Przykłady eksperymentów myślowych. Fale grawitacyjne. Załamanie grawitacyjne układu binarnego

Jednak pomimo dobrze rozwiniętego węchu u psów i wybitnej zdolności rozróżniania zapachów, nie wszystkie są przez psa równie dobrze odbierane. Jak rozwinąć węch u psa? W tym artykule postaramy się udzielić szczegółowej odpowiedzi.

Na przykład pies doskonale odróżnia zapach kwasu masłowego zawartego w zjełczałym maśle. Aby człowiek poczuł ten zapach, potrzeba co najmniej 7 miliardów cząsteczek w 1 cm2 powietrza, a dla psa - tylko 9 tysięcy cząsteczek.

Gorzej postrzegany kwas octowy. Ale zapach kwiatów jest łatwo rozpoznawalny przez psa, co więcej sprawia jej przyjemność. Jednak hodowców psów najbardziej interesuje zdolność psów do wąchania ludzi. Badania wykazały, że można sztucznie symulować zapach osoby. Zawiera kwasy tłuszczowe: masłowy, octowy, propionowy i inne.

Co wpływa na węch psa i rozprzestrzenianie się zapachu?

Wieloletnie doświadczenie potwierdza dane z badań naukowych: człowiek pozostawia po sobie ślad, który jest wyraźnie widoczny dla psa. Ale jego jakość nie zawsze jest taka sama. Skład i stężenie chemikaliów na powierzchni skóry jest różne dla każdej osoby. Aby właściwie wyszkolić psa, jego właściciel musi najpierw zrozumieć, czym tak naprawdę jest zapach.

W rzeczywistości jest podobny do każdej płynnej substancji. Z fizyki wiemy, że każde ciało w temperaturze powyżej zera bezwzględnego odparowuje cząsteczki do środowiska zewnętrznego. Szybkość parowania zależy od temperatury. Im wyższa temperatura, tym większa intensywność. Proces parowania to emisja cząsteczek i ich dyspersja w przestrzeni.

W końcu cząsteczki te osadzają się na ziemi i różnych przedmiotach. To oni tworzą zapach: pierwiastki chemiczne podrażniają różne części błony śluzowej nosa psa. Udowodniono, że psy równie dobrze postrzegają substancje dające zarówno odczyn kwaśny, jak i zasadowy. Jakość zapachu wynika z wielu czynników.

Temperatura powierzchni ziemi i różnych obiektów zależy od natężenia światła słonecznego. Pod wpływem światła słonecznego wilgoć odparowuje z powierzchni ziemi. Trwałość zapachu zależy od intensywności parowania. Jest to szczególnie widoczne w ciągu dnia. Promienie słoneczne powodują aktywne odparowywanie cząsteczek z różnych źródeł - czy to przedmiotu, czy śladu osoby.

Przy silnym parowaniu cząsteczki szybko rozpraszają się w powietrzu, czasami unosząc się na znaczną wysokość. Prowadzi to do szybkiej redukcji zapachów. W nocy wszystkie zapachy są znacznie stabilniejsze. Schłodzona powierzchnia ziemi w tym czasie odparowuje znacznie mniej cząstek. W powietrzu dochodzi do kondensacji pary wodnej, która opada w postaci rosy i niejako zachowuje zapachy. Dlatego w nocy szlak pozostaje świeży znacznie dłużej niż w dzień.

Na rozkład zapachów ma również wpływ ciśnienie atmosferyczne. Jeśli spada, wzrasta intensywność parowania - co oznacza, że ​​zapach staje się łatwiej wyczuwalny przez psa. Przy dużej wilgotności i wietrze pies bez problemu wejdzie na trop. Wilgotność jest prawdopodobnie najważniejszym czynnikiem. Za idealną pogodę do polowania na przestępców należy uznać mżący deszcz i mgłę, w której wilgotność powietrza osiąga maksimum. Ale ulewa jest niepożądana: chociaż zapewnia dużą wilgotność, zmywa ślady. Cząsteczki zapachu są po prostu wchłaniane wraz z wodą do gruntu.

Wiatr może zarówno pomagać, jak i zakłócać instynkt psa – w zależności od kierunku i prędkości. Z jednej strony przyczynia się do rozrzedzenia i rozproszenia molekuł, redukując zapach, z drugiej zaś zwiększa intensywność parowania z powierzchni ziemi i przedmiotów. W tym przypadku jednak ślad szybko traci swoją świeżość. To wszystko, co można powiedzieć o ważnych czynnikach, które właściciel psa musi wziąć pod uwagę, jeśli zamierza szkolić go na świeżym powietrzu.

Zapach człowieka wynika z metabolizmu we wszystkich jego narządach i tkankach. Produktami tej wymiany są różne wydzieliny: pot, tłuszcz, płyny, gazy, cząsteczki martwego naskórka. Wszystko to składa się, że tak powiem, na ogólny zarys zapachu człowieka, który dalej rozkłada się na określone odcienie: oddech, pot, oddech skóry i zapachy „lokalne” – z pach, głowy, dłoni, nóg, genitaliów.

Ponadto pies wącha również otoczenie, w którym człowiek żyje i pracuje – na przykład meble czy narzędzia – nie wspominając o kosmetykach.

Najczęstszym sposobem, w jaki psy rozwijają zmysł węchu i węchu, jest nauczenie ich rozpoznawania ludzkich śladów. Dlatego konieczne jest zapamiętanie wszystkich składników, które tworzą ich zapach.

Oprócz indywidualnego zapachu konkretnej osoby, ślad zawiera zapachy towarzyszące, które pojawiają się, gdy ludzie poruszają się w różnych środowiskach: na polu, łące, lesie, mieście itp. Te zapachy powstają w wyniku naruszenia struktury gleby podczas chodzenia, uszkodzenia roślin, niszczenia mikroorganizmów. Towarzyszących zapachów nie można w żaden sposób zignorować: często są tak silne, że zagłuszają indywidualny zapach osoby.

Jeśli chcesz, aby Twój pupil dobrze podążał szlakiem, zacznij się rozwijać psi zmysł potrzebne jak najszybciej. Opiekując się, systematycznie przygotowując go do przyszłych „zawodowych” działań. Postaraj się, aby używał swojego talentu tak często, jak to możliwe, nawet w grach. Ukryj swoje ulubione jedzenie (na przykład mięso) lub zabawkę w gęstej trawie i zachęcaj ich do poszukiwania w każdy możliwy sposób. Schowaj się np. za drzewem lub krzakiem, aby szczeniak musiał Cię odnaleźć po zapachu. Naucz szczeniaka komendy „Szukaj!”. Ważne jest jednak, aby nie przesadzać ani nie posuwać się za daleko, bo Twój szczeniak straci zamiłowanie do zabawy.

Prawie dorosłego psa należy nauczyć rozpoznawania konkretnych śladów – gdy będzie można dobrać odpowiednią motywację. Dla niektórych psów to przysmak, dla innych ulubiona zabawka, czasem jedno i drugie. Dla innych to sam właściciel, a potem trzeba pracować z asystentem. Jeden pies nie jest taki jak drugi, dlatego najważniejsze są pierwsze kroki. Wybór motywacji staje się decydującym czynnikiem: w przypadku pomyłki czeka Cię długi łańcuch niepowodzeń.

Technika rozwijania sprytu, zapachu u psów

Na wszelki wypadek przypominamy sobie najważniejszą zasadę: stopniowe przejście od prostych do złożonych. Pies jest drapieżnikiem, a więc zwierzęciem nocnym. Jego aktywność wzrasta o zmierzchu i przed świtem. Dlatego lepiej wybrać na trening godziny poranne lub wieczorne. Zadbaj o dogodne miejsce: może to być łąka lub rzadkie zarośla. Nie zapomnij o warunkach klimatycznych. Najłatwiejszym sposobem na zachęcenie psa do szukania śladów jest rozrzucenie kawałków jedzenia na ziemi. Dobre jest drobno posiekane chude mięso lub gotowana wątróbka wołowa.

Polecamy wątrobę nie dlatego, że psy zazwyczaj wolą ją od mięsa, ale dlatego, że łatwiej się kruszy. Przy układaniu szlaku konieczna jest dobra orientacja w terenie. Jeśli chodzi o własny ślad, ta zasada jest podwójnie ważna. Zaznacz początek szlaku kołkiem, gałązką lub dużym kamieniem. Nigdy nie używaj do tego swoich ubrań ani rzeczy osobistych! Ustal, w jakim kierunku wieje wiatr i mając to na uwadze, zaznacz odpowiedni punkt orientacyjny. Wiatr powinien wiać z boku lub z tyłu.

Pierwszy utwór nigdy nie jest układany pod wiatr!

Obok kołka wykonuje się tak zwany „krok”. Powierzchnia około 3/4 m jest starannie deptana, a na niej rozrzucane są kawałki mięsa. Tylko nie kop zbyt mocno, bo uszkodzisz glebę. Wszystko to jest konieczne, aby pies na początku dokładnie „zasmakował” zapachu i bez problemu mógł go dalej szukać.

Następnie, w normalnym tempie, kieruj się w stronę wybranego punktu orientacyjnego, zostawiając kawałek mięsa na każdym utworze (lub nawet między nimi). Długość pierwszego toru nie powinna przekraczać 10-15 m. Na końcu toru połóż kawałek papieru lub szmatki, na którym zostaw większe kawałki mięsa. Pies w tym czasie powinien być przywiązany w pobliżu, aby mógł obserwować wszystkie twoje działania. Jeśli przynętą jest jedzenie, pies musi być głodny.

Wcześniej przyzwyczaj psa do obroży, którą będzie nosił tylko podczas pracy ze szlakiem. Długa smycz stanie na przeszkodzie. Nawet na początku pies musi samodzielnie określić kierunek toru. Dlatego sprowadź go na szlak wszelkimi sposobami z boku, a nie od początku do końca. Oczywiście podczas pierwszych treningów pies będzie zbierać i zjadać kawałki mięsa, które prowadzą go na szlak.

Twoim zadaniem jest prowadzenie go i zachęcanie do poszukiwań. Upewnij się, że pies nie biega tam iz powrotem po szlaku i nie jest rozproszony. Użyj poleceń „Szukaj!” i dalej!" Podczas pracy psa na „kroku” nie spiesz się. Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie takie szkolenia powinny być przeprowadzane spokojnie i w skupieniu. Krzyki i próby dopasowania psa do niczego dobrego nie przyniosą. Na końcu szlaku pozwól psu poświęcić czas na dokończenie mięsa, pochwal go i pobaw się z nim.

Jeden utwór, nawet powtarzany przez psa trzy razy w tygodniu, nie jest treningiem. Na każdej lekcji powinno być co najmniej kilka krótkich łańcuchów odcisków stóp. Jeśli chcesz osiągnąć poważny sukces, pracuj z psem codziennie lub przynajmniej co drugi dzień. Stopniowo zmniejszaj powierzchnię „kroku” i ilość rozrzuconego mięsa; zwiększyć odstępy między leżącymi kawałkami.

W przyszłości mięso zostaw tylko na końcu szlaku, zawinięte w papier lub szmatę. Z biegiem czasu całkowicie usuń mięso, umieść jakiś przedmiot na końcu szlaku, ale z własnych rąk. Najpierw krótkie i proste, wydłużaj ślad, rób skręty i pętle. Dalej zakręty powinny stawać się coraz bardziej strome, z rozwartych kątów na zakrętach toru przechodzić w ostre. Pozostawiaj na szlaku coraz więcej przedmiotów, zmniejszaj stopień ich świeżości.

Zacznij zmieniać rodzaj terenu i wygląd szlaku. Zwróć szczególną uwagę na przejście z jednego obszaru do drugiego. Musi być ćwiczona osobno, ponieważ różne obszary terenu mają swoje własne zapachy, co spowoduje poważne trudności dla niedoświadczonego psa. Dlatego zmieniając miejsca, zwiększaj zapach, przy każdym kroku kilkakrotnie tupiąc nogą.

Kolejnym ważnym punktem jest praca psa na zakrętach i przerwach w torze. Początkujący hodowcy psów często stosują niezręczną obsługę, aby nauczyć swojego psa ignorowania krzywizn. Z czasem pies nie będzie ich powtarzał, nie z powodu niedogodności krótkiej smyczy, ale z przyzwyczajenia. Dużo lepiej jest ułatwić psu pracę przez staranne nakładanie śladów i specjalne tupanie na zakrętach, ale potem zadbać o to, by wszystkie przerwy w śladzie powtarzał do końca.

Absolutnie niedopuszczalne jest oznaczanie zakrętów kijami i innymi przedmiotami. Pies skupi się na nich, a nie na dokładnym przejściu śladu. Oczywiście na zakrętach w żadnym wypadku nie należy ciągnąć za smycz, ciągnąć ani pchać psa. Pies szybko przyzwyczai się do takiego leczenia i sam przestanie działać.

Jeśli pies ignoruje zakręty, co zdarza się dość często, konieczne jest ułożenie świeżego śladu, skrócenie jego długości, uproszczenie ogólnego konturu i zwiększenie zarówno zapachu na przerwach, jak i ich ilości. Praca na krótkiej smyczy jest z reguły słabym punktem hodowcy psów. Długość smyczy nie powinna przekraczać 7-10 m i należy z nią postępować w taki sposób, aby w żadnym wypadku nie utrudniała ruchów psa. Gdy pies podąża za szlakiem, smycz powinna lekko zwisać lub być lekko przeciągnięta przez grzbiet psa. Nie powinien też przeszkadzać trenerowi.

Palcując dłońmi, zmniejsza długość smyczy lub odwrotnie, wydłuża ją, pozwalając smyczy wślizgiwać się między jego palce. Możesz posłusznie podążać za psem dopiero po upewnieniu się, że naprawdę podąża śladem. Długość smyczy reguluje odległość między tobą a nią. Towarzysząc psu nie można podążać szlakiem, ale o krok od niego po zawietrznej stronie. Za psem można podążać tylko na spacerze. Nie musisz biegać, wpłynie to na dokładność toru.

Szczególną ostrożność należy zachować podczas skręcania, jeśli przypon jest wysunięty. W żadnym wypadku pies nie powinien być w nią zaplątany. Podnieś smycz wyżej, jeśli pies musi trochę cofnąć, aby sprawdzić ślad. Jeśli z zachowania psa widać, że zgubił ślad na zakręcie, powtórz komendę szukania i wybierz numer na smyczy, gdy pies zawróci. Jednocześnie sam zrób kilka kroków, aby wrócić do miejsca, w którym szlak był jeszcze czysty. W ten sposób ułatwisz psu korektę i nauczysz go natychmiastowego powrotu, jeśli zgubi trop.

Nie należy układać torów o tej samej długości i konfiguracji przy takim samym rozmieszczeniu obiektów. Pies w tym przypadku pracuje z mniejszym zainteresowaniem. Stopniowo zmieniaj długość i stopień świeżości szlaku, nie zapominaj o zmieniającym się terenie. Każdy pies ucieszy się ze zwiększonej różnorodności śladów, co przejawi się w jego zwiększonej uwadze.

Jeśli eksperymenty z własnym odciskiem stopy przyniosą dobre wyniki, nie będzie ci trudno przejść do rozpoznawania odcisków cudzych stóp. O pierwszy taki ślad lepiej poprosić osobę dobrze znaną psu: kogoś z rodziny lub znajomych w domu. Wtedy ciekawa jest próba pracy ze śladem zupełnie obcej osoby. Pies podąża określonym tropem, kierując się wrodzoną zdolnością do rozróżniania zapachów. Naszym zadaniem jest pomóc jej rozwinąć tę umiejętność. Trening bardzo pomaga w rozpoznawaniu nie tylko śladów, ale także przedmiotów. Podczas szkolenia psa na własnym szlaku naucz go odróżniać twoje przedmioty od innych. Kiedy opanuje to ćwiczenie, przejdź do rozpoznawania rzeczy innych ludzi. Tutaj również konieczne jest przejście od prostych do złożonych. Scenariusz lekcji może wyglądać tak:

• rozpoznanie należącej do ciebie rzeczy wśród przedmiotów o tym samym nieznanym zapachu;
• rozpoznawanie twojej rzeczy wśród przedmiotów, które mają dwa różne nieznane zapachy;
• rozpoznawanie twojej rzeczy wśród przedmiotów, z których każdy ma swój własny zapach, nieznany psu.

Wszystkie przedmioty, z którymi pies pracuje, muszą być wykonane z tego samego materiału i mieć te same towarzyszące zapachy: może to być jeden but do wyboru, czapka, sukienka z kilku butów, sukienki i czapki. Celem tych eksperymentów jest rozwinięcie w każdy możliwy sposób zdolności psa do rozróżniania zapachów, tak potrzebnej mu przy pracy z cudzym śladem. Od takich eksperymentów można przejść do rozpoznawania ludzi po zapachu należących do nich rzeczy.

Podobało ci się? Podziel się z przyjaciółmi!

Polub! Napisz komentarze!

Jakie są niektóre z najbardziej imponujących eksperymentów myślowych, z którymi się spotkałeś?

Dlaczego kosmici się z nami nie kontaktują

Na drodze jest robak i mijasz go. Czy robak wie, że jesteś inteligentny? Robak nie ma pojęcia o koncepcji inteligencji, ponieważ jesteś znacznie inteligentniejszy od niego. Robak nie ma więc pojęcia, że ​​ominęło go coś inteligentnego. To sprawia, że ​​można się zastanawiać, czy możemy mieć pojęcie, że pewne superistoty również „przechodzą” obok nas. Może nie interesują się nami, bo jesteśmy za głupi, żeby w ogóle myśleć o ewentualnym dialogu? Nie przechodzisz obok robaka myśląc: „Zastanawiam się, o czym on myśli?” To może być jedno z najlepszych wyjaśnień, dlaczego kosmici nie nawiązali z nami jeszcze kontaktu. Jeśli nas obserwują, mogą dojść do wniosku, że na Ziemi nie ma żadnych oznak inteligentnego życia.

Jak "ślady" ciebie i mnie przemierzają wszechświat?

Każdy obiekt, który ma masę, ma pole grawitacyjne. W ten sposób w momencie narodzin dziecka jego pole grawitacyjne uniezależnia się i zaczyna rozprzestrzeniać się w przestrzeni z prędkością światła w postaci stale rosnącej kuli.

Siła naszego pola grawitacyjnego słabnie wraz z odległością, ale nigdy nie osiąga zera. Tak więc fale rozchodzące się w nieskończoność już 8,3 minuty po naszym urodzeniu dotknęły powierzchni Słońca. 5,5 godziny później dotarli do Plutona.

Po roku nasze pole grawitacyjne rozszerza się do kuli o średnicy 11,8 biliona mil. Po 4 latach z małym polem osuwa się na powierzchnię naszej najbliższej znanej gwiazdy - Proxima Centauri. W wieku trzydziestu lat nasze pole grawitacyjne rozszerzyło się w przestrzeni o 300 bilionów mil wokół nas.

Nadal czujesz się mały? To, co sprawia, że ​​jest to naprawdę niewygodne, to fakt, że kiedy umrzemy, nasze pole grawitacyjne będzie nadal istnieć wiecznie, rozprzestrzeniając się bez końca we wszechświecie, przechodząc przez galaktykę Andromedy po milionach lat i dalej.

Kawałki każdego, kogo kiedykolwiek znaliśmy, żywych lub martwych, przedzierają się teraz przez otchłań kosmosu. Pola grawitacyjne naszych najodleglejszych przodków i wszystko, co kiedykolwiek istniało, pędzi przez wszechświat, stale się zmniejszając, ale nigdy tak naprawdę nie znikając.

Jak wygląda podróż w czasie?

Jak to jest przeżyć podróż w czasie? Na pierwszy rzut oka wydaje się, że obejrzysz wszystko jak do tyłu, ale jeśli się nad tym zastanowisz, poczujesz się zupełnie inaczej.

W każdym momencie czasu, nazwijmy to T=0, przetwarzamy informację zakodowaną w naszym mózgu, która odzwierciedla wspomnienia z przeszłości, momenty: T=-1, T=-2, T=-3 itd., a także znacznie bardziej rozmyte oczekiwania i wizualizacje przyszłości: T=1, 2, 3 itd.

Zwykle od momentu T=0 podążamy do T=1. W tym czasie procesy fizyczne tworzą w pamięci zapis momentu T=0, który unosi się w długim ciągu momentów z przeszłości.

Załóżmy teraz, że zamiast tego wracamy do T=-1. Czy mamy pamięć T=0? Nie. Nie są, bo cofnęliśmy się w czasie do momentu, kiedy Wszechświat istniał w T=-1, a my w tym momencie mieliśmy wspomnienia T=-2 i tylko oczekiwania T=0. A jeśli wrócimy do T=-2, to w tym momencie będziemy mieć wspomnienia T=-3 i oczekiwania T=-1.

Tak więc bez względu na to, jak daleko się cofniemy, w dowolnym momencie nadal będziemy pamiętać poprzednią i wyobrażać sobie następną. Nie ma momentu, w którym moglibyśmy zobaczyć, jak jajko składa się w całość, a nie jak się rozbija. Wydaje się, że będzie to to samo, co pójście do przodu.

A teraz dochodzimy do wniosku, że nie możemy się cofnąć. Jeśli każdy moment cofania się jest dokładnie taki sam, jak moment poruszania się do przodu, to co to może oznaczać? Czy w ogóle idziemy do przodu?

Solidna ziemia pod nami to mit

W pogodną noc połóż się na swoim podwórku i spójrz w gwiazdy.

Na początku poczujesz znajomy komfort odpoczynku na stabilnym podłożu, patrząc na gwiazdy migoczące na niebie. Ale pomyśl tylko, że tak naprawdę nie jesteśmy „tu”, a gwiazdy tak naprawdę nie są „tam”. To wszystko iluzja. W rzeczywistości „przykleiliśmy się” do powierzchni kuli, która z ogromną prędkością wyrzucana jest w przestrzeń z boku na bok. Nie tylko patrzysz na statyczne, rozgwieżdżone niebo, widzisz ogrom przestrzeni prawie tak, jakbyś był w kokpicie gigantycznego statku kosmicznego.

Jak wygląda podróż do równoległego wszechświata?

Wyobraź sobie, że jesteś czarnym kwadratem na białej kartce papieru. Witamy w Flatland. Możesz się tu poruszać absolutnie swobodnie, ale tylko w dwóch wymiarach. Po prostu nie ma trzeciej i nie ma wzlotów i upadków.
Ale czy istnieją tutaj obiekty trójwymiarowe? Tak, oni są. Ale Flatlanders, tacy jak ty, nigdy ich nie zobaczą. Możesz zobaczyć tylko płaszczyznę obiektu 3D.

Teraz wyobraź sobie, że po drugiej stronie kartki papieru znajdujesz swój własny gatunek. Czy możesz przejść na drugą stronę, aby przywitać się z sąsiadem? Ponieważ między tobą a nim jest płaszczyzna i wydaje się niewiarygodne, że można przeniknąć na drugą stronę, ponadto nie da się zrobić dziury, ponieważ trzeci wymiar nie istnieje.

Ale wciąż istnieje możliwość. Gdyby arkusz był paskiem Möbiusa, to na przykład mrówka czołgałaby się na całej długości tego arkusza i wracała do punktu wyjścia, przechodząc po obu jego stronach, ale nie przekraczając jego krawędzi.

Oznacza to, że do tego Flatland potrzebuje zakrętu. Ale czy jest to dozwolone? Czy Flatland nie stałby się w ten sposób przestrzenią trójwymiarową? Tak i nie. Wstęga Möbiusa jest trójwymiarowa, ale podobnie jak znajdujące się na niej mrówki, mieszkańcy Flatland są ograniczeni do dwóch wymiarów kartki papieru.

Jako ludzie jesteśmy podobni do Flatlanders pod tym względem, że jesteśmy ograniczeni do trzech wymiarów i nie możemy swobodnie podróżować w czwartym.

Wyobraź sobie pasek Mobiusa wykonany z naszego wszechświata w przestrzeni 3D, który ma również krzywiznę, która daje dostęp do równoległego wszechświata. Podobnie jak mieszkańcy Flatland możemy poznać mieszkańców „drugiej strony naszego trójwymiarowego wszechświata”, czyli z wszechświata równoległego. Możemy odkryć wszechświat, który drastycznie różni się od naszego.

Ale gdzie jest ten zakręt? I ogólnie, czy istnieje? Jakie są konsekwencje istnienia tego paska Möbiusa? Czy to możliwe, że superbohaterowie z dostępem do czwartego wymiaru stworzyli ten zakręt tylko dla zabawy, tak jak możemy przykleić pasek Mobiusa dla mrówek? To tylko kilka z wielu pytań...

Jak to jest być niewidomym

Jestem na wpół ślepy, co oznacza, że ​​nic nie widzę lewym okiem. Oznacza to, że w ogóle nic nie widzę. Wszystko to po prostu nie istnieje. Większość ludzi nie rozumie, co to znaczy nic nie widzieć. A kiedy zadają to pytanie, zwykle odpowiadam w ten sposób.

Podnieś rękę przed twarz. Spójrz na nią. Czy widzisz teraz, jak wygląda twoja ręka? Myśl o swojej ręce. Teraz zdejmij rękę z głowy. Jak teraz wygląda twoja ręka? Nie ma mowy. Ręka, którą widziałeś przed sobą, jest teraz poza zasięgiem twojego widzenia peryferyjnego i po prostu jej tam nie ma. Teraz wyobraź sobie, że twoje widzenie peryferyjne po lewej stronie jest ograniczone i widzisz tylko połowę pola widzenia. To jest po prostu jak ja to widzę.

Amerykański pedagog, przedsiębiorca i były analityk funduszy hedgingowych Sal Khan zaproponował zaskakujący i inspirujący eksperyment myślowy podczas przemówienia na MIT w 2012 roku.

„Wyobraź sobie siebie za 50 lat. Niedawno skończyłaś 70 lat, Twoja kariera dobiega końca. Siedzisz na kanapie i właśnie oglądałeś holograficzne przemówienie prezydenta Kardashiana.

Zaczynasz wspominać swoje życie, zastanawiać się nad wszystkimi najważniejszymi momentami. Pomyśl o sukcesie w swojej karierze, o tym, czy byłeś w stanie utrzymać rodzinę. Ale potem myślisz o tym, czego żałujesz, o wszystkich rzeczach, które chciałbyś zrobić trochę inaczej. Myślę, że będą takie chwile.

Wyobraź sobie, że w chwili, gdy o tym myślisz, dżin pojawia się znikąd i mówi: „Słyszałem twoje żale. Są naprawdę ciężkie. Ale ponieważ jesteś dobrą osobą, chętnie dam ci drugą szansę, jeśli chcesz”. Mówisz: „Oczywiście”, a dżin pstryka palcami.

Nagle będziesz tam, gdzie jesteś dzisiaj. Czując swoje stonowane, zdrowe ciało 20-latka, zaczynasz rozumieć, że to się rzeczywiście wydarzyło. Naprawdę masz szansę zrobić to od nowa, aby zbudować karierę i silne relacje”.

Naukowcy często spotykają się z sytuacją, w której bardzo trudne lub wręcz niemożliwe jest eksperymentalne przetestowanie określonej teorii. Na przykład, jeśli chodzi o ruch z prędkością bliską światłu lub fizykę w pobliżu czarnych dziur. Wtedy na ratunek przychodzą eksperymenty myślowe. Zapraszamy do udziału w niektórych z nich.

Eksperymenty myślowe to ciągi logicznych wnioskowań, których celem jest podkreślenie jakiejś właściwości teorii, sformułowanie rozsądnego kontrprzykładu lub udowodnienie jakiegoś faktu. Ogólnie rzecz biorąc, każdy dowód w takiej czy innej formie jest eksperymentem myślowym. Największą zaletą ćwiczeń umysłowych jest to, że nie wymagają one żadnego sprzętu i często specjalnej wiedzy (jak na przykład przy przetwarzaniu wyników eksperymentów LHC). Więc usiądź wygodnie, zaczynamy.

Kot Shroedingera

Być może najbardziej znanym eksperymentem myślowym jest eksperyment z kotem (a dokładniej z kotem) zaproponowany przez Erwina Schrödingera ponad 80 lat temu. Zacznijmy od kontekstu eksperymentu. W tym momencie mechanika kwantowa dopiero zaczynała swój zwycięski marsz, a jej niezwykłe prawa wydawały się nienaturalne. Jednym z tych praw jest to, że cząstki kwantowe mogą istnieć w superpozycji dwóch stanów: na przykład mogą jednocześnie „obracać się” zgodnie z ruchem wskazówek zegara i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.

Eksperyment. Wyobraź sobie szczelnie zamknięte pudełko (wystarczająco duże) zawierające kota, wystarczającą ilość powietrza, licznik Geigera i radioaktywny izotop o znanym okresie półtrwania. Gdy tylko licznik Geigera wykryje rozpad atomu, specjalny mechanizm rozbija ampułkę z trującym gazem i kot umiera. Po okresie półtrwania izotop rozpadał się z 50-procentowym prawdopodobieństwem i pozostał nienaruszony z dokładnie takim samym prawdopodobieństwem. Oznacza to, że kot jest albo żywy, albo martwy – jakby znajdował się w superpozycji stanów.

Interpretacja. Schrodinger chciał pokazać nienaturalność superpozycji, doprowadzając ją do absurdu – tak duży system, jak cały kot, nie może być jednocześnie żywy i martwy. Warto zauważyć, że z punktu widzenia mechaniki kwantowej w momencie wyzwolenia licznika Geigera przez rozpad jądra następuje pomiar – interakcja z klasycznym obiektem makroskopowym. W rezultacie superpozycja powinna się rozpaść.

Co ciekawe, fizycy prowadzą już eksperymenty podobne do wprowadzania kota w superpozycję. Ale zamiast kota używają innych dużych obiektów według standardów mikroświata - na przykład molekuł.

Paradoks bliźniaków

Ten eksperyment myślowy jest często cytowany jako krytyka szczególnej teorii względności Einsteina. Polega ona na tym, że podczas poruszania się z prędkością bliską światłu upływ czasu w układzie odniesienia związanym z poruszającym się obiektem ulega spowolnieniu.

Eksperyment. Wyobraź sobie odległą przyszłość, w której istnieją rakiety, które mogą podróżować z prędkością bliską prędkości światła. Na Ziemi jest dwóch braci bliźniaków, jeden z nich jest podróżnikiem, a drugi domatorem. Załóżmy, że podróżujący brat wszedł na pokład jednej z tych rakiet i odbył nią podróż, po czym wrócił. Dla niego, w tym momencie, kiedy leciał z prędkością bliską światłu względem Ziemi, czas płynął wolniej niż dla jego brata. Więc kiedy wróci na Ziemię, będzie młodszy od swojego brata. Z drugiej strony, jego brat sam poruszał się z prędkością bliską światła w stosunku do rakiety - co oznacza, że ​​pozycja obu braci jest w pewnym sensie równoważna, a kiedy się spotkają, muszą być ponownie w tym samym wieku.

Interpretacja. W rzeczywistości brat podróżujący i brat przebywający w domu nie są równoważni, więc jak sugeruje eksperyment myślowy, podróżnik będzie młodszy. Co ciekawe, efekt ten obserwuje się również w rzeczywistych eksperymentach: krótkożyjące cząstki poruszające się z prędkością bliską światłu wydają się „żyć” dłużej z powodu dylatacji czasu w ich układzie odniesienia. Jeśli spróbujemy rozszerzyć ten wynik na fotony, okaże się, że żyją one w zatrzymanym czasie.

Winda Einsteina

W fizyce istnieje kilka koncepcji masy. Na przykład istnieje masa grawitacyjna - jest to miara tego, jak ciało wchodzi w oddziaływanie grawitacyjne. To ona wciska nas w sofę, fotel, siedzenie w metrze czy podłogę. Jest masa bezwładna - decyduje o tym, jak zachowujemy się w przyspieszającym układzie współrzędnych (sprawia, że ​​zbaczamy z powrotem w metrze startującym ze stacji). Jak widać, równość tych mas nie jest stwierdzeniem oczywistym.

Podstawą ogólnej teorii względności jest zasada równoważności - nieodróżnialność sił grawitacyjnych od pseudosił bezwładności. Jednym ze sposobów wykazania tego jest następujący eksperyment.

Eksperyment. Wyobraź sobie, że znajdujesz się w dźwiękoszczelnym, hermetycznie zamkniętym wagonie windy z wystarczającą ilością tlenu i wszystkim, czego potrzebujesz. Ale jednocześnie możesz być w dowolnym miejscu we wszechświecie. Sytuację komplikuje fakt, że kabina może się poruszać, rozwijając stałe przyspieszenie. Czujesz, że jesteś lekko ciągnięty w kierunku podłogi kabiny. Czy potrafisz powiedzieć, czy wynika to z faktu, że kabina znajduje się np. na Księżycu, czy też kabina porusza się z przyspieszeniem równym 1/6 przyspieszenia swobodnego spadania?

Interpretacja. Według Einsteina nie, nie możesz. Dlatego w przypadku innych procesów i zjawisk nie ma różnicy między ruchem jednostajnie przyspieszonym w windzie iw polu siły grawitacji. Z pewnymi zastrzeżeniami wynika z tego, że pole grawitacyjne można zastąpić przyspieszającym układem odniesienia.

Dziś nikt nie wątpi w istnienie i materialność fal grawitacyjnych – rok temu współpraca LIGO i VIRGO przechwyciła długo oczekiwany sygnał ze zderzenia czarnych dziur. Jednak na początku XX wieku, po pierwszej publikacji artykułu Einsteina o falach zniekształceń czasoprzestrzennych, potraktowano je ze sceptycyzmem. W szczególności nawet sam Einstein w pewnym momencie zwątpił w ich realizm - mogły się okazać matematyczną abstrakcją pozbawioną fizycznego znaczenia. Aby zilustrować ich realizm, Richard Feynman (anonimowo) zaproponował następujący eksperyment myślowy.

Eksperyment. Zacznijmy od tego, że fala grawitacyjna to fala zmiany metryk przestrzeni. Innymi słowy, zmienia odległość między obiektami. Wyobraź sobie laskę, wzdłuż której piłki mogą poruszać się z bardzo małym tarciem. Niech laska będzie ustawiona prostopadle do kierunku ruchu fali grawitacyjnej. Następnie, gdy fala dotrze do stroika, odległość między kulkami najpierw maleje, a potem rośnie, podczas gdy stroik pozostaje nieruchomy. Oznacza to, że przesuwają się i uwalniają ciepło do przestrzeni.

Interpretacja. Oznacza to, że fala grawitacyjna przenosi energię i jest całkiem realna. Można przypuszczać, że patyk kurczy się i rozciąga wraz z kulkami, kompensując ruch względny, ale podobnie jak sam Feynman, jest ograniczany przez siły elektrostatyczne działające między atomami.

Demon Laplace

Kolejna para eksperymentów jest „demoniczna”. Zacznijmy od mniej znanego, ale nie mniej pięknego Demona Laplace'a, który pozwala (lub nie) poznać przyszłość Wszechświata.

Eksperyment. Wyobraź sobie, że gdzieś jest ogromny, bardzo wydajny komputer. Tak potężny, że może, biorąc za punkt wyjścia stan wszystkich cząstek Wszechświata, obliczyć, jak te stany będą się rozwijać (ewoluować). Innymi słowy, ten komputer potrafi przewidzieć przyszłość. Żeby było jeszcze ciekawiej, wyobraźmy sobie, że komputer przewiduje przyszłość szybciej niż nadchodzi - powiedzmy, że za minutę może opisać stan wszystkich atomów we wszechświecie, do którego osiągną dwie minuty po rozpoczęciu obliczeń .

Załóżmy, że rozpoczęliśmy obliczenia o 00:00, czekaliśmy na jego koniec (o 00:01) - teraz mamy prognozę na 00:02. Zacznijmy drugie obliczenie, które zakończy się o godzinie 00:02 i przewidzimy przyszłość o godzinie 00:03. Teraz zwróć uwagę na fakt, że sam komputer jest również częścią naszego fikcyjnego wszechświata. Oznacza to, że o godzinie 00:01 zna swój stan o godzinie 00:02 – zna wynik obliczenia stanu Wszechświata o godzinie 00:03. Dlatego powtarzając tę ​​samą technikę, można wykazać, że maszyna zna przyszłość Wszechświata o godzinie 00:04 i tak dalej – w nieskończoność.

Interpretacja. Oczywiście szybkość obliczeń, która jest realizowana w materialnym urządzeniu, nie może być nieskończona - dlatego nie można przewidzieć przyszłości za pomocą komputera. Warto jednak zwrócić uwagę na kilka ważnych punktów. Po pierwsze, eksperyment zabrania materialnego demona Laplace'a - składającego się z atomów. Po drugie, należy zauważyć, że demon Laplace'a jest możliwy w warunkach, gdy czas życia Wszechświata jest zasadniczo ograniczony.

Demon Maxwella

I wreszcie Demon Maxwella to klasyczny eksperyment z przebiegu termodynamiki. Został wprowadzony przez Jamesa Maxwella, aby zilustrować sposób na pogwałcenie drugiej zasady termodynamiki (tej, która zabrania perpetum mobile w jednym z jej sformułowań).

Eksperyment. Wyobraź sobie średniej wielkości naczynie hermetyczne, podzielone wewnątrz przegrodą na dwie części. W przegrodzie znajdują się małe drzwi lub właz. Obok niej siedzi rozsądne mikroskopijne stworzenie - a właściwie demon Maxwella.

Napełnijmy naczynie gazem o określonej temperaturze - dla pewności tlenem o temperaturze pokojowej. Należy pamiętać, że temperatura to liczba, która odzwierciedla średnią prędkość ruchu cząsteczek gazu w naczyniu. Na przykład dla tlenu w naszym eksperymencie prędkość ta wynosi 500 metrów na sekundę. Ale w gazie są cząsteczki, które poruszają się szybciej i wolniej niż ten znak.

Zadaniem demona jest monitorowanie prędkości cząstek wlatujących do drzwi w przegrodzie. Jeśli cząsteczka lecąca z lewej połowy statku ma prędkość większą niż 500 metrów na sekundę, demon przepuści ją otwierając drzwi. Jeśli mniej, cząsteczka nie wpadnie do prawej połowy. I odwrotnie, jeśli cząsteczka z prawej połowy zbiornika ma prędkość mniejszą niż 500 metrów na sekundę, demon przepuści ją do lewej połowy.

Po wystarczająco długim odczekaniu stwierdzimy, że średnia prędkość cząsteczek w prawej połowie naczynia wzrosła, natomiast w lewej spadła, co oznacza, że ​​temperatura w prawej połowie również wzrosła. Nadmiar ciepła możemy wykorzystać na przykład do uruchomienia silnika cieplnego. Jednocześnie do sortowania atomów nie potrzebowaliśmy zewnętrznej energii – całą pracę wykonał demon Maxwella.

Interpretacja. Główną konsekwencją pracy demona jest zmniejszenie całkowitej entropii układu. Oznacza to, że po rozdzieleniu atomów na gorące i zimne zmniejsza się miara stanu chaotycznego gazu w naczyniu. Druga zasada termodynamiki surowo zabrania tego w układach zamkniętych.

Ale w rzeczywistości eksperyment Maxwella z demonem okazuje się mniej paradoksalny, jeśli sam demon jest zawarty w opisie systemu. Pracę poświęca na otwieranie i zamykanie przesłony, a także, co ważne, na mierzenie prędkości atomów. Wszystko to kompensuje spadek entropii gazu. Zauważ, że istnieją eksperymenty mające na celu stworzenie analogów demonów Maxwella.

Na szczególną uwagę zasługuje „grzechotka Browna” – choć sama nie dzieli cząsteczek na ciepłe i zimne, to do działania wykorzystuje chaotyczny ruch Browna. Grzechotka składa się z ostrzy i przekładni, która może się obracać tylko w jednym kierunku (ograniczona specjalnym zaciskiem). Ostrze musi obracać się losowo, a pełny obrót uda mu się wykonać tylko wtedy, gdy zamierzony kierunek obrotu będzie zbieżny z dozwolonym obrotem koła zębatego. Jednak Richard Feynman szczegółowo przeanalizował urządzenie i wyjaśnił, dlaczego nie działa - średni wpływ cząstek w komorze zostanie zresetowany do zera.

Władimir Korolew

Ten eksperyment myślowy narodził się w sporze między filozofami Johnem Locke i Williamem Molyneux.

Wyobraź sobie osobę niewidomą od urodzenia, która wie, czym dotykiem różni się piłka od sześcianu. Jeśli nagle odzyska wzrok, czy będzie w stanie wizualnie rozróżnić te przedmioty? Nie mogę. Dopóki percepcja dotykowa nie jest związana ze wzrokiem, nie będzie wiedział, gdzie jest piłka, a gdzie jest sześcian.

Eksperyment pokazuje, że do pewnego momentu nie mamy żadnej wiedzy o świecie, nawet tych, które wydają się nam „naturalne” i wrodzone.

Twierdzenie o nieskończonej małpie

Wierzymy, że Szekspir, Tołstoj, Mozart to geniusze, bo ich dzieła są wyjątkowe i doskonałe. A gdyby powiedziano ci, że ich dzieła nie mogą się pojawić?

Teoria prawdopodobieństwa mówi, że wszystko, co może się wydarzyć, z pewnością wydarzy się w nieskończoności. Jeśli umieścisz nieskończoną liczbę małp przy maszynie do pisania i dasz im nieskończoną ilość czasu, to pewnego dnia jedna z nich na pewno powtórzy jakąś grę Szekspira słowo w słowo.

Wszystko, co może się wydarzyć, musi się wydarzyć - gdzie jest miejsce na osobisty talent i osiągnięcia?

zderzenie piłki

Wiemy, że poranek ustąpi nocy, szkło pęka z mocnym uderzeniem, a jabłko spadające z drzewa zleci w dół. Ale co rodzi w nas to przekonanie? Prawdziwe powiązania między rzeczami czy nasza wiara w tę rzeczywistość?

Filozof David Hume wykazał, że nasza wiara w związki przyczynowe między rzeczami jest niczym innym jak wiarą, która jest generowana przez nasze wcześniejsze doświadczenia.

Jesteśmy przekonani, że wieczór będzie następował po dniu, tylko dlatego, że zawsze do tej chwili wieczór następował po dniu. Nie możemy być absolutnie pewni.

Wyobraź sobie dwie kule bilardowe. Jedna uderza w drugą i wierzymy, że pierwsza piłka jest przyczyną ruchu drugiej. Możemy sobie jednak wyobrazić, że druga kula pozostanie na swoim miejscu po zderzeniu z pierwszą. Nic nam nie stoi na przeszkodzie, aby to zrobić. Oznacza to, że ruch drugiej piłki nie wynika logicznie z ruchu pierwszej piłki, a związek przyczynowo-skutkowy opiera się wyłącznie na naszych wcześniejszych doświadczeniach (wcześniej wielokrotnie pchaliśmy piłki i widzieliśmy efekt).

Loteria dawców

Filozof John Harris zaproponował wyobrażenie sobie świata, który różni się od naszego na dwa sposoby. Po pierwsze, uważa, że ​​pozwolić osobie umrzeć to to samo, co ją zabić. Po drugie, operacje przeszczepiania narządów są w nim zawsze wykonywane z powodzeniem. Co z tego wynika? W takim społeczeństwie darowizna stanie się normą etyczną, ponieważ jeden darczyńca może uratować wielu ludzi. Następnie odbywa się w nim loteria, która losowo wyłania osobę, która będzie musiała się poświęcić, aby kilka chorych osób nie zginęło.

Jedna śmierć zamiast wielu - z punktu widzenia logiki to usprawiedliwiona ofiara. Jednak w naszym świecie brzmi to bluźnierczo. Eksperyment pomaga zrozumieć, że nasza etyka nie jest zbudowana na racjonalnych podstawach.

Filozoficzne zombie

Filozof David Chalmers w 1996 roku w jednym ze swoich raportów zaintrygował świat pojęciem „filozoficznego zombie”. Jest to wyimaginowana istota, która we wszystkim jest identyczna z osobą. Wstaje rano na dźwięk budzika, idzie do pracy, uśmiecha się do znajomych. Jego żołądek, serce, mózg działają tak samo jak u ludzi. Ale jednocześnie nie ma jednego składnika - wewnętrznych doświadczeń tego, co się dzieje. Upadając i raniąc kolano, zombie będzie krzyczeć jak człowiek, ale nie odczuje bólu. Nie ma świadomości. Zombie działa jak komputer.

Jeśli ludzka świadomość jest wynikiem reakcji biochemicznych w mózgu, to czym człowiek będzie się różnił od takiego zombie? Jeśli zombie i człowiek są fizycznie tym samym, czym jest świadomość? Innymi słowy, czy w człowieku jest coś, co nie jest uwarunkowane materialnymi interakcjami?

Mózg w kolbie

Ten eksperyment zaproponował filozof Hilary Putnam.

Nasza percepcja jest ułożona w następujący sposób: narządy zmysłów odbierają dane z zewnątrz i przekształcają je w sygnał elektryczny, który jest wysyłany do mózgu i przez niego dekodowany. Wyobraźmy sobie następującą sytuację: bierzemy mózg, umieszczamy go w specjalnym roztworze podtrzymującym życie i wysyłamy sygnały elektryczne przez elektrody w dokładnie taki sam sposób, jak zrobiłyby to narządy zmysłów.

Czego doświadczyłby taki mózg? To samo, co mózg w czaszce: wydawałoby mu się, że jest osobą, coś „widział” i „usłysza”, myśli o czymś.

Eksperyment pokazuje, że nie mamy wystarczających podstaw, by twierdzić, że nasze doświadczenie jest ostateczną rzeczywistością.

Całkiem możliwe, że wszyscy jesteśmy w kolbie, a wokół nas jest coś w rodzaju wirtualnej przestrzeni.

Chiński pokój

Czym różni się komputer od człowieka? Czy można sobie wyobrazić przyszłość, w której maszyny zastępują ludzi we wszystkich obszarach działalności? Eksperyment myślowy filozofa Johna Searle'a jasno pokazuje, że tak nie jest.

Wyobraź sobie osobę zamkniętą w pokoju. Nie zna języka chińskiego. W pokoju znajduje się szczelina, przez którą osoba otrzymuje pytania napisane po chińsku. Nie może sam na nie odpowiedzieć, nie może nawet ich przeczytać. Jednak w pokoju znajdują się instrukcje dotyczące zamiany jednej postaci na drugą. Oznacza to, że mówi, że jeśli widzisz taką a taką kombinację hieroglifów na papierze, powinieneś odpowiedzieć takim a takim hieroglifem.

Dzięki temu, dzięki instrukcjom zamiany znaków, osoba będzie mogła odpowiadać na pytania w języku chińskim, nie rozumiejąc ani znaczenia pytań, ani własnych odpowiedzi. To jest zasada sztucznej inteligencji.

Kurtyna ignorancji

Filozof John Rawls zaproponował wyobrażenie sobie grupy ludzi, którzy muszą stworzyć rodzaj społeczeństwa: prawa, struktury rządowe, porządek społeczny. Osoby te nie mają ani obywatelstwa, ani płci, ani żadnego doświadczenia – to znaczy, projektując społeczeństwo, nie mogą kierować się własnymi interesami. Nie wiedzą, jaka rola przypadnie każdemu w nowym społeczeństwie. Jakie społeczeństwo w rezultacie zbudują, z jakich teoretycznych przesłanek wyjdą?

Jest mało prawdopodobne, by okazali się co najmniej jednym z istniejących dzisiaj społeczeństw. Eksperyment pokazuje, że wszystkie organizacje społeczne w praktyce działają w taki czy inny sposób w interesie określonych grup ludzi.