catpad: (Default)
[personal profile] catpad
Недавно, будучи в деревне, читал я как обычно про Вселенную и про Теорию Всего, и вот какой вопрос у меня возник. (Может быть, читатели-физики меня и засмеют, но лучше пусть помогут разобраться).

В физике есть чёткое разделение мира на микро и макро. В микромире действуют законы квантовой механики, которые в обычном мире не действуют, и наоборот - в макромире действуют законы общей теории относительности, которые в микромире никого не интересуют.

И вот возникает вопрос: это деление на микро и макро - оно же в общем-то имеет смысл только для мира людей с привычными нам размерами, потому что то, что для нас маленькое - то и называется микро, а то, что для нас нормального или большого размера - то называется макро. Но это же какой-то просто совершенно антропоцентрический подход, который ничем не лучше утверждения, что солнце вращается вокруг Земли, только потому, что люди живут на Земле, а не на какой-нибудь другой планете.
Ведь для какой-нибудь элементарной частицы микромир совсем другой, чем для нас.

Почему же утверждается, что в микромире (нашем микромире!) законы физики другие, чем в макромире (опять же исключительно с человеческой точки зрения). Тогда с таким же успехом элементарная частица может утверждать, что в её личном микромире законы физики отличаются от её личного макромира - но это же как бы не так ? Или так ?

Update: нужно добавить для полноты картины, что мысли эти пришли мне, видимо, из-за близости Large Hadron Collider'a, который проходит там буквально в нескольких километрах.

Date: 2008-08-27 05:41 am (UTC)
From: [identity profile] sean-mcgregor.livejournal.com
По-моему, все наоборот.
Это микромир, потому что законы другие, а не законы другие, потому что микромир. Поэтому, собственно, микромир - просто условное название, а не деление микро/макро относительно человека.

Своими словами

Date: 2008-08-27 05:42 am (UTC)
From: [identity profile] cema.livejournal.com
Физический "закон" — это просто наше описание мира. Рамки применимости закона существуют в том смысле, что за их пределами наш способ описать мир перестаёт быть удобным. Например, описывает не совсем то, что получается в эксперименте.

Date: 2008-08-27 05:43 am (UTC)
From: [identity profile] cema.livejournal.com
Ага.

Date: 2008-08-27 05:51 am (UTC)
From: [identity profile] catpad.livejournal.com
Звучит логично.
При этом не исключено, что для элементарной частицы существует её микромир, в котором законы тоже другие, но мы этого узнать никак не можем. Или всё же есть только два "набора" законов ? Неясно это мне.

Date: 2008-08-27 06:00 am (UTC)
From: [identity profile] sean-mcgregor.livejournal.com
Пока два, но не исключено, что и один.

Date: 2008-08-27 06:07 am (UTC)
From: [identity profile] cema.livejournal.com
Что значит "для частицы"? Она строит свои модели мира?

Date: 2008-08-27 06:21 am (UTC)
From: [identity profile] catpad.livejournal.com
Очень надеюсь, что один.

Date: 2008-08-27 06:22 am (UTC)
From: [identity profile] catpad.livejournal.com
Частица не строит, но если представить мыслящее существо размером с частицу, то для этого существа будет свой микромир.

Date: 2008-08-27 06:30 am (UTC)
From: [identity profile] sean-mcgregor.livejournal.com
Дык, вроде все надеются :)

Date: 2008-08-27 06:51 am (UTC)
From: [identity profile] kmmbvnr.livejournal.com
Есть подозрения что и квантавая теория и теория относительности это всего лишь эффективные теории описывающие коллективные явления более элементарной природы, которые нам еще не понятны. См теории струн на предмет попыток их объединения.

Date: 2008-08-27 07:00 am (UTC)
From: [identity profile] catpad.livejournal.com
Да, я знаю, я как раз-таки и читал про теорию струн.

Date: 2008-08-27 08:09 am (UTC)
From: [identity profile] green-fr.livejournal.com
Мне кажется, что всё просто. Есть некий "истинный" закон природы, который мы пока не открыли. Или он просто через задницу описывается нашей математикой. Короче, есть некое гробовое, но верное уравнение. И есть простенькие уравнения, которые довольно точно приближаются к "истине" в неких пределах. Очевидно, что эти уравнения откроют гораздо раньше, чем конечную истину (более того, можно придумать ситуацию, в которой уточняющие приближения никогда не сойдутся к истине).

Антропоцентризм здесь вылезает очевидным образом. Очевидно ведь, что сначала люди занялись законами, которые интересуют именно их, конкретно их. Так вывели плоскую Землю, прибитые к небу звёзды и т.п. Потом начали зумить в одну и в другую стороны - понаоткрывали следующие приближения: Ньютон, Кеплер, Резерфорд и компания.

Т.о. параллельно наука развивается в двух направлениях. 1: нахватать каких-то кусочков, которые можно описать каким-то законом. 2: обобщить уже имеющиеся кусочки, чтобы получить нечто единое.

Date: 2008-08-27 08:44 am (UTC)
From: [identity profile] catpad.livejournal.com
Ну, то есть нет никаких двух разных "механик" и законов, а есть один, который видится нами по-разному, когда мы рассматриваем два разных для нас мира. Собственно, я с этого и начал: различие этих законов проистекает только от нашей собственной, совершенно произвольной точки отсчёта.

Date: 2008-08-27 09:03 am (UTC)
From: [identity profile] green-fr.livejournal.com
Да.
Я это легко себе представляю, проговорив, что гравитация есть, конечно, и на нашем уровне (я притягиваю клавиатуру, она притягивает меня), но нет никакого интереса рассматривать эту силу в данном контексте. Точно то же самое и с квантовой механикой: она тоже работает на нашем уровне, но вероятности настолько малы, что мы не принимаем её в расчёт.
А потом второй виток: на самом деле, возможно эти законы и не совсем такие при смене шкалы. Пример лучше на гравитации - хоть эти рассуждения и не верны, но легко представляются. Мы считаем, что сила зависит от произведения масс объектов и (кажется) квадрата расстояния между ними. Теоретически можно представить, что зависимость эта не просто от массы, а от какой-то функции, которая равна массе на больших значениях и нечто иное на малых (болтающаяся хрень в районе нуля, постепенно приближающаяся к асимтоте y=x). Но поскольку нас не интересует (см. первый параграф) гравитация на малых телах, то мы можем использовать упрощённый закон.

Date: 2008-08-27 12:27 pm (UTC)
From: [identity profile] tsetsefly.livejournal.com
Все эти микро и макро, все "законы физики" - это описания и модели того, что _мы_ наблюдаем. Наблюдали бы не мы - были бы другие законы и другие микро и макро. Вероятно, каким-то боком эквивалентные нашим. Но, может и нет. Почитайте по "антропный принцип" - это где-то об этой проблеме. В яндексе по этим словам много находится...

Date: 2008-08-27 06:14 pm (UTC)
From: [identity profile] dark-fforest.livejournal.com
Скажу с точки зрения больше философии, чем точных определений (их надо бы освежить в голове для корректного ответа на вопрос). Так вот, с философской точки зрения деление на "макро" и "микро" производится не относительно человека и привычных ему масштабов (что как-то ненаучно, мягко говоря), а относительно характерных квантовых масштабов - планковской энергии, планковского масштаба расстояния и т.п. Явления, в которых величины можно сравнить с планковскими - они "микро", т.е. квантовые. Явления, где величины много больше планковских - они "макро" (при этом, масштабы расстояний относильно человека вполне могут быть "микро").

Четкой границы, понятно, нет. В "переходной" области совмещают "микро" и "макро" подходы, пользуясь обилием поправок, приближений и прочих "подгоночных" параметров.

Date: 2008-08-27 10:31 pm (UTC)
From: [identity profile] dark-fforest.livejournal.com
(полистав классиков) ну да, всё так и есть. Для формального определения степени квантовости системы вводят некий параметр (например, Борновский параметр), который представляет собой комбинацию энергий, масс, импульсов, времён, чего-ещё-взбредет-в-голову системы. И сравнивают его с аналогичной комбинацией, но составленной из планковских энергии, массы, времени, длины и т.д. Если параметр системы порядка планковского - система чисто квантовая. Если больше - система квазиклассическая. Если много больше - чисто классическая (т.е. макроскопическая система).

Date: 2008-08-28 12:34 am (UTC)
From: [identity profile] catpad.livejournal.com
Ну вот, теперь я, кажется, разобрался. Спасибо!

Profile

catpad: (Default)
catpad

February 2026

S M T W T F S
12 3 4 567
891011121314
15161718192021
22232425262728

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Feb. 6th, 2026 04:49 pm
Powered by Dreamwidth Studios