Научный шабаш: какие бочки катят на Эйнштейна и Дарвина
В рубрике «Миф дня» в первый день Форума - вопросы к теории относительности.
Начнём с того, что теорий, можно сказать, две. Ну, или так: СТО - частный случай ОТО.
В чём проблемы со специальной теорией относительности? Ситуация сходна с такой: приковыливаете вы к врачу с вывихнутой ногой. Он говорит: «сейчас дёрну, и боль пройдёт». А вы и думаете: «Наоборот, больнее же будет!». Вот это и есть контринтуитивность.
И все мы знаем, что такое пространство, время, скорость...правда?
Так и представляется дорожный знак на каком-нибудь одиноком астероиде: «Движение выше скорости света запрещено!» :-)))
Но вот в чём дело. Вообще, если пользоваться школьной формулой, можно разогнать автомобиль до скоростей даже во много раз выше скорости света. Но если всё рассчитывать правильно, то станет ясно, что при приближении к скорости света начинает неимоверно расти энергия, необходимая для разгона. Собственно, энергия - это показатель работы, которую нужно совершить для того, чтобы изменить скорость.
То есть всё можно. Просто вы столько энергии нигде не найдёте!
Однажды вроде бы зарегистрировали, как выше скорости света перемещаются нейтрино. Нашли, значит, энергию?
Посмотрели внимательнее - шурупчик в часовом механизме не докрутили...обидно, зато правда :-)))
Ну вот! А я только что рекомендовала гулять для похудения :-)))
А что вообще такое - масса? По сути, мера инертности, то есть насколько хорошо тело будет сопротивляться силе, которая на него воздействует.
Занимательно то, что меняется формула в зависимости от того, как направлена сила. Значит ли это, что масса бывает какой-то там«поперечной» и «продольной»? Нет! Масса вообще не меняется, между прочим (об этом и о многом другом непонятном о теории относительности рекомендую эту статейку...но вы её уже после доклада посмотрите, а то так неинтересно будет).
А с чего, спрашивается, она должна это делать?
Школьная физика - это, по сути, геометрия. Потому что только геометрия - это наука о полностью застывшем мире, где ничего не двигается!
А ещё в удивительном мире школьной физики мгновенно передаются сигналы. О чём мечтали Маркс и Энгельс мечтал Ньютон. Если б оно было так, мы бы видели далёкие звёзды в реальном времени!
«А GPS?» - как-то сразу подумала я.
Но и окромя GPS, скажем мягко, есть у теории относительности применение...
На коллайдерах, конечно, картошку не жарят, но сжатие частиц учитывают.
А вот старые телевизоры были у многих! Хоть тут скорости меньше, и всё равно, эффекты учитывать надо.
Немножко подробнее о принципе работы GPS - в этом собственноручном обзоре.
Нет, если у вас 2 и 2 км/ч, всё нормально. А вот если скорость света...
Дело в том, что скорость света не зависит ни от источника, ни от приёмника.
И ещё надо помнить, что скорость - величина векторная, то есть важно не только её значение, но и направление.
Ещё немножко об...относительности :-))) интуиции. Интуиция бывает разной, и для того, чтобы убедиться в этой, не нужно далеко ходить. Просто попросите другого человека выбрать зелёный стакан или красный лак, не уточняя оттенка при этом.
Был такой опрос в начале. Признаться, думала максимум на 6 мм.
Правильный ответ - 6 см. Вот вам наглядно релятивистские эффекты.
Коварный вопрос от Бориса Штерна: как так получается, что Вселенной - 13,8 млрд лет, а размер космического горизонта - 45 млрд световых лет, если смотреть на карту реликтового излучения?
А дело вот в чём. Это материи неудобно двигаться со скоростями выше скорости света. А вот пространство-время может расширяться, как ему заблагорассудится. Видимо, в ранней истории Вселенной был этап инфляции, когда расширялась она неимоверно быстро и очень сильно. Да и сейчас Вселенная останавливаться не намерена :-)))
Из дальнейших вопросов: можно ли всё-таки использовать квантовую запутанность для передачи информации со скоростью выше скорости света? На самом деле это работает не так. Когда вы вынимаете правый ботинок из коробки в Москве, а левый - в Петербурге, это не значит, что вы мгновенно передали информацию между двумя городами! У обуви просто синхронизировано состояние, вот и всё.
Можно ли изучать физику, не прибегая к формулам? Можно, но не стоит; всё-таки формулы - язык физики, и без него обходиться трудно. Это как музыку учить без нотной грамоты (наверное :-)))
Ну и наконец, проедемся немножко по тем бочкам, что катят на «всего лишь» теорию эволюции :-)))
Баян, надо сказать. Но живучий. И потому с такими заблуждениями надо просветительскими методами бороться!
Если вы думаете, что «пол-глаза» не работают, а стоит вынуть один элемент из системы бактериального жгутика, и сломается вся система - почитайте на досуге главу из замечательной книги Ричарда Докинза «Восхождение на гору Невероятности».
Если вы так не думаете...всё равно почитайте! (И можно даже в оригинале - честно говоря, в переводе меня что-то трудноуловимое смущает; а конкретно эта книжка написана довольно простым языком, без тех литературных заплётов, которые обычно свойственны Ричарду).
Ну вот, такой жирный спойлер сразу! :-))) Шутка, дальше подробности.
Казалось бы, как такую машину может построить слепой и криворукий естественный отбор?
Но ведь у жгутика есть родственники! Значит, есть из чего...«творить»! (Дорогие креационисты, не выдирайте фразу из контекста и не убирайте кавычки. Сделаете так - натравлю на вас моих пираний. Они знают вкус человеческой крови - едят комаров, которых я подбиваю у себя в комнате :-)))
Вот и самый близкий родственник - система, которая позволяет паразитической бактерии инфицировать клетки хозяина.
Вот и ничего сверхъестественного! Так естественный отбор и делает - из отходов жизнедеятельности и фрагментов древесных растений того, что лежит под рукой, делает вот такие «неупрощаемые» вещи!
Начнём с того, что само слово «мутация» значит просто «изменение», а не «изменение со знаком минус».
И про интересный мутагенез предложу почитать в обзорах лекций Александра Маркова: раз, два, три.
Вот так-то! С одной стороны, «мусорная» ДНК с кучей повторов в помощь, с другой - можно даже из пищеварительного фермента антифриз для крови делать!
Можно задавать вопрос в духе «Чем ворон похож на конторку?»: «Чем лангур похож на корову?» :-)))
Это всё здорово, но всё-таки...какова вероятность получить функциональный белок со всеми этими вашими мутациями? Оказывается - весьма высокая!
И кстати, о гене светящейся медузы. Никто не угадал ту рыбку, которую я выкладывала недавно в ФБ. Так вот - это трансгенный данио-рерио, в геноме которого присутствует как раз такой ген!
Кстати, я надеюсь, вы не вчитываетесь в приведённые на таких слайдах комментарии? А то грустно очень становится...
Информация - очень странный предмет. Сначала она есть, потом её нет! :-))) И это не шутка.
И ещё важно - кстати, заодно опровергнем и популярный миф о «противоречии второму началу термодинамики». Живой организм - сложная, нелинейная и неравновесная система, и потому там неизбежна самоорганизация. Равновесное состояние живого существа, как известно, называется труп...
Вот такая занимательная штука. Что, если не проектировать технику, а...«выводить» её путём почти что естественного отбора?
И выводят-таки! Очень даже благообразные, а главное - рабочие! - антенны...
И вот такой опыт. Решили «вывести» микросхему.
Получилась мешанина, как в живом организме! Но полностью рабочая. Однако если там потянуть за одну «ниточку», можно поломать всю систему! Аналогия налицо.
Как, говорят, отозвались настоящие инженеры, увидев такое безобразие, «тот, кто создал это - псих, но гений» :-)))
Но, думаю, в глубине души эти инженеры страстно желали открутить руки такому убогому создателю...
Мораль же басни такова, что механизм естественного отбора - криворукая, но довольно универсальная и уж точно рабочая вещь, для которой не нужны ничьи шаловливые ручонки!
Что почитать на ночь глядя. Или, наоборот, с утра - на свежую голову!
Ура - публика образованная смотрит УПМ!
Единственный «противник» теории эволюции оказался Александром Соколовым - разыграл :-)))
Экспертом, который задавал первый вопрос, был Станислав Дробышевский. Но у него на плече сидел голубь, я, конечно, отвлеклась (и даже забыла скриншот!), так что точно вопрос не воспроизведу. Но по ответу можно понять, о чём он был: совершенный ли механизм - естественный отбор, можно ли во всём на него положиться (и - между строк - действительно больше ничего не проектировать, а всё «выводить»)? Да нет, конечно. Он плохо подстраивается под очень быстрые и резкие изменения, оставляет кучу рудиментов...эволюционные решения и разум должны друг друга гармонично дополнять.
Ещё интересные вопросы. Можно ли надёжно отличить биогенное вещество от небиогенного? Надёжно - нет, и сложность - не показатель.
Пытаются ли что-нибудь «подкручивать» в жизнедеятельности клетки и генетическом коде? Ещё как! Целое направление есть - синтетическая биология.
Что, если вирусы - это переходное звено между абиогенным «бульоном» и настоящей жизнью? Конечно, вирусы не могли появиться раньше клеток (а смысл?); скорее всего, это выходцы из эгоистичных неклеточных образований. Альтруистичные объединились в клетки. А из-за этих эгоистов мы сейчас много чего делать не можем (или можем, но не должны ради безопасности)!
А вдруг эволюцию всё-таки запрограммировали, да и вообще всё кругом - симуляция? Скорее всего, нет. Эволюции подвластны такие выкрутасы, которые ни один программист не напишет - уж больно много непредсказуемых решений :-)))
Ржали все :-)))
Думала, что после последнего доклада меня уже ни на что не хватит (в первый день на «Науку на пальцах» и впрямь не хватило...и всё-таки не удержалась, послушала дебаты Владимира Сурдина и Михаила Никитина о том, стоит ли искать жизнь на Марсе. Астроном - оптимист в этом плане, биолог - скептик. Пересказывать не буду, но скажу, что было занимательно - много разных факторов учитывали оба!
И красноречиво говорят сами за себя результаты голосования до и после дебатов...
А я вам вот что скажу: здесь (и до, и после) я голосовала за вариант «вполне возможно»...но жизнь на Марсе точно есть!
В моей собственной параллельной Вселенной. Пока о марсианах там вскользь, подробности будут во второй книге. Уж извините за такую наглую саморекламу - надеюсь, заслужила трудом :-))) И ещё меня оправдать должно то, что книжка совершенно бесплатная.
Найдём ли мы жизнь на нашем Марсе - это ещё вопрос открытый. А вот что можно сказать точно - так это огромное спасибо всем организаторам и участникам Форума, который прошёл в нестандартном формате с минимальным количеством сбоев, а главное - интересно и весело!
И, как всегда, лелею мечту когда-нибудь самой выступить на каком-нибудь Форуме с докладом про птичек :-)))