Мировоззрение. Основы понимания мира и себя в нем

В интернете есть немало статей, отвечающих на вопрос: «почему ускорение свободного падения не зависит от массы тела». Он просто очень невнимательно вникал в элементарную физику и не увидел причин и следствий. Для него даже простые утверждения физики были трешем, а его открытия игнорировались «инквизиторами от науки».

Разные люди в той или иной степени способны к сопоставлению и обобщению сведений и очень по-разному подготовлены к пониманию обоснованности чужих утверждений. Это зависит от того, как именно сформировались их модели понимания, отражающие свойства объективной действительности и от того, каков есть опыт методов рассуждения и их проверки, что в науке называется «научной методологией».

Но продолжим констатацию надежно обнаруженных фактов. Все виртуальные частицы в вакууме возникают парами со своими «зеркальными» противоположностями – античастицами (а кванты – вместе с такими же квантами, но закрученными своими волнами в противоположную сторону) так, что в какое-то время они взаимно компенсируют друг друга и становятся недоступными для взаимодействий (а значит, как бы исчезают в небытие), а в другой момент эта компенсация нарушается и каждая частица оказывается способной взаимодействовать с реальными частицами. Поэтому такие частицы вакуума назвали вирутальными: они еще не вполне реальны и в целом их как бы нет.

Это трудно вообразить, но это и в самом деле происходит в космическом вакууме: он бурлит виртуальными частицами всех возможных в природе типов, которые появляются и тут же исчезают, в среднем образуя ничто. Но эти несуществующие частицы могут влиять и влияют на реальные частицы, определяя их состояние и поведение. Мало того, их можно получить и в явном, материальном виде, если один из зеркальных партнеров в момент его появления удалить, например, с помощью горизонта событий черной дыры. И тогда оставшаяся частица уже ничем не компенсируется и оказывается реальной, при этом черная дыра излучает специфический спектр, который называют излучением Хокинга, что подтверждается экспериментальным путем (fornit.ru/451) (http://scorcher.ru/art/theory/vacuum/hoking.php).

Свет, распространяясь через вакуум, неизбежно сталкивается с виртуальными частицами, которые способны с ним взаимодействовать (как, например, электроны) и концентрация (точнее частота появления) таких частиц строго постоянна в вакууме так, что свет не просто летит через пустоту, а постоянно переизлучается ее вириальными компонентами, что приводит к ограничению скорости его распространения относительно внешнего наблюдателя. Получается, что он не летит через пустоту, а просто переизлучается от одного рядом возникшего виртуальной частицы к следующей. Так что дальнодействия нет уже на квантовом уровне.

Этот процесс и порождает ограничение наблюдаемой скорости света так же как скорость звуковых волн ограничивается частотой частиц вещества и их свойствами. Чтобы превысить скорость света, нужно порвать саму сущность вакуума.

Последний вывод не является общепринятым и экспериментально подтвержденным. Он вытекает из логики: если в вакууме возникают все виды квантов и их вещественные формы – частицы, то возникают и электроны-позитроны, которые обязаны взаимодействовать со советом. Это – теоретическое предположение с которым можно не согласиться, но факт постоянства скорости света все равно остается экспериментально подтверждаемым фактом и у него есть своя причинность, которая бы отсутствовала, будь вакуум в самом деле пуст от всего.

Какими бы удивительными и непредставимыми рациональным умом ни были описанные факты исследований, они всегда демонстрируют свою незыблемую воспроизводимость без малейшей произвольности. Хотя и сегодня есть люди, которые интерпретируют данные квантовомеханических процессов как зависящие от мысли наблюдателя или способные к взаимодействиям на расстояниях, исключающих столь быструю передачу этого взаимодействия, но стоит это начать изучать достаточно внимательно и корректно, как мистические эффекты уступают более прозаическим картинам, и у сенсации, которая бала так нужна людям, истово пропагандирующим квантовую магию, не остается места в объективной реальности. Мысли никак не влияют на результат квантовых взаимодействий, а квантовая телепортация не способна передать не только материю, но даже информацию. Говорить о дальних взаимодействиях невозможно.

Кстати, слово «информация» понимается в разных случаях очень по-разному и очень противоречиво. Так что с этим стоит разобраться, чтобы затем использовать это слово адекватно контексту.

В физике информация – это антиэнтропия. Энтропия для термодинамической системы является мерой беспорядка, хаоса системы, тогда как информация (антиэнтропия) является мерой упорядоченности и сложности системы, тем, что определенно что-то характеризует.

В кибернетике информация – структура обмена данными в управляющих системах, с единицей информации – битом.

Все это не имеет ничего общего с обыденным пониманием информации: то, что придает информированность (понимание смысла сказанного).

При этом в случае информированности в одних словарях говорится о сведениях, в других – о знаниях, хотя эти слова – явно не синонимы. Обычно под сведениями понимается формализованные в виде символов условные понятия. Это – еще не знания, а лишь «книжные знания». А под знаниями понимается то, как эти понятия интерпретируются у данной личности: как они понимаются и какой смысл приобретают. У кошки интерпретируются только сигналы общения кошей и сигналы взаимных договоренностей с человеком, но не обозначения символов в книге, которые ее ни о чем не информируют.

Понятно, что информировать можно только того, кто знаком с передаваемыми сведения символами и понимает условный смысл сведений.

Впредь будем считать информацией тот смысл, что означают сведения в понимании конкретного человека.

Вернувшись к физике, заметим, что сегодня пока еще не просматриваются горизонты понимания наиболее фундаментальных основ мироздания, а на ее переднем крае с каждым новым открытым фактом исследований возникает огромное количество предположений, иногда чрезвычайно экзотического и надуманного характера. Но общий непротиворечивый пазл не складывается и это дает основания полагать недостаточность существующих теорий. А по опыту истории ясно, что реальность оказывается куда круче, чем многие предполагающие о ней теории.

Всякий раз объективная реальность оказывается гораздо изощрение и интереснее, чем любые субъективные предположения о ней [11] потому, что человек по сути не способен придумать нечто совершенно новое, а лишь комбинирует элементы старого в разных сочетаниях, как калейдоскоп стеклышки, только гораздо более сложно. Всякий раз открытия и даже изобретения оказываются куда более необычнее начальных предположений, и вместо нелепых ковров-самолетов по небу летают несопоставимые по сложности устройства.

Более обстоятельно про свойства материи и строение вещества: fornit.ru/216. (http://scorcher.ru/art/theory/resume.php)

Вероятность

Если акушер Василий на пикнике попал из дробовика по двум бутылкам из десяти, а десантник Михаил красиво, почти не целясь, расстрелял 9 бутылок, то случившиеся никак уже не вернешь назад, это уже совершилось. Но мы можем прикинуть, что если дать еще один подход Василию, то вряд ли он сшибет все бутылки, а, скорее всего, попадет в одну или максимум три. А вот насчет Михаила мы не сомневаемся, ну, может, конечно, разок промахнуться.

Совершенно бесполезно и бессмысленно что-то предполагать в отношении того, что уже произошло, ведь итак известно, что именно случилось. Зато есть смысл собрать статистику попадания с данного расстояния данным ружьем у группы людей без какой-то подготовки и тех, кто отзанимался по определенной методике целый год. Это – вполне уверенные практические предсказания и называются вероятностью того, что может еще случиться.

В природе нет повторяющихся событий и даже самые элементарные из них оказываются уникальными по каким-то характеристикам окружающего влияния. Философы говорят: «В одну и ту же реку невозможно войти дважды. Все течет, все изменяется». Человек условно выделяет что-то из уникального потока событий и пытается оценить, насколько возможно повторение такого явления в будущем.

Если на исход события влияют какие-то конкретные причины, то для определения вероятности необходим сбор статистики достаточно большого числа событий. Чем больше число учтенных событий, тем с большей точностью вероятность можно впредь уверенно использовать.

Но огромное число событий происходит так, что невозможно точно найти, что именно влияет на разброс выделенного вниманием параметра от среднего. И таких зависимостей бывает немало. В случае полностью случайной причины получается определенный график зависимости числа опытов и расхождения от среднего, похожий на колокол: около среднего результата (например, местоположения бутылки при стрельбе) будет больше всего попаданий, а чем дальше – тем все меньше.

Среди даже полностью поглощающего случайного шума можно выделить полезный сигнал. Для этого нужно точно знать зависимость распределения случайных событий, и тогда, при достаточном числе опытов, отклонения зависимости от стандартной позволяет судить, что есть совсем другие, отдельные неслучайные.

Именно этим занимаются на адронном коллайдере, когда среди огромного числа событий с известной зависимостью распределения вероятности обнаруживают новые события. Особенно, если могут предсказать, как именно такое новое событие повлияет на общую статистику. Огромным числом повторений добиваются достаточно высокой уверенности и после этого резонно считают, что новое событие типа бозона Хигса можно считать достаточно уверенно обнаруженным.

Точно так же становится возможно прикинуть, насколько вероятно, что партнер лжет, заявляя различные оправдания своих действий. И это может быть очень надежные оценки. Причем, часто для этого даже не нужно что-то высчитывать так же как мы по опыту уже точно знаем, что коровы по небу не летают (fornit.ru/707) (http://scorcher.ru/mist/original/mathimatic.php). Если в детстве нам бывает трудно прикидывать вероятности событий, то чем более искушенными становимся, тем труднее нам обмануться и, если еще хорошо понимать, как корректно использовать вероятности, то можно развить очень хорошие навыки вероятностных предсказаний.

Вероятностная интуиция или эвристика – чрезвычайно востребованный навык без которого мы бы оказались беспомощными во многих случаях. Но многие люди, неверно оценивающие вероятности, так и остаются такими наивно беспомощными, их легко обманывать, они и видят чудеса там, где все куда прозаичнее. Часто поводом для самообмана бывает даже добросовестно полученная статистическая зависимость, например, в работе, выявившей зависимость потребления моцареллы на душу населения от количества защитившихся докторов в сфере гражданского строительства (fornit.ru/6612) (http://scorcher.ru/journal/art/art2367.php).

Поэтому чрезвычайно важно понимание природы и сути процессов, влияющих на зависимость распределения событий. Просто попытка бездумно применять даже самые точные и совершенные методы вычисления вероятности могут привести к критическим ошибкам. К тому же стоит знать, какие вообще бывают ошибки использовании вероятностных методов. Это проясняется в статье про развитие эвристического метода оценки вероятности: fornit.ru/7498. (http://scorcher.ru/adaptologiya/evristika_vyeroyatnosti/evristika_vyeroyatnosti.php)

В реальности случаются поистине удивительные совпадения, которые давно уже были задокументированы в отчетах выпадения выигрышей в рулетку. Чтобы лучше прочувствовать характер вероятности можно воспользоваться страницей, точно имитирующей вероятность выпадения игральных костей с любым числом сторон, от двух (орел-решка), до сотен тысяч: fornit.ru/rand. (http://scorcher.ru/rand)

Случаются настолько невероятные совпадения, что люди не верят в их случайность и, пораженные глубоко в психику, строят свои потрясающие предположения. Так, один американский телезритель, под горячую руку проклял взлетающий по телику космический корабль с экипажем, только что душевно прощавшемся с Землей, и тут же этот корабль загорелся и взорвался в воздухе. Несдержанный американец в ужасе осознал, что он натворил и у него на этой почве поехала крыша. Такие совпадение породили мистическое направление, которое К. Юнг назвал синхронизмом и объяснял высшими комическими силами.

Много других чудесных совпадений описано в статье Теория невероятности: fornit.ru/1423. (http://scorcher.ru/art/mist/probability/probability.php)

Нужно понимать, что никаких вероятностей нет в природе, а это люди научились выделять то, что следует из логики множества взаимодействий, а свойство прогнозировать события возникло на определенном уровне развития индивидуальной адаптивности (fornit.ru/952 (http://scorcher.ru/neuro/science/emotion/prognos.php)). И кроме вероятностных методов придумали много других, не менее эффективных. Совокупность таких методов, позволяющих измерять и наблюдать, не попадая под иллюзии восприятия, строить свою теоретическую модель причинно-следственных процессов, корректно проверять предсказания этой модели и описывать ее так, чтобы смысл был понят другими, составляет то, что называют наукой.

Наука и ученые

Лучи смерти и зомбовирус, уродцы от маньяков-хирурхов и супермены, уничтожение планет и всей вселенной из научного любопытства – так обычно живописно показывают ученых в фильмах и книгах.

Отношение людей к науке очень неоднозначно. С одной стороны, она имеет настолько высокий авторитет, что все им пытаются воспользоваться, объявляя новость от имени науки. С другой стороны, во многих книгах и фильмах ученые представляются идиотами, далекими от всего человеческого, иногда смертельно опасными маньяками. В современной мистической философии, как правило, возникает парадокс: утверждения объявляются научными со ссылками на разных академиков (как иначе завоевать доверие у неискушенных людей?), но сама наука представляется как нечто отжившее себя по сравнению с более эффективным «прямым знанием» и прочими сверхъестественными откровениями (fornit.ru/748) (http://scorcher.ru/collection/mistics_list.php).

Мистический философ Томас Кун в книге «Структура научных революций» (1962) заявил, что все научные открытия – всего лишь временная парадигма, которая неизбежно будет заменена на новые теории. И поэтому нет особого смысла держаться за какую-то теорию, все равно она будет опровергнута когда-нибудь. Красивое и непонятное словечко «парадигма» с восторгом было подхвачено и стало настолько популярным, что даже ученые им пользуются, не задумываясь о том, что оно означает тленность любых научных теорий.

Но вся история науки сводится к тому, что найденные и хорошо проверенные экспериментальные факты, представленные теоретической формой (строгим описанием и/или формулами), образуют островок надежно выясненного, а дальнейшие открытия уже не опровергают это, а лишь дополняют с учетом новых условий [12]. Так, классическая механика Ньютона оказывается и сегодня очень надежным и востребованным инструментом. Ее используют буквально во всех расчетах, получая достаточно точные результаты. Теория относительности может описать все те же явления более широко и точно – с учетом скоростей объектов и гравитации, но такая точность обычно не нужна в повседневности, хотя уже в системах геопозиционирования учитываются релятивистские эффекты, без которых не получилось бы достаточной точности вычислений.

Такие достоверно надежные сведения называют аксиомами, и каждая предметная область развивается, опираясь на основы системы взаимосвязанных аксиом (систему аксиоматики fornit.ru/127) (http://scorcher.ru/art/science/theory/axioms.php) для чего учеными делаются ближайшие предположения, экстраполируя известное в область новых условий, или же выдвигаются произвольные утверждения (постулаты), проверяется их объективная верность и корректируются ошибки. Если многие независимые специалисты убеждаются в правоте сделанного утверждения, оно получает статус аксиомы и на него более уверенно полагаются, учитывая, что в рамках тех условий, для которых была показана его верность, утверждение уже не может быть опровергнуто.

Обычно слово «ученый» понимается, как человек, у которого есть корочки научной степени. Но в детстве все мы были учеными, увлеченно и успешно исследующими мир, испытывающими жизнь своим поведением и добивающимися желаемого соответствия реальности.

Жизненный опыт растет в направлении актуально нужного и этим интересного. С каждой проблемой приходится находить решения, но зато потом похожая проблема решается уже легче. У ребенка нет еще хорошо выверенных методов, как исследовать и как делать выводы, чтобы не обмануться. Но те навыки исследования, что он приобретает, он начинает целенаправленно использовать, без чего его усилия оказались бы напрасными.

Именно навыки исследования и осмысления результатов придают человеку реальную эффективность усилий что-то познать. Тот, кто не является носителем таких навыков, не сможет познать даже уже кем-то хорошо сформулированное. Значит все мы являемся учеными в той области, в которой наработали такого рода навыки. Правда бывает, что такие области настолько специфичны, что это как бы не наука. Уметь быть лидером или уметь быть привлекательной или уметь переспорить кого угодно – тоже как бы наука, не достижимая для тех, кто не обладает нужными навыками. Но есть нечто, различающее бессистемное обретение личного опыта и науку.

Долгое время ученые на Земле были похожи на детей с очень разными наборами наработанных навыков исследования и применения результатов, хотя такие востребованные области как риторика, логическое рассуждение, математика и т. п. приобретали все более общие системы специфических методов. Лишь в середине двадцатого века были сделаны первые попытки систематизации всех принципов и методов исследования, обработки данных и формализации. Философы науки Карл Поппер и Имре Лакатос особенно полно развили отдельную предметную область: научную методологию. Только относительно недавно ее стали преподавать в вузах так, что многие даже очень известные и великие ученые не были знакомы с системой ее принципов, хотя их общая мировоззренческая подготовка уже делала эти принципы для них очевидными, а значит, для них достаточно убедительными.

Тут стоит прерваться на очень важное понимание роли очевидности в субъективных представлениях. Очевидность – высокий уровень обоснованности убеждения в том смысле, что считается бесспорным данной личностью, а такая уверенность может быть обусловлена или авторитетом, или пониманием причин и следствий явления. Для личности принципиально нет ничего более доказательного, чем очевидность [13] (fornit.ru/7117) (http://scorcher.ru/adaptologiya/obviousness/obviousness.php) это – собственная оценка уже выясненного. Поэтому для того, чтобы какого-то в чем-то убедить нужно суметь так показать, чтобы это стало для него очевидным. Наивному ребенку или фанату достаточно сказать: это потому, что так сказал Он (папа, гуру, великий ученый).

Исторически возникло резкое разграничение тех направлений, которые считались науками, но противоречили важнейшим принципам научной методологии и поэтому они не могли приносить достоверно надежных результатов. Это различные мистические направления: алхимия и астрология, гомеопатия и т. п.

Нужно признать, что и сегодня многие ученые с высокими научными званиями не вполне владеют системой взаимосвязанных принципов научной методологии и совершают соответствующие ошибки в рассуждениях. Так что не корочка и звание определяет то, насколько человек ученый, а только следование им научной методологии. Ученый это, прежде всего, носитель научной методологии.

Подробнее обо всем этом: fornit.ru/607, fornit.ru/809, fornit.ru/1505.

Донаука

Физику определенно можно назвать наукой потому, что сегодня ее методы соответствуют современным принципам научной методологии, иначе бы невозможно было получать достоверные данные в столь сложных условиях фундаментальных исследований. Но когда-то в прошлых веках это было не так потому, что эти принципы еще не были выявлены на аксиоматическом уровне. Несмотря на это, такие исследователи как Ньютон, наследуя культуру и этику исследователей, обеспечивал объективную достоверность итоговых утверждений, их проверяемость и строгую корректность формулировок. Он уже был носителем во многом пока еще неформализованных, но достаточно выверенных методов, которые постепенно веками сложились в эволюции навыков исследований и формализации результатов.

Каждый великий мыслитель со времен Аристотеля привносил как удачные, так и порочные находки, но главное – даже не вполне удачные идеи оказывались настолько интересными, что они корректировались в попытках их использовать, отшлифовывая минимальную необходимость главных своих составляющих и отсеивая второстепенное.