишут и пишут книги исследований. Ведь второе начало задает стрелу времени во Вселенной! Так что я бы причислил его к основным постулатам.
Отдельное замечание - по поводу проверки теорий. Выше я сказал, что в случае, когда теория серьезна, ее надо проверять экспериментально. Однако есть еще один класс теорий (идей, предложений), очень часто "гуляющих" по этому форуму, которые явно противоречат каким-то твердо установленным фактам. Вот недавний пример: несколько дней назад на форуме г-н Бодунов задал вопрос о том, что будет с массивным телом, если его скорость v = c. Совершенно очевидно, что если бы автор вопроса посмотрел в школьный учебник, он увидел бы там утверждение (следствие постулатов ЧТО), что массивное тело не может никогда ни при каких условиях двигаться со скоростью света. Таким образом, перед г-ном Бодуновым встал бы вопрос (прямо, как у Гамлета): либо признать ЧТО и не задавать вопроса, либо "разрешить" массивным телам двигаться с любой скоростью. Что означает второе предположение? Ведь это значит, что сама теория относительности и, самое главное, все (!!!) ее следствия, проверенные миллионнократно с огромной точностью и используемые в инженерных расчетах, неверны. И никто из отвечавших г-ну Бодунову не сказал ему: "Остановись, подумай, прежде чем задавать вопрос!"
Точно так же физики-профессионалы оценивают многие работы, вопросы, предложения. Им не нужно (как в случае с добропорядочными теориями) долго рассуждать. Если видно, что предлагаемая теория (идея и т.п.) прямо противоречит ЧТО, квантовой механике или каким-то другим основополагающим теориям, она отвергается сразу и бесповоротно. Предвижу вопли на тему о том, что это удушение свободы мысли и пр. На это могу только ответить, что бремя доказывания справедливости новых идей или теорий лежит на их авторе. Пусть автор предъявит непротиворечивую математическую схему, основанную на новых постулатах, опишет область применимости новой теории, проверит (публично!), что выводы его теории не противоречат всей совокупности тех экспериментальных данных, которые успешно объясняла старая теория, предложит новый эксперимент по проверке какого-то явления, которое старая теория вообще не предсказывала, наконец, проведет этот эксперимент и получит совпадение со своими расчетами... Ну уж если не Нобелевскую премию, то премию этого форума он получит наверняка.
Но когда дело ограничивается бессмысленным набором слов и неслыханными гипотезами, противоречащими всему, чему только можно противоречить, то здесь разговаривать не о чем.
Больше сил печатать нет.
С уважением AVB


> Каковы обоснования существования только 4х взаимодействий?

> Бритва Оккама. Кроме того струнные теории предполагают наличие большего числа измерений.

А можно в общих словах про этот джилет? Оень интересное название ;-)


Бритва Оккама - философский принцип, который можно сформулировать так:"Не рождай сущностей без надобности".


> Вот недавний пример: несколько дней назад на форуме г-н Бодунов задал вопрос о том, что будет с массивным телом, если его скорость v = c. Совершенно очевидно, что если бы автор вопроса посмотрел в школьный учебник, он увидел бы там утверждение (следствие постулатов ЧТО), что массивное тело не может никогда ни при каких условиях двигаться со скоростью света. Таким образом, перед г-ном Бодуновым встал бы вопрос (прямо, как у Гамлета): либо признать ЧТО и не задавать вопроса, либо "разрешить" массивным телам двигаться с любой скоростью. Что означает второе предположение? Ведь это значит, что сама теория относительности и, самое главное, все (!!!) ее следствия, проверенные миллионнократно с огромной точностью и используемые в инженерных расчетах, неверны. И никто из отвечавших г-ну Бодунову не сказал ему: "Остановись, подумай, прежде чем задавать вопрос!"

За "парадоксами" и "опровержениями" часто скрывается хорошо поставленный
вопрос. Не секрет, что многие объяснения учебников (и преподавателей)
не идеальны. Поверив плохо сформулированному (или просто неверному)
утверждению книги или лектора, человек получает путаницу в мыслях.
Многочасовое и многодневное штудирование учебника только увеличивают кашу.
Но если он в форуме спросит "Объясните мне всю СТО", то я не отвечу (лень).
А если он покажет, как он пришел к парадоксу, то это интереснее читать
и на это легче отвечать.


> > Каковы обоснования существования только 4х взаимодействий?

> > Бритва Оккама. Кроме того струнные теории предполагают наличие большего числа измерений.

> А можно в общих словах про этот джилет? Оень интересное название ;-)

Если у тебя в автомобиле начал стучать движок, не тоpопись пpедполагать, что там завелся гpемлин - постаpайся сначала установить неполадку, вызывающую стук.


> Мы подходим к важнейшему пункту: всякая физическая теория, опирающаяся на подтвержденные опытом постулаты, может описывать только определенный круг явлений. У всякой порядочной теории есть четко известная область применимости.
> Это необычайно важное утверждение. Из него следует, во-первых, невозможность построения единой теории всех вообще явлений природы. (Это может огорчить некоторых авторов данного форума, но это так. Ни один серьезный физик не станет даже рассматривать теорию, если она одновременно позволяет объяснить какие-то факты из области физики элементарных частиц и из области аэродинамики полета аэроплана.)

Вышеприведенные утверждения представляются излишне категоричными. Можно ли логически доказать невозможность построения теории, из которой как следствия вытекали бы ныне существующие? В том числе аэродинамика. В это можно верить или не верить (я склоняюсь к неверию), но доказать ... Существовали же раньше порознь теория слабых и теория электромагнитных взаимодействий. Теперь объединились. Если повезет, то объединение продолжится и дальше - на сильные и гравитационные процессы. Квантовая хромодинамика возникла при описании жестких процессов. Можно ли быть уверенным, что в ее рамках не удастся описать взаимодействия с малыми передачами импульса? Или даже структуру ядер (а ведь сейчас это отдельная наука со своими методами и моделями).В сильные взаимодействия давно вторглась термодинамическая модель Ферми, гидродинамическая теория Ландау.
С другой стороны, конечно, на пути создания всеобщей теории может возникнуть проблема, которую можно назвать "вычислительной" проблемой. Во многих случаях проблема вычислений даже при хорошо известных основополагающих законах столкнется с проблемой неустойчивости (типа бильярда Синая). Следует ли считать, что эта проблема накладывает принципиальные ограничения на возможности получения законов конкретной теории из общей?
С уважением.
Бел.


> Законы термодинамики к фундаментальным постулатам отнести нельзя. Они лишь следствие законов сохранения. (for drevnij)

Первое начало и есть закон сохранения энергии. А вот из каких законов сохранения следует второе начало - пожалуйста, объясните.


По порядку.

1)Полностью согласен с тем, что теория опровергается в случае расхождения её предсказаний с экспериментом. Поскольку фундаментальные постулаты вводятся на основании данных эксперимента ( иначе теория не имеет практического значени ), то моё утверждение о том, что "Один из спосоов доказательства несостоятельности теории - показать, что её выводы противоречат постулатам",Вашему утверждению не сильно противоречит. Хотя, скорее мне стоило говорить не о несостоятельности, а о безошибочности (правильности построения т е построения без логических ошибок.)

2)По поводу второго закона термодинамики. Не хочется ломать голову, но на первый взгляд он не имеет аналогов на уровне микрочастиц. Это скорее следствие законов сохранения и статистического подхода. Ну, согласитесь, не может возникнуть из ниоткуда при переходе от отдельных молекул к банке с газом фундаментальный закон. Более того, когда проводилось компьютерное моделирование термодинамических процессов ( это берётся несколько десятков ( а может теперь и сотен ) тысяч шариков (атомов), и для каждого просчитываются скорость, координата и т д , учитываются самым честным образом все их столкновения. Т е тут нет никакого статистического подхода. А в результате вся система подчинялась как раз законам термодинамики, полученным с помощью статистического подхода. Т е и 2й закон термодинамики выполнялся, хотя и не постулировался.

3)Стрелу времени в нашей Вселенной задаёт гне только закон неубывания энтропии. Во-первых, её задаёт само расширение Вселенной (хотя с этим можно и поспорить). А во вторых, стрелу времени задаёт СР-нарушение, поскольку из сохранения СРТ-чётности и нарушения СР-чётности автоматически следует и нарушение Т-чётности. Вот попутно и ВОПРОС рождается: является ли СРТ-чётность фундаментальным постулатом ?

4)О четырёхмерности пространства -времени. Скорее, имеет смысл говорить о четырёхмерности сил в доступных нам пространственных масштабах. Поскольку вопрос о нечытырёхмерности поднят уже лет 70 и сейчас даже на LHC (ATLAS, CMS) собираются искать компактифицированные измерения.

5) Согласен. На форуме очень много странных вопросов двух видов: вопросы первого вида - вопросы , возникающие из-за незнания основ школьной физики. Вопросы второго вида - это вопросы , которые упорно не хотят перемещаться на форумы необщепризнанных теорий и альтернативной физики.

С наилучшими пожеланиями.


> 2)По поводу второго закона термодинамики. Не хочется ломать голову, но на первый взгляд он не имеет аналогов на уровне микрочастиц. Это скорее следствие законов сохранения и статистического подхода. Ну, согласитесь, не может возникнуть из ниоткуда при переходе от отдельных молекул к банке с газом фундаментальный закон. Более того, когда проводилось компьютерное моделирование термодинамических процессов ( это берётся несколько десятков ( а может теперь и сотен ) тысяч шариков (атомов), и для каждого просчитываются скорость, координата и т д , учитываются самым честным образом все их столкновения. Т е тут нет никакого статистического подхода. А в результате вся система подчинялась как раз законам термодинамики, полученным с помощью статистического подхода. Т е и 2й закон термодинамики выполнялся, хотя и не постулировался.

Точно! Выполнялся, хотя никто его не звал :)
Механическая консервативная система не стремится ни к какому равновесию (это строго доказано), но система из большого числа частиц очевидно стремится к равновесию, что и позволяет ввести 2 начало. Толкованию этого парадокса и смежных проблем обоснования статистики посвящены те многие книги, о которых сказал AVB.

> 3)Стрелу времени в нашей Вселенной задаёт не только закон неубывания энтропии...

У меня большие сомнения, что 2 начало задает стрелу времени. Проделайте мысленный эксперимент. В комнату внесли горячий утюг (150°С). 2 начало требует, чтобы он охлаждался, а комната нагревалась, так оно и будет. Пусть некий волшебник обратил время в первый момент. Что, утюг будет нагреваться? До какой температуры - 200, 2000, 20000°С? Нет, он будет охлаждаться точно так же, как и при "прямом" ходе времени. То есть поведение утюга, а вместе с ним 2 начало не позволяют определить, в какую сторону идет время.


> По порядку.

> 1)Полностью согласен с тем, что теория опровергается в случае расхождения её предсказаний с экспериментом. Поскольку фундаментальные постулаты вводятся на основании данных эксперимента ( иначе теория не имеет практического значени ), то моё утверждение о том, что "Один из спосоов доказательства несостоятельности теории - показать, что её выводы противоречат постулатам",Вашему утверждению не сильно противоречит. Хотя, скорее мне стоило говорить не о несостоятельности, а о безошибочности (правильности построения т е построения без логических ошибок.)

> 2)По поводу второго закона термодинамики. Не хочется ломать голову, но на первый взгляд он не имеет аналогов на уровне микрочастиц. Это скорее следствие законов сохранения и статистического подхода. Ну, согласитесь, не может возникнуть из ниоткуда при переходе от отдельных молекул к банке с газом фундаментальный закон. Более того, когда проводилось компьютерное моделирование термодинамических процессов ( это берётся несколько десятков ( а может теперь и сотен ) тысяч шариков (атомов), и для каждого просчитываются скорость, координата и т д , учитываются самым честным образом все их столкновения. Т е тут нет никакого статистического подхода. А в результате вся система подчинялась как раз законам термодинамики, полученным с помощью статистического подхода. Т е и 2й закон термодинамики выполнялся, хотя и не постулировался.

> 3)Стрелу времени в нашей Вселенной задаёт гне только закон неубывания энтропии. Во-первых, её задаёт само расширение Вселенной (хотя с этим можно и поспорить). А во вторых, стрелу времени задаёт СР-нарушение, поскольку из сохранения СРТ-чётности и нарушения СР-чётности автоматически следует и нарушение Т-чётности. Вот попутно и ВОПРОС рождается: является ли СРТ-чётность фундаментальным постулатом ?

> 4)О четырёхмерности пространства -времени. Скорее, имеет смысл говорить о четырёхмерности сил в доступных нам пространственных масштабах. Поскольку вопрос о нечытырёхмерности поднят уже лет 70 и сейчас даже на LHC (ATLAS, CMS) собираются искать компактифицированные измерения.

> 5) Согласен. На форуме очень много странных вопросов двух видов: вопросы первого вида - вопросы , возникающие из-за незнания основ школьной физики. Вопросы второго вида - это вопросы , которые упорно не хотят перемещаться на форумы необщепризнанных теорий и альтернативной физики.

> С наилучшими пожеланиями.

Уважаемый CASTRO!
Отвечаю только по поводу CРТ, т.к. по поводу второго начала и сам не рад, что о нем упомянул. Это, для меня, по крайней мере, запутаннейший вопрос. Все же, оставаясь в рамках классической термодинамики, второе начало - конечно, постулат. Статистическая механика (поклонимся Больцману, который, как известно не пережил травли своих работ об энтропии, завещав перед самоубийством выгравировать на могильной плите волшебную формулу S = klnW)объясняет, как в коллективе частиц возникают необратимые процессы. Ну, а дальше нужно переходить на уровень фундаментальных взаимодействий, где, конечно, СР нарушение играет важнейшую роль.
Вы задали вопрос, при каких условиях справедлива СРТ-теорема (доказанная Людерсом и Паули и затем вновь доказанная в рамках аксиоматического подхода Вайтманом). Условия, как мне помнится, таковы: 1) релятивизм + квантовая теория; 2) локальность взаимодействий (поля в лагранжиан входят в одной пространственно-временной точке); 3) причинность (на языке квантовой теории равенство нулю коммутаторов (антикоммутаторов) полей в точках, разделенных пространственноподобным интервалом). Доказательство (очень сложное) дано в книге Стритера и Вайтмана "СРТ и все, все, все....", а также в огромной монографии Н.Н.Боголюбова и др. "Аксиоматический подход в квантовой теории поля".
Про четырехмерность сил вообще не следует говорить, т.к. это не релятивистское понятие. Многомерные суперсимметричные и струнные модели (в 10, 11 или сколько там еще измерениях) - это все-таки модели, пока что никак не соприкоснувшиеся с реальностью. Но даже если они содержат в себе истину, все равно к моменту 10(-43)секунды все сворачивается в 4-мерный мир, так что остается только искать какие-то следы лишних измерений в нашем мире. Вы сами об этом упомянули.

С уважением AVB


> > Мы подходим к важнейшему пункту: всякая физическая теория, опирающаяся на подтвержденные опытом постулаты, может описывать только определенный круг явлений. У всякой порядочной теории есть четко известная область применимости.
> > Это необычайно важное утверждение. Из него следует, во-первых, невозможность построения единой теории всех вообще явлений природы. (Это может огорчить некоторых авторов данного форума, но это так. Ни один серьезный физик не станет даже рассматривать теорию, если она одновременно позволяет объяснить какие-то факты из области физики элементарных частиц и из области аэродинамики полета аэроплана.)

> Вышеприведенные утверждения представляются излишне категоричными. Можно ли логически доказать невозможность построения теории, из которой как следствия вытекали бы ныне существующие? В том числе аэродинамика. В это можно верить или не верить (я склоняюсь к неверию), но доказать ... Существовали же раньше порознь теория слабых и теория электромагнитных взаимодействий. Теперь объединились. Если повезет, то объединение продолжится и дальше - на сильные и гравитационные процессы. Квантовая хромодинамика возникла при описании жестких процессов. Можно ли быть уверенным, что в ее рамках не удастся описать взаимодействия с малыми передачами импульса? Или даже структуру ядер (а ведь сейчас это отдельная наука со своими методами и моделями).В сильные взаимодействия давно вторглась термодинамическая модель Ферми, гидродинамическая теория Ландау.
> С другой стороны, конечно, на пути создания всеобщей теории может возникнуть проблема, которую можно назвать "вычислительной" проблемой. Во многих случаях проблема вычислений даже при хорошо известных основополагающих законах столкнется с проблемой неустойчивости (типа бильярда Синая). Следует ли считать, что эта проблема накладывает принципиальные ограничения на возможности получения законов конкретной теории из общей?
> С уважением.
> Бел.

Уважаемый Бел!
Я все же настаиваю, что не может существовать единой системы уравнений (типа системы уравнений Максвелла), описывающей все явления природы. Это же очевидно, что хорошие уравнения включают параметры, описывающие данный круг явлений. Так, в ньютоновские уравнения движения планет входит постоянная тяготения, в максвелловские уравнения входит заряд электрона, в уравнения КЭД - постоянная тонкой структуры, а в уравнения гидрогазодинамики - какие-нибудь безразмерные числа Рейнольдса, Маха или что-то подобное. Не могу себе представить (хотя этот аргумент напоминает размахивание руками), чтобы все эти параметры содержались в одном уравнениии. Ваш пример к электромагнитными и слабыми взаимодействиями как раз льет воду на мою мельницу: ведь при сверхвысоких энергиях в уравнения электрослабых взаимодействий входит одна константа, затем (за счет некоторого сложного механизма спонтанного нарушения симметрии) эта константа расщепляется на две, которые затем разъезжаются по величине и при комнатных энергиях получаются две теории, описывающие два разных круга явлений. Но при больших энергиях (> 100 ГэВ) уже нет по-отдельности элеткромагнитных и слабых взаимодействий.
Ваши аргументы по поводу использования гидродинамических моделей для описания ядер и т.п. не совсем по делу. В этом и заключается величие хорошей физики, что многие понятия, уравнения пригоды для приближенного описания совсем других явлений. Пожалуй, главное в искусстве физика-теоретика - создать наглядную модель происходящего в той области, где строго говоря вообще нет ничего похожего на нашу повседневную жизнь! Но теоретик всегда помнит, что на самом-то деле все не так, и не требует от своих моделей всего. Меня всегда поражал пример из космологии: механическая модель Милна-МакКри, позволяющая с помощью элементарных соображений получить,по существу, фридмановские решения для эволюции Вселенной. Спросите, зачем тогда ОТО? А в уравнениях Милна-МакКри остается один неопределенный параметр, смысл которого как раз и раскрывает ОТО. Это значение кривизны пространства-времени К = ±1, которая определяет, будет ли Вселенная расширяться вечно, или сжиматься после стадии расширения.
Последнее замечание - по поводу КХД. В области малых передач импульса константа КХД очень большая (свойство асимптотической свободы), нельзя использовать теорию возмущений. Поэтому здесь нужны другие подходы, а уравнения КХД не годятся.

С уважением AVB


> Уважаемый Бел!
> Я все же настаиваю, что не может существовать единой системы уравнений (типа системы уравнений Максвелла), описывающей все явления природы. Это же очевидно, что хорошие уравнения включают параметры, описывающие данный круг явлений. Так, в ньютоновские уравнения движения планет входит постоянная тяготения, в максвелловские уравнения входит заряд электрона, в уравнения КЭД - постоянная тонкой структуры, а в уравнения гидрогазодинамики - какие-нибудь безразмерные числа Рейнольдса, Маха или что-то подобное.

Вообще-то это очень странно. Если я правильно помню еще Дирак говорил, что уравнение его имени описывает почти все наблюдаемые явления на то время.
Честно говоря при низких энергиях, кроме явлений относящихся к ядерной физике,
в это "почти" больше ничего и не входит. Уж по крайней мере, аэродинамика и гидродинамика выводятся с помошью физ. кинетики. Они конечно отдельные науки по методам исследований и числу следствий, и приложениям, но вроде еще никто не утверждал, что уравнения гидродинамики не следуют из уравнения Шредингера для многочастичных систем, равно как и уравнения в физике плазмы, твердого тела или квантовой электроники. Конечно во многих практических случаях проще пользоваться феноменологическими моделями, значения параметров которых определяются из экспериментов. Однако, то что все эти модели должны следовать из базовых уравнений никто сомнению не подвергает. В противном случае надо изменять основные уравнения. Согласитесь очень странно, строят гиганские коллайдеры, изучают черти какие элементарные частицы, а выясняется, что гидродинамика, которая практически под носом, сама по себе:).



"Фундаментальные постулаты современной физики и их правомочность"

-----------------------------
Одним из таких постулатов, настолько фундаментальном, что даже не обсуждается, является вера физиков в то, что геометрия мира, его "каркас", не зависит от времени. То есть, в масштабах Вселенной этот каркас расширяется, но в наших масштабах геометрия только "искажается" от присутствия массивных тел, оставаясь неподвижной. Только в 2002г. появилось сообщение о ПОДВИЖНЫХ МЕТРИКАХ, применение которых к теории гравитации сделало её настолько простой, что оказался не нужен чудовищный математический аппарат в рамках ОТО. Тем не менее теоретические расчёты показали совпадение с опытом с точностью до процента (гравитационный сдвиг частоты, отклонение луча света) Оказалось, что многие гравитационные эффекты ОТО объясняются преобразованиями Лоренца, которые содержатся в скрытом виде в решении Шварцшильда. Теория гравитации на основе подвижной метрики НЕ АЛЬТЕРНАТИВНА теории гравитации Эйнштейна, соотносясь с ней примерно как теория Шредингера с теорией Гейзенберга, или, если угодно, как система мира Коперника с системой Птолемея. Конечно, восприятие её требует определённого умственного усилия, сродни усилию о том, что Земля вращается вокруг Солнца, хотя наши чувства говорят об обратном...
Полагаю, что Физика будущего на основе подвижных метрик будет отличаться от сегодняшней Физики, как Электродинамика отличается от Электростатики.
Ведь Вы задавали свой вопрос с мыслью о том, где же есть слабое место в постулатах, так вот Вам оно - причем в самом неожиданном месте.
eugene
P.S. Сама работа в формате doc, и пересылка занимает порядка 25 мин.


> > Уважаемый Бел!
> > Я все же настаиваю, что не может существовать единой системы уравнений (типа системы уравнений Максвелла), описывающей все явления природы. Это же очевидно, что хорошие уравнения включают параметры, описывающие данный круг явлений. Так, в ньютоновские уравнения движения планет входит постоянная тяготения, в максвелловские уравнения входит заряд электрона, в уравнения КЭД - постоянная тонкой структуры, а в уравнения гидрогазодинамики - какие-нибудь безразмерные числа Рейнольдса, Маха или что-то подобное.

> Вообще-то это очень странно. Если я правильно помню еще Дирак говорил, что уравнение его имени описывает почти все наблюдаемые явления на то время.
> Честно говоря при низких энергиях, кроме явлений относящихся к ядерной физике,
> в это "почти" больше ничего и не входит. Уж по крайней мере, аэродинамика и гидродинамика выводятся с помошью физ. кинетики. Они конечно отдельные науки по методам исследований и числу следствий, и приложениям, но вроде еще никто не утверждал, что уравнения гидродинамики не следуют из уравнения Шредингера для многочастичных систем, равно как и уравнения в физике плазмы, твердого тела или квантовой электроники. Конечно во многих практических случаях проще пользоваться феноменологическими моделями, значения параметров которых определяются из экспериментов. Однако, то что все эти модели должны следовать из базовых уравнений никто сомнению не подвергает. В противном случае надо изменять основные уравнения. Согласитесь очень странно, строят гиганские коллайдеры, изучают черти какие элементарные частицы, а выясняется, что гидродинамика, которая практически под носом, сама по себе:).

Уважаемый Volody!
Я не помню, где Дирак говорил что-то подобное, но даже если это было им сказано, он безусловно имел в виду наблюдаемые явления из области физики частиц.
Гигантские коллайдеры строят для того, чтобы изучить фундаментальные законы физики микромира. Готов согласиться, что эти фундаментальные законы, где-то глубоко запрятанные, определяют и течение воды по трубе. Но я продолжаю утверждать, что вывести (в математически строгом смысле) уравнения Навье-Стокса из уравнений квантовой хромодинамики и стандартной модели никогда никому не удастся. В какой-то момент приходится обязательно заменить постулаты физики микромира на другие постулаты (уже классической физики) и этот скачок не непрерывен.
AVB


> Вообще-то это очень странно. Если я правильно помню еще Дирак говорил, что уравнение его имени описывает почти все наблюдаемые явления на то время.

Кто-то из отцов-основателей квантовой механики сказал, что, мол, дайте нам несколько лет расправиться с биологией и потом в мире останется только физика и география. Эта эйфория объяснима триумфальными успехами новой физики в начале прошлого века. Но прошло время, а прочие науки не исчезли... Редукционизм, по-видимому, не верен.



>Готов согласиться, что эти фундаментальные законы, где-то глубоко запрятанные, определяют и течение воды по трубе. Но я продолжаю утверждать, что вывести (в математически строгом смысле) уравнения Навье-Стокса из уравнений квантовой хромодинамики и стандартной модели никогда никому не удастся. В какой-то момент приходится обязательно заменить постулаты физики микромира на другие постулаты (уже классической физики) и этот скачок не непрерывен.
> AVB


Уважаемый AVB
Конкретно этот вывод есть в книжке Ахиезер, Пелемтинский "Методы статистической физики" глава шестая. Получают именно уравнение Навье-Стокса из классического гамильтониана. Предельный переход от Классической Механики к КМ изложен в практически в любом учебнике по КМ. Остальные предельные переходы в данном случае, я думаю нет смысла излагать.

Все-таки принцип соответствия никто не отменял. Предельный переход от одной теории к более общей должен быть всегда, и для созданных до сих пор теорий этот переход был.



>Готов согласиться, что эти фундаментальные законы, где-то глубоко запрятанные, определяют и течение воды по трубе. Но я продолжаю утверждать, что вывести (в математически строгом смысле) уравнения Навье-Стокса из уравнений квантовой хромодинамики и стандартной модели никогда никому не удастся. В какой-то момент приходится обязательно заменить постулаты физики микромира на другие постулаты (уже классической физики) и этот скачок не непрерывен.
> AVB


Уважаемый AVB
Конкретно этот вывод есть в книжке Ахиезер, Пелемтинский "Методы статистической физики" глава шестая. Получают именно уравнение Навье-Стокса из классического гамильтониана. Предельный переход от Классической Механики к КМ изложен в практически в любом учебнике по КМ. Остальные предельные переходы в данном случае, я думаю нет смысла излагать.

Все-таки принцип соответствия никто не отменял. Предельный переход от одной теории к более общей должен быть всегда, и для созданных до сих пор теорий этот переход был.


> > Вообще-то это очень странно. Если я правильно помню еще Дирак говорил, что уравнение его имени описывает почти все наблюдаемые явления на то время.

> Кто-то из отцов-основателей квантовой механики сказал, что, мол, дайте нам несколько лет расправиться с биологией и потом в мире останется только физика и география. Эта эйфория объяснима триумфальными успехами новой физики в начале прошлого века. Но прошло время, а прочие науки не исчезли... Редукционизм, по-видимому, не верен.

А никто и не говорит, что они должны исчезнуть, более того появились и появятся новые. То что между ними есть мосты и более менее однозначная связь не одну из них не умаляет. Очевидно что течение жидкости по трубе я буду моделировать с помощью уравнения Навье-Стокса, а не уравнения Шредингера поскольку оно гораздо проще. Но знать, что оно следует именно оттуда полезно, хотя бы чтобы знать область его применимости.
Аналогично уравнения для квантовой электроники и физики плазмы или твердого тела. Основа одна уравнение шредингера, но сами науки совершенно разные и методы у них разные.



> Все-таки принцип соответствия никто не отменял. Предельный переход от одной теории к более общей должен быть всегда, и для созданных до сих пор теорий этот переход был.

О, меня кажется цитируют :) Это я про принцип соответствия.


На мой взгляд, и АVB, и Volody, и drevnij не вполне понимают друг друга.

Написать уравнение, которое будет описывать все процессы невозможно, да и пользы от него было бы немного. А вот создать единую физику можно. Давайте для наглядности перенесёмся в конец 19го века. Химия того времени уверенно продвигалась вперёд. На её вооружении в качестве постулатов были периодический закон, законы кинетики и много других постулатов. Заметьте, постулатов. Сейчас химия заняла своё место в единой науке. То, что ей служило постулатами, другие направления физики строго обосновали, объяснили, а кое где и уточнили. Я думаю, никому в гоову не придёт получать параметры хим-реакции из уравнения Шрёдингера хотя, именно квантовая механика и доказывает правомочность эмпирических методов в химии. Так же и атомное ядро. Его описание с точки зрения кваркового взаимодействия - вещь крайне сложная. Но именно квантовая хромодинамика объясняет природу межнуклонных сил и позволяет строить теории ядра, более простые математически.

Таким образом, физику можно считать единой и описывающей все явления, если поспулаты каждой теории за исключением фундаментальных , будь то гидродинамика, твёрдое тело, физика плазмы, электротехника и т д являются следствием более фундаментальной теории.
Например, физика описывает деятельность человеческого мозга. Можно провести цепочку приемственности постулатов:

квантовая механика -> химия-> органическая химия -> биология -> медицина-> психология.

А вот вписать в единую науку какую-нибудь экстрасенсорику не удастся, потому что её постулаты о существовании темной и светлой энергии не обосновываются.

Так выпьем за единую науку!


> На мой взгляд, и АVB, и Volody, и drevnij не вполне понимают друг друга.

> Написать уравнение, которое будет описывать все процессы невозможно, да и пользы от него было бы немного. А вот создать единую физику можно. Давайте для наглядности перенесёмся в конец 19го века. Химия того времени уверенно продвигалась вперёд. На её вооружении в качестве постулатов были периодический закон, законы кинетики и много других постулатов. Заметьте, постулатов. Сейчас химия заняла своё место в единой науке. То, что ей служило постулатами, другие направления физики строго обосновали, объяснили, а кое где и уточнили. Я думаю, никому в гоову не придёт получать параметры хим-реакции из уравнения Шрёдингера хотя, именно квантовая механика и доказывает правомочность эмпирических методов в химии. Так же и атомное ядро. Его описание с точки зрения кваркового взаимодействия - вещь крайне сложная. Но именно квантовая хромодинамика объясняет природу межнуклонных сил и позволяет строить теории ядра, более простые математически.

> Таким образом, физику можно считать единой и описывающей все явления, если поспулаты каждой теории за исключением фундаментальных , будь то гидродинамика, твёрдое тело, физика плазмы, электротехника и т д являются следствием более фундаментальной теории.
> Например, физика описывает деятельность человеческого мозга. Можно провести цепочку приемственности постулатов:

> квантовая механика -> химия-> органическая химия -> биология -> медицина-> психология.

> А вот вписать в единую науку какую-нибудь экстрасенсорику не удастся, потому что её постулаты о существовании темной и светлой энергии не обосновываются.

> Так выпьем за единую науку!

Немного Вас поправлю. Законы химической кинетики нельзя считать выведенными из физики, уж тем более из квантовой механики. Так, закон действия масс ниоткуда не выводится. Теория переходного состояния, обосновывающая эмпирический закон Аррениуса, также содержит ряд невыводимых допущений. Мало того, некоторые из них логически необоснованы. На эту тему среди физикохимиков до сих пор ведутся споры.

Утверждение, что физика описывает деятельность мозга, довольно спорно. Если таковой деятельностью считать генерацию слабых электрических сигналов, то да. Но ведь мозг не динамомашина, а орган высшей нервной деятельности. Ее физика, да и вообще наука, понимает весьма слабо.

Нарисованная Вами цепочка имеет мало смысла. К химии надо бы провести две стрелочки - от квантовой механики и от молекулярной статистики. При этом иметь в виду сказанное мною выше. Какие такие постулаты у органической химии, мне непонятно. Разве что утверждение, что органическая химия это химия соединений углерода. То содержание органической химии, которое не сводится к химии вообще, представляет из себя классификацию углеродсодержащих веществ, набор эмпирических правил обращения с ними и список реакций, которые надо бы помнить, чтобы планировать синтезы. Дальше по цепочке рассуждать не берусь, так как не компетентен. Скажу только, что биология объединяет ряд очень разных наук, от генетики до палеонтологии; как последнюю свести к химии, решительно не представляю.

Еще одно замечание. Единство науки, на мой взгляд, состоит не в постулировании редукционизма, а в ряде общих принципов познания природы, которые были сформулированы еще Бэконом, Декартом и другими мыслителями.


> > Бритва Оккама. Кроме того струнные теории предполагают наличие большего числа измерений.

> А можно в общих словах про этот джилет? Оень интересное название ;-)

http://www.math.ucr.edu/home/baez/physics/General/occam.html


>
> >Готов согласиться, что эти фундаментальные законы, где-то глубоко запрятанные, определяют и течение воды по трубе. Но я продолжаю утверждать, что вывести (в математически строгом смысле) уравнения Навье-Стокса из уравнений квантовой хромодинамики и стандартной модели никогда никому не удастся. В какой-то момент приходится обязательно заменить постулаты физики микромира на другие постулаты (уже классической физики) и этот скачок не непрерывен.
> > AVB

>
> Уважаемый AVB
> Конкретно этот вывод есть в книжке Ахиезер, Пелемтинский "Методы статистической физики" глава шестая. Получают именно уравнение Навье-Стокса из классического гамильтониана. Предельный переход от Классической Механики к КМ изложен в практически в любом учебнике по КМ. Остальные предельные переходы в данном случае, я думаю нет смысла излагать.
>
> Все-таки принцип соответствия никто не отменял. Предельный переход от одной теории к более общей должен быть всегда, и для созданных до сих пор теорий этот переход был.

Уважаемые г-да!
Я ни в коем случае не подвергаю сомнению принцип соответствия Бора. Он позволяет понять переход от квантовой механики к классической (предельный переход h --> 0). Что касается предельного перехода от одной теории к более общей, то я бы понимал эту фразу ровно наоборот. Когда создана более общая теория, она обязана содержать менее общую в качестве предельного случая. Общеизвестный пример: переход от релятивистской механики к классической механике.
Ссылка на вывод уравнений классической гидродинамики с помощью квантовой статистики неубедительна. Я все-таки утверждал более сильную вещь: из квантовой хромодинамики и стандартной модели не следуют непосредственно уравнения Навье-Стокса. Сначала надо из КХД вывести законы поведения многих тождественных частиц (квантовую статистику), а уж потом...
AVB


> >
> > >Готов согласиться, что эти фундаментальные законы, где-то глубоко запрятанные, определяют и течение воды по трубе. Но я продолжаю утверждать, что вывести (в математически строгом смысле) уравнения Навье-Стокса из уравнений квантовой хромодинамики и стандартной модели никогда никому не удастся. В какой-то момент приходится обязательно заменить постулаты физики микромира на другие постулаты (уже классической физики) и этот скачок не непрерывен.
> > > AVB

> >
> > Уважаемый AVB
> > Конкретно этот вывод есть в книжке Ахиезер, Пелемтинский "Методы статистической физики" глава шестая. Получают именно уравнение Навье-Стокса из классического гамильтониана. Предельный переход от Классической Механики к КМ изложен в практически в любом учебнике по КМ. Остальные предельные переходы в данном случае, я думаю нет смысла излагать.
> >
> > Все-таки принцип соответствия никто не отменял. Предельный переход от одной теории к более общей должен быть всегда, и для созданных до сих пор теорий этот переход был.

> Уважаемые г-да!
> Я ни в коем случае не подвергаю сомнению принцип соответствия Бора. Он позволяет понять переход от квантовой механики к классической (предельный переход h --> 0). Что касается предельного перехода от одной теории к более общей, то я бы понимал эту фразу ровно наоборот. Когда создана более общая теория, она обязана содержать менее общую в качестве предельного случая. Общеизвестный пример: переход от релятивистской механики к классической механике.
> Ссылка на вывод уравнений классической гидродинамики с помощью квантовой статистики неубедительна. Я все-таки утверждал более сильную вещь: из квантовой хромодинамики и стандартной модели не следуют непосредственно уравнения Навье-Стокса. Сначала надо из КХД вывести законы поведения многих тождественных частиц (квантовую статистику), а уж потом...
> AVB

Ну так и в результате можно его вывести? (непосредственно или нет какая разница?).
Вроде все предельные переходы хорошо известны известны. Про КХД говорить не буду, уж больно много там проблем. Но цепочка КЭД->КМ->М->(гидродинамический предел) достаточно изъезжена. В том числе и связь статистики со спином (что кстати в данном случае и не нужно). То бишь уравнение Дирака для многих частиц содержит внутри себя уравнение Навье-Стокса как предельный переход для соответствующего набора параметров.

Я конечно не призываю пользоваться уравнением Дирака для расчета течения жидкости по трубе. Но связь Уравнения Навье-Стокса и Дирака, достаточно однозначна.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100