Откуда берутся физические парадоксы?
Физика богата на различные парадоксы. Их можно встретить в самых разных разделах, начиная от классической механики и кончая квантовой физикой. Обильно приправлена парадоксами и теория относительности.
Под парадоксом как таковым понимается некоторое явление, которое не имеет однозначного объяснения или выходит за рамки существующей теории, демонстрируя резкое отклонение от ожидаемых свойств системы. Сюда же можно отнести и этакие абсурдные ситуации.
Количество таких "специфических явлений" довольно значимое и они вызывают огромный интерес. Парадокс субмарины, квантовый парадокс Зенона, знаменитый кот Шрёдингера - перечислять парадоксы можно долго. Но лучше попытаться найти ответ на вопрос откуда парадоксы вообще берутся!?
Я изучил несколько источников информации и попытался найти ответ. Попробуем изложить это в сжатой форме.
Чуть выше уже было отмечено, что парадокс - это некоторое явление, течение или исход которого отклоняется от предполагаемых параметров. Возможно, что сама физическая ситуация окажется абсурдной, как в парадоксе близнецов. Все эти отклонения могут быть по своей природе связаны с тремя важными моментами и источники парадоксов можно разделить на три условных взаимосвязанных группы:
- У ученых недостаточно инструментария для работы и накопленных знаний по изучаемому явлению
- Само явление трактуется неверно
- Происходит наложение многомерного пространства с последующими проявлениями, которые мы видим как парадокс
По первой группе всё довольно просто. Когда-то и огонь считался парадоксом и даром богов. Но с появлением зажигалки уже не нужны ритуальные танцы, а поджечь лист бумаги стало совсем просто. Нехватка инструментария в виде зажигалки привела к появлению культа огня, что и является парадоксом. Тут хорошим примером может стать парадокс наблюдателя. Ведь у нас нет сейчас нужного инструментария для полноценного исследования этого явления. К этой же группе относится отсутствие нужного количество знаний. Пример с огнем тоже подходит как нельзя лучше. Пока человечество не знало что такое огонь, это было волшебством.
Неверно описали
Следующий отмеченный момент - неверное описание процесса. Этот пункт пресекается с первым. Ведь неверное описание часто строится на недостаточно глубоком представлении и отсутствии нужных знаний. Например, существует так называемый парадокс Александрова. Он построен на том, что вместо ожидаемого линейного и равномерного увеличения силы удара при столкновении двух тел, мы наблюдаем отсутствие линейности после превышения некоторого критического значения. Парадокс тут сформировался из-за того, что параметры взаимодействия просто не изучались после какого-то значения.
Остатки измерений
Обратите внимание на отражение в шаре
Ну и самое интересное объяснение - это пересечение измерений. Мы привыкли к существованию 3+1 измерений. При этом связь времени с пространством не то, чтобы не доказана, но всё равно пока описывается как сомнительная. Однако, ученые давно говорят, что кроме 4 измерений, скорее всего существует гораздо большее их количество. Дальше получается очень интересно - если, например, в 12 -мерном пространстве будет происходить какое-то простое событие (вода будет литься из крана), то в привычном нам 3+1 пространстве от такого процесса останется только лишь проекция. Как проявит себя такая проекция многомерности при уменьшенном количестве измерений совсем не ясно. Вот и останутся рожки и ножки, которые для нашего восприятия мира будут парадоксом.
Представьте себе, что мы взяли 3D-фигуру. Пусть это будет шар. Потом выполнили сечение по плоскости x-y и получили круг. В двухмерном пространстве это просто плоский объект. Теперь представьте, что шар в 3D катится, да ещё и меняет направления. В 2D это будет выглядеть как круг, который перемещается совершенно неописуемым для 2D-мира образом. Ученые из двухмерной реальности, которые попытаются обнаружить тут некоторую закономерность, увидят только лишь парадокс.
Не стоит думать, что необъяснимые явления и парадоксы - это только фантастика и домыслы. Научное познание подразумевает широту мышления. Просто пока некоторые явления оказались в этаком подвешенном состоянии. Потому изучение и анализ парадоксов и остаются весьма интересными и важными занятиями.
Обязательно почитайте дополнительные интересные материалы по теме от меня:
- Сколько всего существует измерений?
- Связь измерений и квантового мира
- Парадокс демона Максвелла
- Подписывайтесь на Telegram проекта! Тут ещё больше интересных материалов.