Exempel på tankeexperiment. Gravitationsvågor. Gravitationskollaps av ett binärt system

Men trots det välutvecklade luktsinnet hos hundar och enastående förmåga att skilja lukter uppfattas inte alla lika väl av hunden. Hur utvecklar man ett luktsinne hos en hund? Vi kommer att försöka ge ett detaljerat svar i den här artikeln.

Till exempel skiljer en hund perfekt lukten av smörsyra som finns i härskande smör. För att en person ska känna lukten av denna lukt behövs minst 7 miljarder molekyler i 1 cm2 luft, och för en hund - bara 9 tusen molekyler.

Sämre upplevd ättiksyra. Men lukten av blommor känns lätt igen av hunden, dessutom ger den henne nöje. Hunduppfödare är dock mest intresserade av hundars förmåga att lukta på människor. Studier har visat att det är möjligt att på konstgjord väg simulera lukten av en person. Den innehåller fettsyror: smörsyra, ättiksyra, propionsyra och andra.

Vad påverkar en hunds luktsinne och spridningen av en doft?

Långvarig erfarenhet bekräftar data från vetenskaplig forskning: en person lämnar efter sig ett spår som är tydligt synligt för en hund. Men dess kvalitet är inte alltid densamma. Sammansättningen och koncentrationen av kemikalier på hudens yta är olika för varje person. För att träna en hund på rätt sätt måste dess ägare först förstå vad som faktiskt är en lukt.

Faktum är att det liknar vilket flytande ämne som helst. Vi vet från fysiken att varje kropp vid en temperatur över absolut noll avdunstar molekyler till den yttre miljön. Avdunstningshastigheten beror på temperaturen. Ju högre temperatur, desto högre intensitet. Förångningsprocessen är emissionen av molekyler och deras spridning i rymden.

Till slut lägger sig dessa molekyler på marken och olika föremål. Det är de som bildar lukten: kemiska element irriterar olika delar av hundens nässlemhinna. Det är bevisat att hundar lika väl uppfattar ämnen som ger både sura och alkaliska reaktioner. Kvaliteten på lukten beror på ett antal faktorer.

Temperaturen på jordens yta och olika föremål beror på solljusets intensitet. Under inverkan av solljus avdunstar fukt från jordens yta. Luktens beständighet beror på intensiteten av avdunstningen. Detta märks särskilt under dagen. Solens strålar orsakar aktiv avdunstning av molekyler från olika källor - vare sig det är ett föremål eller ett spår av en person.

Vid kraftig avdunstning sprids molekylerna snabbt i luften, ibland stiger de till en ansenlig höjd. Detta leder till en snabb luktminskning. På natten är alla dofter mycket mer stabila. Den kylda ytan av jorden vid denna tidpunkt avdunstar mycket mindre partiklar. Det finns en kondensering av vattenånga i luften, som faller i form av dagg och, så att säga, bevarar lukter. Därför förblir leden fräsch mycket längre på natten än under dagen.

Atmosfärstrycket påverkar också spridningen av lukter. Om den minskar ökar intensiteten av avdunstningen – vilket gör att lukten blir lättare märkbar för hunden. Med hög luftfuktighet och vind tar hunden lätt spåret. Fuktighet är kanske den viktigaste faktorn. Det ideala vädret för att jaga brottslingar bör betraktas som duggregn och dimma, där luftfuktigheten når sitt maximum. Men ett skyfall är oönskat: även om det ger hög luftfuktighet, tvättar det bort spår. Luktpartiklar absorberas helt enkelt tillsammans med vatten i marken.

Vinden kan både hjälpa och störa hundarnas instinkt – beroende på riktning och hastighet. Å ena sidan bidrar det till sällsynthet och spridning av molekyler, vilket minskar lukten, å andra sidan ökar det intensiteten av avdunstning från jordens yta och föremål. I detta fall förlorar dock spåret snabbt sin fräschör. Det är allt som kan sägas om de viktiga faktorer som en hundägare måste ta hänsyn till om han ska träna honom utomhus.

Lukten av en person beror på ämnesomsättningen i alla hans organ och vävnader. Produkterna av detta utbyte är olika sekret: svett, fett, vätskor, gaser, partiklar av död hud. Allt detta utgör, så att säga, den allmänna konturen av en persons lukt, som ytterligare bryts ner i specifika nyanser: andedräkt, svett, hudandning och "lokala" lukter - från armhålorna, huvudet, handflatorna, benen, könsorganen.

Dessutom luktar hunden också på miljön som en person lever och arbetar i - till exempel möbler eller verktyg - för att inte tala om kosmetika.

Det vanligaste sättet att hundar utvecklar luktsinne och luktsinne är att träna dem att känna igen mänskliga spår. Därför är det nödvändigt att komma ihåg alla komponenter som bildar deras lukt.

Förutom den individuella lukten av en viss person innehåller spåret åtföljande lukter som uppstår när människor rör sig i olika miljöer: på en åker, äng, skog, stad, etc. Dessa lukter uppstår från kränkningen av jordens struktur när man går, skador på växter, förstörelse av mikroorganismer. Medföljande lukter kan inte ignoreras på något sätt: de är ofta så starka att de dränker den individuella lukten av en person.

Om du vill att ditt husdjur ska följa spåret bra, börja utvecklas hundens sinne behövs så snart som möjligt. Ta hand om, förbered honom systematiskt för framtida "professionell" verksamhet. Försök att få honom att använda sin stil så ofta som möjligt även i spel. Göm din favoritmat (till exempel kött) eller en leksak i tjockt gräs och uppmuntra deras sökande på alla möjliga sätt. Göm dig till exempel bakom ett träd eller en buske, så att valpen måste hitta dig på lukten. Lär din valp kommandot "Sök!". Det är dock viktigt att inte överdriva eller gå för långt, annars kommer din valp att tappa smaken för lek.

En nästan vuxen hund bör läras känna igen specifika spår – när det blir möjligt att välja en lämplig motivation. För vissa hundar är detta en goding, för andra är det en favoritleksak, ibland både och. För andra är det ägaren själv och då får man jobba med en assistent. En hund är inte lik en annan, och därför är det de första stegen som är viktigast. Valet av motivation blir en avgörande faktor: vid ett misstag väntar en lång kedja av misslyckanden på dig.

Teknik för utveckling av känsla, doft hos hundar

I alla fall minns vi den viktigaste regeln för alla: en gradvis övergång från enkel till komplex. En hund är ett rovdjur och därför ett nattdjur. Dess aktivitet ökar i skymningen och före gryningen. Därför är det bättre att välja morgon- eller kvällstimmar för träning. Ta hand om en bekväm plats: det kan vara en äng eller en gles undervegetation. Glöm inte klimatförhållandena. Det enklaste sättet att uppmuntra en hund att söka efter spår är att strö ut bitar av mat på marken. Finhackat magert kött eller kokt oxlever är gott.

Vi rekommenderar lever inte för att hundar vanligtvis föredrar den framför kött, utan för att den lättare smular sönder. När man lägger en led är en bra orientering mot terrängen nödvändig. När det kommer till ditt eget fotavtryck är denna regel dubbelt så viktig. Markera början av leden med en pinne, kvist eller stor sten. Använd aldrig dina kläder eller personliga föremål för detta! Bestäm åt vilket håll vinden blåser och markera med detta i åtanke ett lämpligt landmärke. Vinden ska blåsa från sidan eller bakåt.

Det första spåret läggs aldrig mot vinden!

Ett så kallat "steg" görs bredvid pinnen. En yta på cirka 3/4 m trampas försiktigt ner och köttbitar är utspridda över den. Bara sparka inte för hårt annars skadar du jorden. Allt detta är nödvändigt så att hunden först noggrant "provade" lukten och lätt skulle kunna söka efter den vidare.

Gå sedan, i normal takt, mot ett förvalt landmärke och lämna kvar en bit kött i varje spår (eller till och med mellan dem). Längden på det första spåret bör inte överstiga 10-15 m. I slutet av banan, lägg en bit papper eller tyg, på vilken lämnar större köttbitar. Hunden vid denna tidpunkt bör vara bunden i närheten så att den kan observera alla dina handlingar. Om betet är mat måste hunden vara hungrig.

Vänja din hund vid ett halsband i förväg, som han bara kommer att ha på sig när han arbetar med leden. Ett långt koppel kommer i vägen. Redan till en början måste hunden självständigt bestämma spårets riktning. Ta därför med den till leden med alla medel från sidan, och inte från början till slut. Naturligtvis, under de första träningspassen, kommer hunden att samla och äta köttbitarna som leder honom på spåret.

Din uppgift är att leda den och uppmuntra den att söka. Se till att din hund inte springer fram och tillbaka på leden och inte blir distraherad. Använd kommandona "Sök!" och nästa!" Under hundens arbete på "steget", skynda inte på den. I allmänhet bör all sådan träning utföras lugnt och med koncentration. Att skrika och försöka passa hunden leder inte till något bra. I slutet av leden, låt hunden ta sig tid att avsluta köttet, berömma honom och leka med honom.

Ett enda spår, även om det upprepas av en hund tre gånger i veckan, är inte träning. Vid varje lektion bör det finnas åtminstone några korta kedjor av fotspår. Om du vill nå seriös framgång, arbeta med din hund varje dag eller åtminstone varannan dag. Gradvis minska ytan på "steget" och mängden utspritt kött; öka intervallen mellan liggande bitar.

I framtiden, lämna köttet endast i slutet av stigen, insvept i papper eller en trasa. Med tiden, ta bort köttet helt, lägg något föremål i slutet av leden, men från dina egna händer. Först, kort och rak, förläng spåret, gör svängar och öglor. Vidare bör svängarna bli mer och mer branta, från trubbiga vinklar vid banans kurvor, gå till skarpa. Lämna fler och fler föremål på leden, minska graden av dess fräschör.

Börja ändra typ av terräng och utseendet på leden. Var särskilt uppmärksam på övergången från ett område till ett annat. Det måste repeteras separat, eftersom olika områden i området har sina egna lukter, vilket kommer att skapa allvarliga svårigheter för en oerfaren hund. Därför, när du byter plats, öka lukten genom att stampa med foten flera gånger med varje steg.

En annan viktig punkt är hundens arbete med svängar och raster i spåret. Nybörjarhunduppfödare använder ofta besvärlig hantering för att träna sin hund att ignorera kurvor. Med tiden kommer hunden inte att upprepa dem, inte på grund av besväret med ett kort koppel, utan av vana. Det är mycket bättre att underlätta hundens arbete genom noggrann applicering av spår och speciell stampning i svängar, men se sedan till att hon upprepar alla avbrott i spåret till slutet.

Det är absolut oacceptabelt att markera svängar med pinnar och andra föremål. Hunden kommer att fokusera på dem, och inte på den exakta passagen av spåret. Naturligtvis i svängar ska du inte i något fall dra i kopplet, dra eller knuffa hunden. Hunden kommer snabbt att vänja sig vid sådan behandling och sluta arbeta på egen hand.

Om hunden ignorerar svängar, vilket händer ganska ofta, är det nödvändigt att lägga ett nytt spår, minska dess längd, förenkla den allmänna konturen och öka både lukten vid rasterna och deras antal. Att arbeta med ett kort koppel är som regel hunduppfödarens svaga punkt. Längden på kopplet bör inte överstiga 7-10 m, och det måste hanteras på ett sådant sätt att det inte i något fall hindrar hundens rörelser. När hunden följer spåret ska kopplet hänga lite eller dras lätt över hundens rygg. Han ska inte störa tränaren heller.

När han fingrar med händerna, minskar han längden på kopplet, eller vice versa ökar det, vilket gör att kopplet kan glida mellan fingrarna. Du kan lydigt följa hunden först efter att ha sett till att den verkligen tagit spåret. Längden på kopplet reglerar avståndet mellan dig och henne. Följer med hunden, kan du inte följa spåret, men ett steg bort från honom på läsidan. Du kan bara följa hunden på en promenad. Du behöver inte springa, detta kommer att påverka spårets noggrannhet.

Särskild försiktighet krävs vid vändning om ledaren förlängs. Hunden får under inga omständigheter vara intrasslad i den. Lyft kopplet högre om din hund måste gå tillbaka lite för att kolla spåret. Om hundens beteende visar att han missat spåret vid svängen, upprepa sökkommandot och slå i kopplet när hunden vänder tillbaka. Ta samtidigt några steg själv för att återvända till den plats där leden fortfarande var fri. På så sätt kommer du att göra det lättare för hunden att korrigera och träna honom att återvända direkt om den tappar spåret.

Du bör inte lägga spår av samma längd och konfiguration med samma arrangemang av föremål. Hunden i det här fallet arbetar med mindre intresse. Ändra gradvis längden och graden av friskhet på leden, glöm inte att byta terräng. Varje hund kommer att vara glad över att se den ökade variationen av spår, vilket kommer att visa sig i hans ökade uppmärksamhet.

Om experiment med ditt eget fotavtryck visar goda resultat kommer det inte att vara svårt för dig att gå vidare till att känna igen någon annans fotspår. Det är bättre att be om att det första sådana spåret ska läggas av en person som är välkänd för hunden: någon från släktingar eller vänner hemma. Då är det intressant att försöka jobba med spåret av en helt främling. Hunden tar ett särskilt spår, styrd av den medfödda förmågan att skilja lukter. Vår uppgift är att hjälpa henne att utveckla denna förmåga. Träning hjälper mycket att känna igen inte bara spår utan också föremål. Medan du tränar din hund på ditt eget spår, lär honom att skilja dina föremål från alla andra. När hon bemästrar den här övningen, gå vidare till att känna igen andra människors saker. Även här är det nödvändigt att gå från enkelt till komplext. Lektionsplanen kan se ut så här:

• igenkännande av en sak som tillhör dig bland föremål med samma obekanta lukt;
• igenkänning av din sak bland föremål som har två olika obekanta lukter;
• igenkänning av din sak bland föremål, som var och en har sin egen lukt som inte är bekant för hunden.

Alla föremål som hunden arbetar med ska vara gjorda av samma material och ha samma medföljande dofter: det kan vara ett val av en sko, en hatt, en klänning från flera skor, klänningar och hattar. Syftet med dessa experiment är att på alla möjliga sätt utveckla hundens förmåga att särskilja lukter, vilket är så nödvändigt för den när man arbetar med någon annans spår. Från sådana experiment kan man sedan gå vidare till att känna igen människor på lukten av saker som tillhör dem.

Gillade du det? Dela med vänner!

Lägg gilla! Skriv kommentarer!

Vilka är några av de mest imponerande tankeexperimenten du har stött på?

Varför utomjordingar inte kontaktar oss

Det finns en mask på vägen, och du passerar den. Vet masken att du är intelligent? Masken har ingen aning om begreppet intelligens eftersom du är mycket mer intelligent än han. Så, masken har ingen aning om att något intelligent gick förbi honom. Detta får en att undra om vi kan ha föreställningen att vissa superväsen också "går förbi" oss. Kanske är de inte intresserade av oss för att vi är för dumma för att de ens ska tänka på en eventuell dialog? Du går inte förbi en mask och tänker: "Jag undrar vad han tänker på?" Detta kan vara en av de bästa förklaringarna till att utomjordingar ännu inte har tagit kontakt med oss. Om de tittar på oss kan de komma till slutsatsen att det inte finns några tecken på intelligent liv på jorden.

Hur "spår" av dig och mig reser i universum

Alla föremål som har massa har ett gravitationsfält. Sålunda, vid tiden för ett barns födelse, blir dess gravitationsfält oberoende och börjar spridas genom rymden med ljusets hastighet i form av en ständigt växande sfär.

Styrkan i vårt gravitationsfält försvagas med avståndet, men når aldrig noll. Så vågor som fortplantar sig i oändligheten redan 8,3 minuter efter vår födelse vidrörde solens yta. 5,5 timmar senare nådde de Pluto.

Efter 1 år expanderar vårt gravitationsfält till en sfär med en diameter på 11,8 biljoner miles. Efter 4 år med ett litet fält glider på ytan av vår närmast kända stjärna - Proxima Centauri. Vid trettio års ålder har vårt gravitationsfält expanderat 300 biljoner miles runt oss i rymden.

Känner du dig fortfarande liten? Det som gör det riktigt obehagligt är att när vi dör kommer vårt gravitationsfält att fortsätta att existera för evigt, sprida sig oändligt genom universum, passera genom Andromedagalaxen efter miljontals år och längre fram.

Delar av alla vi någonsin har känt, levande eller döda, sveper genom rymdens djup just nu. Gravitationsfälten hos våra mest avlägsna förfäder och allt som någonsin funnits rusar genom universum, minskar ständigt men försvinner aldrig riktigt.

Hur ser det ut att resa tillbaka i tiden?

Hur är det att uppleva en tidsresa tillbaka? Först verkar det som att du bara kommer att titta på allt som i en bakåtspolning, men om du tänker efter kommer det att kännas helt annorlunda.

Vid varje ögonblick i tiden, låt oss kalla det T=0, bearbetar vi information kodad i vår hjärna som återspeglar minnen från det förflutna, ögonblick: T=-1, T=-2, T=-3 osv. lika mycket flummigare förväntningar och visualiseringar av framtiden: T=1, 2, 3, etc.

Vanligtvis följer vi från ögonblicket T=0 till T=1. Vid denna tidpunkt skapar fysiska processer i minnet en registrering av ögonblicket T=0, som stiger i en lång serie ögonblick från det förflutna.

Låt oss nu anta att vi istället följer tillbaka till T=-1. Har vi minnen av T=0? Nej. Det är de inte, eftersom vi gick tillbaka i tiden till det ögonblick då universum existerade vid T=-1, och i det ögonblicket hade vi minnen av T=-2 och bara förväntningar på T=0. Och om vi går tillbaka till T=-2, då kommer vi i det ögonblicket att ha minnen av T=-3 och förväntningar på T=-1.

Således, oavsett hur långt tillbaka vi går, kommer vi vid varje givet ögonblick i tiden fortfarande att minnas den föregående och föreställa oss nästa. Det finns inget ögonblick då vi kunde se hur ägget sätts ihop till en helhet istället för hur det är brutet. Känns som att det blir samma sak som att gå framåt.

Och nu kommer vi till insikten att vi inte kan flytta tillbaka. Om varje ögonblick att gå bakåt känns exakt samma som ögonblicket att gå framåt, vad kan det då betyda? Går vi överhuvudtaget framåt?

Den fasta jorden under oss är en myt

På en klar natt, lägg dig ner i din bakgård och blicka upp mot stjärnorna.

Till en början kommer du att känna den välbekanta komforten av att vila på stabil mark och titta upp på stjärnorna som blinkar på himlen. Men tänk bara att vi inte riktigt är "här" och stjärnorna är inte riktigt "där". Det hela är en illusion. I verkligheten "fastnade" vi på sfärens yta, som kastas ut i rymden från sida till sida med stor hastighet. Du tittar inte bara på en statisk stjärnhimmel, du ser rymdens vidd nästan som om du befann dig i sittbrunnen på ett gigantiskt rymdskepp.

Hur ser det ut att resa till ett parallellt universum?

Föreställ dig att du är en svart fyrkant på ett vitt pappersark. Välkommen till Flatland. Du kan röra dig helt fritt här, men bara i två dimensioner. Det finns helt enkelt ingen tredje och det finns ingen upp och ner.
Men finns det tredimensionella objekt här? Ja det är de. Men flatlänningar som du kommer aldrig att se dem. Du kan bara se 3D-objektets plan.

Föreställ dig nu att du hittar din egen sort på andra sidan av ett pappersark. Kan du ta dig till andra sidan för att säga hej till din granne? För det finns ett plan mellan dig och honom, och det verkar otroligt att du kan penetrera till andra sidan, dessutom är det omöjligt att göra ett hål, eftersom den tredje dimensionen inte existerar.

Men det finns ändå en möjlighet. Om arket var en Möbius-remsa, så skulle till exempel en myra krypa längs hela längden av detta ark och återvända till sin utgångspunkt, passera längs båda sidor av det, men inte korsa dess kanter.

Det vill säga, för detta behöver Flatland en böjning. Men är det tillåtet? Skulle inte Flatland därmed bli ett tredimensionellt rum? Ja och nej. Möbiusremsan är tredimensionell, men precis som myrorna på den är invånarna i Flatland begränsade till två dimensioner av ett pappersark.

Som människor liknar vi Flatlanders genom att vi är begränsade till tre dimensioner och inte kan resa i den fjärde efter behag.

Föreställ dig en Mobius-remsa gjord av vårt universum i 3D-rymden, som också har en kurva som ger tillgång till ett parallellt universum. Precis som invånarna i Flatland kan vi lära känna invånarna i "andra sidan av vårt tredimensionella universum", det vill säga från ett parallellt universum. Vi kan upptäcka ett universum som är drastiskt annorlunda än vårt.

Men var är denna krök? Och i allmänhet, finns det? Vilka är konsekvenserna av existensen av denna Möbiusremsa? Är det möjligt att superväsen med tillgång till 4:e dimensionerna skapade denna böj bara för skojs skull, precis som vi kan limma Mobius-remsan för myror? Det här är bara några av de många frågorna...

Hur är det att vara blind

Jag är halvblind, vilket betyder att jag inte kan se något med mitt vänstra öga. Det betyder att jag inte kan se något alls. Allt detta finns helt enkelt inte. De flesta människor förstår inte vad det innebär att inte se någonting. Och när de ställer den här frågan brukar jag svara så här.

Höj handen framför ansiktet. Kolla på henne. Kan du se hur din hand ser ut just nu? Fortsätt tänka på din hand. Ta nu handen från huvudet. Hur ser din hand ut nu? Aldrig. Handen du såg framför dig är nu utanför din perifera syn och är helt enkelt inte där. Föreställ dig nu att din perifera syn på vänster sida är nedsatt och att du bara ser hälften av synfältet. Det är bara hur jag ser på saken.

Den amerikanske utbildaren, entreprenören och före detta hedgefondsanalytikern Sal Khan föreslog ett överraskande och inspirerande tankeexperiment under sitt MIT-examenstal 2012.

"Tänk dig själv om 50 år. Du har nyligen fyllt 70 år, din karriär närmar sig sitt slut. Du sitter i soffan och har precis sett president Kardashians holografiska tilltal.

Du börjar komma ihåg ditt liv, reflektera över alla de viktigaste ögonblicken. Tänk på framgång i din karriär, på om du kunde försörja din familj. Men så tänker man på vad man ångrar, på allt man önskar att man hade gjort lite annorlunda. Jag antar att det kommer att komma sådana här stunder.

Föreställ dig att när du tänker på det, dyker en ande upp från ingenstans och säger: "Jag hörde dina ånger. De är riktigt tunga. Men eftersom du är en bra person är jag villig att ge dig en andra chans om du vill." Du säger "Självklart", och anden knäpper med fingrarna.

Plötsligt är du där du är idag. När du känner din tonade, friska 20-åriga kropp börjar du förstå att detta faktiskt hände. Du har verkligen en chans att göra allt igen för att bygga en karriär och starka relationer.”

Forskare möter ofta en situation där det är mycket svårt eller till och med helt enkelt omöjligt att testa en viss teori experimentellt. Till exempel när det gäller rörelse i nästan ljushastigheter eller fysik i närheten av svarta hål. Då kommer tankeexperiment till undsättning. Vi inbjuder dig att delta i några av dem.

Tankeexperiment är sekvenser av logiska slutledningar vars syfte är att betona någon egenskap hos en teori, formulera ett rimligt motexempel eller bevisa något faktum. I allmänhet är alla bevis i en eller annan form ett tankeexperiment. Det främsta med mentala övningar är att de inte kräver någon utrustning och ofta inga speciella kunskaper (som till exempel vid bearbetning av resultaten av LHC-experimenten). Så gör dig bekväm, vi börjar.

Shroedingers katt

Det kanske mest kända tankeexperimentet är kattexperimentet (mer exakt katten) som Erwin Schrödinger föreslog för över 80 år sedan. Låt oss börja med experimentets sammanhang. I det ögonblicket började kvantmekaniken precis sin segermarsch, och dess ovanliga lagar verkade onaturliga. En sådan lag är att kvantpartiklar kan existera i en överlagring av två tillstånd: till exempel kan de "rotera" medurs och moturs samtidigt.

Experimentera. Föreställ dig en förseglad låda (tillräckligt stor) som innehåller en katt, tillräckligt med luft, en geigerräknare och en radioaktiv isotop med en känd halveringstid. Så snart Geigerräknaren upptäcker sönderfallet av en atom, bryter en speciell mekanism ampullen med giftig gas och katten dör. Efter halveringstiden sönderföll isotopen med 50 procents sannolikhet och förblev intakt med exakt samma sannolikhet. Det betyder att katten antingen är levande eller död - som om den befann sig i en superposition av stater.

Tolkning. Schrodinger ville visa det onaturliga i superpositionen och föra den till absurditet - ett så stort system som en hel katt kan inte vara både levande och död. Det är värt att notera att ur kvantmekanikens synvinkel, i det ögonblick då Geigerräknaren utlöses av kärnans förfall, sker en mätning - en interaktion med ett klassiskt makroskopiskt objekt. Som ett resultat bör överlagringen bryta upp.

Intressant nog utför fysiker redan experiment som liknar att introducera en katt i en superposition. Men istället för en katt använder de andra stora föremål enligt mikrovärldens normer - till exempel molekyler.

Tvillingparadox

Detta tankeexperiment nämns ofta som en kritik av Einsteins speciella relativitetsteori. Det är baserat på det faktum att när man rör sig i nära ljushastigheter saktar tidsflödet i referensramen som är förknippat med det rörliga objektet ner.

Experimentera. Föreställ dig en lång framtid där det finns raketer som kan färdas nära ljusets hastighet. Det finns två tvillingbröder på jorden, en av dem är en resenär och den andra är en hemkropp. Antag att en resande bror gick ombord på en av dessa raketer och gjorde en resa på den, varefter han återvände. För honom, i det ögonblicket, när han flög med nästan ljus hastighet i förhållande till jorden, gick tiden långsammare än för hans hembror. Så när han återvänder till jorden kommer han att vara yngre än sin bror. Å andra sidan rörde hans bror sig själv i nästan ljushastighet i förhållande till raketen - vilket betyder att båda brödernas position i någon mening är likvärdig, och när de träffas måste de återigen vara i samma ålder.

Tolkning. I verkligheten är resenärbrodern och den hemmavarande brodern inte likvärdiga, så, som tankeexperimentet antyder, kommer resenären att vara yngre. Intressant nog observeras denna effekt också i verkliga experiment: kortlivade partiklar som färdas med nära ljushastighet verkar "leva" längre på grund av tidsutvidgning i deras referensram. Om vi ​​försöker utöka detta resultat till fotoner, visar det sig att de lever i stoppad tid.

Einstein hiss

Det finns flera begrepp om massa i fysiken. Det finns till exempel en gravitationsmassa - detta är ett mått på hur en kropp går in i en gravitationsinteraktion. Det är hon som trycker in oss i soffan, fåtöljen, tunnelbanestolen eller golvet. Det finns en tröghetsmassa - den bestämmer hur vi beter oss i ett accelererande koordinatsystem (den får oss att avvika tillbaka i ett tunnelbanetåg som startar från en station). Som ni kan se är jämlikheten mellan dessa massor inte ett självklart uttalande.

Grunden för den allmänna relativitetsteorin är ekvivalensprincipen - gravitationskrafternas oskiljbarhet från tröghetspseudokrafterna. Ett sätt att visa detta är följande experiment.

Experimentera. Föreställ dig att du befinner dig i en ljudisolerad, hermetiskt tillsluten hissvagn med tillräckligt med syre och allt du behöver. Men samtidigt kan du vara var som helst i universum. Situationen kompliceras av det faktum att kabinen kan röra sig och utvecklar en konstant acceleration. Du känner att du dras lätt mot kabingolvet. Kan du säga om detta beror på att kabinen till exempel är på månen, eller på att kabinen rör sig med en acceleration på 1/6 av accelerationen av fritt fall?

Tolkning. Enligt Einstein, nej, det kan du inte. För andra processer och fenomen är det därför ingen skillnad mellan likformigt accelererad rörelse i hissen och i gravitationskraftfältet. Med vissa reservationer följer av detta att gravitationsfältet kan ersättas av en accelererande referensram.

Idag tvivlar ingen på gravitationsvågornas existens och materialitet – för ett år sedan fångade LIGO- och VIRGO-samarbetena den efterlängtade signalen från kollisionen av svarta hål. Men i början av 1900-talet, efter den första publiceringen av Einsteins papper om rymd-tidsförvrängningsvågor, behandlades de med skepsis. I synnerhet tvivlade även Einstein själv vid något tillfälle på deras realism - de kunde visa sig vara en matematisk abstraktion som saknar fysisk mening. För att illustrera deras realism föreslog Richard Feynman (anonymt) följande tankeexperiment.

Experimentera. Till att börja med är en gravitationsvåg en våg av förändring i rymdens metrik. Med andra ord ändrar det avståndet mellan objekt. Föreställ dig en käpp längs vilken bollar kan röra sig med mycket liten friktion. Låt käppen placeras vinkelrätt mot gravitationsvågens rörelseriktning. Sedan, när vågen når röret, minskar först avståndet mellan kulorna och ökar sedan, medan röret förblir orörligt. Det gör att de glider och släpper ut värme i utrymmet.

Tolkning. Det betyder att gravitationsvågen bär energi och är ganska verklig. Man kan anta att pinnen drar ihop sig och sträcker sig tillsammans med kulorna, vilket kompenserar för relativ rörelse, men, liksom Feynman själv, är den begränsad av elektrostatiska krafter som verkar mellan atomerna.

Demon Laplace

Nästa experimentpar är "demoniska". Låt oss börja med den mindre kända, men inte mindre vackra Demon Laplace, som tillåter (eller inte) att känna till universums framtid.

Experimentera. Föreställ dig att det någonstans finns en enorm, mycket kraftfull dator. Så kraftfull att den, med utgångspunkt från tillståndet för universums alla partiklar, kan beräkna hur dessa tillstånd kommer att utvecklas (utvecklas). Med andra ord kan den här datorn förutsäga framtiden. För att göra det ännu mer intressant, föreställ dig att datorn förutsäger framtiden snabbare än den kommer - säg, på en minut kan den beskriva tillståndet för alla atomer i universum, som de kommer att nå två minuter efter starten av beräkningen.

Anta att vi startade beräkningen klockan 00:00, väntade på dess slut (kl. 00:01) - nu har vi en förutsägelse för 00:02. Låt oss börja den andra beräkningen, som kommer att sluta klockan 00:02 och förutsäga framtiden klockan 00:03. Var nu uppmärksam på att själva datorn också är en del av vårt fiktiva universum. Det betyder att han klockan 00:01 känner till sitt tillstånd klockan 00:02 - han vet resultatet av att beräkna universums tillstånd klockan 00:03. Därför, genom att upprepa samma teknik, kan det visas att maskinen känner till universums framtid klockan 00:04 och så vidare - i oändlighet.

Tolkning. Uppenbarligen kan beräkningshastigheten, som realiseras i en materialanordning, inte vara oändlig - därför är det omöjligt att förutsäga framtiden med hjälp av en dator. Men det är värt att notera några viktiga punkter. För det första förbjuder experimentet den materiella demonen i Laplace - bestående av atomer. För det andra bör det noteras att Laplace-demonen är möjlig under förhållanden när universums livstid är fundamentalt begränsad.

Maxwells demon

Och slutligen, Maxwells Demon är ett klassiskt experiment från termodynamikens gång. Den introducerades av James Maxwell för att illustrera ett sätt att bryta mot termodynamikens andra lag (den som förbjuder evig rörelse i en av dess formuleringar).

Experimentera. Föreställ dig ett medelstort lufttätt kärl, delat inuti av en skiljevägg i två delar. Det finns en liten dörr eller lucka i mellanväggen. Bredvid henne sitter en lagom mikroskopisk varelse – egentligen Maxwells demon.

Låt oss fylla kärlet med gas vid en viss temperatur - för visshetens skull med syre vid rumstemperatur. Det är viktigt att komma ihåg att temperatur är ett tal som återspeglar den genomsnittliga rörelsehastigheten för gasmolekyler i ett kärl. Till exempel, för syre i vårt experiment är denna hastighet 500 meter per sekund. Men det finns molekyler i gasen som rör sig snabbare och långsammare än detta märke.

Demonens uppgift är att övervaka hastigheten för partiklar som flyger upp till dörren i skiljeväggen. Om en partikel som flyger från den vänstra halvan av kärlet har en hastighet på mer än 500 meter per sekund, kommer demonen att släppa igenom den genom att öppna dörren. Om mindre kommer partikeln inte att falla in i den högra halvan. Omvänt, om en partikel från den högra halvan av tanken har en hastighet på mindre än 500 meter per sekund, kommer demonen att släppa igenom den till den vänstra halvan.

Efter att ha väntat tillräckligt länge kommer vi att upptäcka att medelhastigheten för molekylerna i den högra halvan av kärlet har ökat, medan den i den vänstra har sjunkit, vilket gör att temperaturen i den högra halvan också har ökat. Denna överskottsvärme kan vi till exempel använda för att köra en värmemotor. Samtidigt behövde vi ingen extern energi för att sortera atomerna – Maxwells demon gjorde allt arbete.

Tolkning. Den huvudsakliga konsekvensen av demonens arbete är en minskning av systemets totala entropi. Det vill säga, efter separation av atomer i varmt och kallt, minskar måttet på det kaotiska tillståndet för gasen i kärlet. Termodynamikens andra lag förbjuder detta strängt för slutna system.

Men i verkligheten visar sig Maxwells demonexperiment vara mindre paradoxalt om själva demonen ingår i beskrivningen av systemet. Han lägger ner arbete på att öppna och stänga slutaren, och även, och detta är viktigt, på att mäta atomernas hastigheter. Allt detta kompenserar för minskningen av gasens entropi. Observera att det finns experiment för att skapa analoger av Maxwells demoner.

Särskilt anmärkningsvärt är "Brownian Ratchet" - även om den inte själv delar upp molekyler i varmt och kallt, använder den den kaotiska Brownska rörelsen för att utföra arbete. Spärrhaken består av blad och ett kugghjul som endast kan rotera i en riktning (den begränsas av en speciell klämma). Bladet måste rotera slumpmässigt, och det kommer att lyckas göra ett helt varv endast om dess avsedda rotationsriktning sammanfaller med den tillåtna rotationen av kugghjulet. Men Richard Feynman analyserade enheten i detalj och förklarade varför den inte fungerar - den genomsnittliga påverkan av partiklar i kammaren kommer att återställas till noll.

Vladimir Korolev

Detta tankeexperiment föddes i en tvist mellan filosoferna John Locke och William Molyneux.

Föreställ dig en person som är blind från födseln som vet hur en boll skiljer sig från en kub genom beröring. Om han plötsligt återfår synen, kommer han att kunna visuellt urskilja dessa föremål? Kan inte. Så länge den taktila uppfattningen inte är kopplad till det visuella, kommer han inte att veta var bollen är och var kuben är.

Experimentet visar att vi fram till en viss punkt inte har någon kunskap om världen, inte ens de som verkar för oss "naturliga" och medfödda.

Oändlig apasats

Vi tror att Shakespeare, Tolstoy, Mozart är genier, eftersom deras skapelser är unika och perfekta. Och om du fick höra att deras verk inte kunde dyka upp?

Sannolikhetsteorin säger att allt som kan hända definitivt kommer att hända i det oändliga. Om du sätter ett oändligt antal apor vid skrivmaskiner och ger dem oändligt mycket tid, så kommer en av dem en dag att upprepa en av Shakespeares pjäser ord för ord.

Allt som kan hända måste hända - vilken plats finns det för personlig talang och prestationer?

bollkollision

Vi vet att morgonen kommer att ge vika för natten, att glaset går sönder med ett starkt slag, och ett äpple som faller från ett träd kommer att flyga ner. Men vad ger upphov till denna övertygelse hos oss? Verkliga kopplingar mellan saker eller vår tro på denna verklighet?

Filosofen David Hume visade att vår tro på orsakssamband mellan saker inte är något annat än en tro som genereras av vår tidigare erfarenhet.

Vi är övertygade om att kvällen kommer att följa dagen, bara för att alltid fram till detta ögonblick har kvällen följt dagen. Vi kan inte vara helt säkra.

Föreställ dig två biljardbollar. Det ena träffar det andra, och vi tror att den första bollen är orsaken till den andras rörelse. Vi kan dock tänka oss att den andra bollen kommer att sitta kvar efter att ha kolliderat med den första. Inget hindrar oss från att göra detta. Det betyder att rörelsen av den andra bollen inte logiskt följer av den första bollens rörelse, och förhållandet orsak och verkan bygger enbart på vår tidigare erfarenhet (tidigare tryckte vi bollarna många gånger och såg resultatet).

Givarlotteri

Filosofen John Harris föreslog att man skulle föreställa sig en värld som skiljer sig från vår på två sätt. För det första anser den att att låta en person dö är detsamma som att döda honom. För det andra utförs i den alltid framgångsrikt. Vad följer av detta? I ett sådant samhälle kommer donation att bli en etisk norm, eftersom en givare kan rädda många människor. Sedan hålls ett lotteri i den, som slumpmässigt avgör vilken person som måste offra sig för att förhindra att flera sjuka dör.

En död istället för många - ur logikens synvinkel är detta ett berättigat offer. Men i vår värld låter det hädiskt. Experimentet hjälper till att förstå att vår etik inte är byggd på en rationell grund.

Filosofisk zombie

Filosofen David Chalmers förbryllade 1996 i ett av sina rapporter världen med begreppet "filosofisk zombie". Detta är en imaginär varelse som är identisk med en person i allt. Den går upp på morgonen till ljudet av en väckarklocka, går till jobbet, ler mot vänner. Hans mage, hjärta, hjärna fungerar på samma sätt som hos människor. Men samtidigt har han inte en komponent – ​​de interna upplevelserna av det som händer. När han faller och skadar sitt knä kommer zombien att skrika som en människa, men han kommer inte att känna smärta. Den har inget medvetande. Zombien fungerar som en dator.

Om mänskligt medvetande är resultatet av biokemiska reaktioner i hjärnan, hur kommer en person då att skilja sig från en sådan zombie? Om en zombie och en människa är fysiskt likadana, vad är då medvetande? Med andra ord, finns det något i en person som inte är betingat av materiella interaktioner?

Hjärna i en kolv

Detta experiment föreslogs av filosofen Hilary Putnam.

Vår perception är ordnad enligt följande: sinnesorganen uppfattar data utifrån och omvandlar det till en elektrisk signal som skickas till hjärnan och avkodas av den. Föreställ dig följande situation: vi tar hjärnan, placerar den i en speciell livsuppehållande lösning och skickar elektriska signaler genom elektroder på exakt samma sätt som sinnesorganen skulle göra.

Vad skulle en sådan hjärna uppleva? Samma sak som hjärnan i kraniet: det verkar för honom att han är en person, han skulle "se" och "höra" något, skulle tänka på något.

Experimentet visar att vi inte har tillräcklig grund för att hävda att vår erfarenhet är den ultimata verkligheten.

Det är fullt möjligt att vi alla är i en kolv och runt oss finns något som liknar ett virtuellt utrymme.

Kinesiskt rum

Hur skiljer sig en dator från en person? Är det möjligt att föreställa sig en framtid där maskiner ersätter människor inom alla verksamhetsområden? Ett tankeexperiment av filosofen John Searle gör det klart att det inte är det.

Föreställ dig en person inlåst i ett rum. Han kan inte det kinesiska språket. Det finns en lucka i rummet genom vilken en person får frågor skrivna på kinesiska. Han kan inte svara på dem själv, han kan inte ens läsa dem. Det finns dock instruktioner i rummet för att konvertera en karaktär till en annan. Det vill säga, det står att om du ser en sådan och sådan kombination av hieroglyfer på papper, så ska du svara med en sådan och sådan hieroglyf.

Således, tack vare instruktionerna för att konvertera tecken, kommer en person att kunna svara på frågor på kinesiska utan att förstå vare sig innebörden av frågorna eller sina egna svar. Detta är principen om artificiell intelligens.

Ridå av okunnighet

Filosofen John Rawls föreslog att föreställa sig en grupp människor som måste skapa ett slags samhälle: lagar, regeringsstrukturer, social ordning. Dessa människor har varken medborgarskap, inte kön eller någon erfarenhet - det vill säga när de utformar ett samhälle kan de inte utgå från sina egna intressen. De vet inte vilken roll som kommer att tillfalla alla i det nya samhället. Vilken typ av samhälle kommer de att bygga som ett resultat, från vilka teoretiska premisser kommer de att utgå?

Det är osannolikt att de skulle ha visat sig vara åtminstone ett av de samhällen som finns idag. Experimentet visar att alla sociala organisationer i praktiken agerar på ett eller annat sätt i vissa gruppers intressen.