Fryazino.NET Forum || Культура и наука || Отличие научных задач от инженерных
>> Привет, Гость! Войдите! : вход | поиск | правила | банлист
Автор
Отличие научных задач от инженерных (2) 1 2 для печати | RSS 2.0
Gierus
Участник
To Black&High
В бытовом смысле "Парадокс - странное мнение, высказывание, расходящееся с общепринятыми мнениями, научными положениями, а также мнение, противоречащее (иногда на первый взгляд) здравому смыслу." - Словарь русского языка под ред. С.И. Ожегова.
На самом деле парадокс - скорее не ответ на поставленный вопрос, а сам вопрос. Например, классическая электродинамика утверждает, что заряд, движущийся по окружности, должен излучать энергию, что находилось в 19 веке в остром противоречии с существующими моделями атомов, поскольку они (атомы) при этом переставали быть устойчивыми, что противоречило опыту. Появление этого парадокса явилось одним из толчков создания квантовой механики. Таким образом, парадоксы являются сильнейшими стимулами развития науки, задачей которой при этом является разрешение таких парадоксов.

Сообщение изменено Gierus от Mon Mar 1 14:08:52 2004
IP
Charly
Участник
Социалистического соревнования
To Z.B.S.
Это ведь очевидно.

Ну что-ж тут поделать - без противоречий такие вопросы не обсуждаются. Основным сильным элементом нашего "советского" образования была его ортодоксальность. И даже основы марксистко-ленинской философии с ее дуализмом - не перебивали строгой классической логики. Все должно быть поделено на черное и белое.

Решением логических задач классификации всегда было безусловное помещение объекта в черную или белую корзину.
А за это время западная наука разработала многоцветные корзины. Правда не очень преуспела в раскладывании объектов по ним.

Но свою задачу мы так и не решили. Мне кажется, что мое определение (данное в самом начале) наиболее близко к истине, хотя и не соответствует требованиям классической мат.логики...
IP
Charly
Участник
Социалистического соревнования
To Gierus

Но парадоксальность парадокса видна только избранным. Обычно мы просто проходим мимо парадокса, принимая его за совершенно обыденное явление. Не могу удержаться от банальнейшего воспоминания о Ньютоновом яблоке...
IP
Charly
Участник
Социалистического соревнования
To Black&High

Парадокс - мнение, противоречащее здравому смыслу.
Как справедливо отметил To Gierus
IP
Gierus
Участник
To CharlyПарадокс - мнение, противоречащее здравому смыслу.
Ну не всегда здравому смыслу. Обычно просто входят в противоречие два, казалось бы установленных утверждения.
IP
Rakitin
Участник
Маркетинг, медтехника
To Charly
Научная работа подобна созерцанию. Мы долго смотрим и постигаем закономерность в случайном.

Инженерная работа подобна собиранию головоломки.


В общем-то хорошие определения. Если не делать из них догму.
IP
Black&High
Участник
MDMA
To Gierus
в моем понимании это не парадокс. к моменту появления модели резерфорда все уже лет 20 знали что классическая ЭД на микроуровне видимо не работает, просто не знали как именно она не работает. модель резерфорда была просто красивой иллюстрацией этого...
настоящие парадоксы имхо - из серии "невероятно, но это так" - например парадокс близнецов или черные дыры. для меня парадоксальны также квантовые перенормировки...
IP
Z.B.S.
Участник
To Charly

Мне кажется, что мое определение (данное в самом начале) наиболее близко к истине, хотя и не соответствует требованиям классической мат.логики...

Определение хорошее, меткое. Недостаток-узость.(имхо)

По моему, в самом общем виде это должно звучать так:
1.Задача науки-удовлетворять познавательную потребность человека.
2.Задача иженерии-удовлетворять созидательную потребность человека.
Остается только сравнить потребности, т.е. начать и закончить.
IP
Charly
Участник
Социалистического соревнования
To Rakitin
Если не делать из них догму.

В науке вообще не место догме. Хотя без нее трудно, хочется ощущать под ногами твердую землю, а не зыбкое болото...

IP
Gierus
Участник
Кстати о парадоксах. Есть такой парадокс (или эффект) Бома-Ааронова, описанный в литературе в 1959 г. Кратко суть парадокса. В классической электродинамике существуют два эквивалентных способа описания взаимодействия заряженных частиц с полями - это описание с помощью самих полей (E и H), выраженных через силу Лоренца, и описание с помощью скалярного и векторного потенциалов. Эти потенциалы выражаются через поля просто математическим преобразованиями. Неоднозначность такого представления к делу не относится. В квантовой механике существует рецепт перехода от классических физических величин к квантовым - записывается энергия взаимодействия, затем вводят соотношения коммутации и т.д. Такую операцию можно проделать как с полями, так и с потенциалами. Возникает вопрос, что более реально - поля или потенциалы? Вопрос с первого взгляда кажется бессмысленным, т.к. одно выражается через другое. Смысл вопроса заключается в том, можно ли придумать ситуацию, когда, скажем нет полей но есть потенциалы, и каким-либо способом, замерить что-либо у заряженных частиц, зависящее от потенциалов. Если окажется, что зависимость существует, то реальны потенциалы, если нет - поля. Представьте себе длинный соленоид, по которому течет ток. Как известно, снаружи соленоида нет ни электрических, ни магнитных полей, а векторный потенциал - есть (он имеет равную величину на любых окружностях, опоясывающих соленоид и направлен по касательной в каждой точке). Пусть есть 2 пучка электронов, направленных перпендикулярно оси соленоида, проходящих вблизи него с разных сторон, которые затем сходятся в одной области пространства на экране. Сила Лоренца в данном случае на частицы не действует. Из-за наличия векторного потенциала появляются добавки к фазе электронов, имеющие разные знаки для частиц, прошедших по разные стороны от соленоида. При попадании частиц на экран должна наблюдаться интерфернционная картина, зависящая от величины тока, протекающего в соленоиде!!! Проведенные эксперименты действительно показали эту зависимость. Таким образом, вроде бы два эквивалентных способа описания взаимодействия заряженных частиц с полями приводят к взаимоисключающим результатам. Ясного разъяснения этому парадоксу я пока не встречал. Если кто подскажет - буду благодарен.

Сообщение изменено Gierus от Fri Mar 5 13:48:43 2004
IP
Black&High
Участник
MDMA
To Gierus
только Е и Н являются измеримыми величинами; потенциал же электромагнитного поля обладает свойством калибровочной инвариантности, в частности к нему можно прибавить любую константу. так что бессмысленно говорить о значении потенциала в конкретной точке...
IP
Gierus
Участник
To Black&High
Вы внимательно прочитали текст?
1. Я как раз сказал, что Неоднозначность такого представления к делу не относится. - Это - к вопросу о калибровочной инвариантности.
2. При попадании частиц на экран должна наблюдаться интерфернционная картина, зависящая от величины тока, протекающего в соленоиде!!! Проведенные эксперименты действительно показали эту зависимость. Таким образом удалось измерить именно векторный потенциал. Как я говорил, полей в области пролета частиц нет.
3. Константу, да и то не константу, а производную по времени от произвольного скаляра можно добавить лишь к скалярному потенциалу, а к векторному потенциалу можно добавлять градиент этого скаляра. Но, как я говорил, к делу это не относится.

Сообщение изменено Gierus от Sat Mar 6 00:29:10 2004
IP
PoLinKa
Участник
=))хорошая...
.

Сообщение изменено PoLinKa от Fri Mar 5 17:39:05 2004
IP
Gierus
Участник
To Black&High
Добавлю, чтоб было понятнее. Задачу можно поставить так. Определить, течет ли ток в соленоиде и какой не залезая внутрь. По Вашему, поскольку полей снаружи соленоида нет, то и определить это невозможно, т.к. электроны ничего не почувствуют. Однако, описанный опыт (и не только он один) говорит об обратном - интерференционные полосы сдвигаются при изменении тока. Это означает, что взаимодействие электронов с электромагнитными полями происходит не только из-за силы Лоренца, а чувствительно именно к потенциалам. Квантовый расчет на основе гамильтониана с потенциалами находится в хорошем соответствии с экспериментом.

Сообщение изменено Gierus от Fri Mar 5 17:43:57 2004
IP
Charly
Участник
Социалистического соревнования
To Gierus

Нарисуй схему эксперимента. С размерами... А то непонятно на словах...
IP
Gierus
Участник
To Charly
Я здесь рисовать не умею (да и не здесь тоже не особенно). Попробую словами. Представь себе вертикально расположенный длиинный тонкий соленоид (в пределе бесконечно длинный), по которому течет ток. Горизонтально на уровне середины соленоида направляются два пучка электронов по разные стороны от него. На некотором расстоянии от соленоида эти пучки сходятся. Там расположен экран препендикулярно пучкам. Источник у этих двух пучков один. На экране наблюдается интерференционная картина. Примерно все.
IP
Gierus
Участник
To Charly Если хочешь, могу сбросить статью из энциклопедии с указанием размеров через аську. В экспериментах брали либо тонкую нить из магнитного материала толщиной ~ 1 мкм, либо соленоид толщиной < 14 мкм.

Сообщение изменено Gierus от Sat Mar 6 00:50:12 2004
IP
Black&High
Участник
MDMA
To Gierus
ааа, ну раз это квантовый эффект тогда ваще все понятно - квантовая теория нелокальна. этак я таких "парадоксов" могу вагон привести...
IP
Charly
Участник
Социалистического соревнования
To Black&High
раз это квантовый эффект

Именно это я и хотел уточнить...
IP
Gierus
Участник
To Black&High ну раз это квантовый эффект тогда ваще все понятно - квантовая теория нелокальна. этак я таких "парадоксов" могу вагон привести
Ну приведите. Я не понял, что же Вам понятно. Уточняю вопрос. В классике потенциалы из полей получаются путем математических преобразований. Процедуру квантования можно провести (и проводят) как для полей, так и для потенциалов. Т.е., квантовые операторы полей и потенциалов вроде бы как должны быть эквивалентны. Однако в случае полей эффекта нет, а с потенциалами - есть. Эксперимент говорит о том, что рассуждения с полями неправильно, а с потенциалами - правильно. Т.о., поскольку потенциалы как бы вытекают из полей, получается, что из неправильного предположения получается правильный результат. Чем не парадокс?
IP
Black&High
Участник
MDMA
To Gierus
Как известно, снаружи соленоида нет ни электрических, ни магнитных полей, а векторный потенциал - есть (он имеет равную величину на любых окружностях, опоясывающих соленоид и направлен по касательной в каждой точке). Сила Лоренца в данном случае на частицы не действует.
вот здесь твоя ошибка. равномерно движущийся электрон представляет в кватновой теории плоскую волну де бройля, амплитуда которой одинакова во всех точках пространства. в том числе и в тех, которые не лежат на его классической траектории !!! то есть, в данном случае электрон имеет некоторую вероятность оказаться внутри слоеноида, где на него и подействует твоя сила лоренца...
говоря языком математики, решение уравнения шредингера (ну или дирака...) зависит от значения потенциалов во ВСЕХ точках. это приводит к эффектам типа туннельного...
IP
Gierus
Участник
To Black&High
Спасибо, мы уже проблему обсудили с Charly. На самом деле, во всем пр-ве волновую функцию электрона можно представить в виде суммы падающей , прошедшей и отраженной волн. Эти волны нужно сшивать на границе соленоида по непрерывности функции и ее производной. При этом с необходимостью она не может занулиться внутри соленоида. Так что, возможно что решение задачи с полями даст тот же результат что и с потенциалами, хотя заранее это не очевидно, т.к. потенциалы имеют более протяженное распространение в пр-ве, чем экспоненциально затухающее залезание волновой функции внутрь соленоида, где есть поля и сила Лоренца. По крайней мере, в статье в физической энциклопедии 2001 года по этому вопросу говорится о том, что взаимодействие частиц с элетромагнитным полем не сводится к одной силе Лоренца. Может быть автор статьи это же и имел в виду - я не понял.
IP
Black&High
Участник
MDMA
To Gierus
Так что, возможно что решение задачи с полями даст тот же результат что и с потенциалами
в ландафшице написано что калибровочное преобразование изменяет волновую функцию на несущественный фазовый множитель, так что просто должно давать...
IP
Gierus
Участник
To Black&High
Да нет, решение задачи через потенциалы приводит к ответу, независящему от калибровки. По идее, нужно просто решить задачу через поля и сравнить ответы. Но отраженные и прошедшие волны нужно раскладывать по цилиндрическим волнам и суммировать, так что - морока. Это материал для серьезной статьи.
IP
Black&High
Участник
MDMA
To Gierus
наверно это уже кем-то сделано...
IP
Gierus
Участник
To Black&High
Не встречал, хотя искал.
IP
Black&High
Участник
MDMA
To Gierus
в КЭД все решается только через потенциалы. а как уж от нее переходить к нерелятивисткому случаю, так чтобы уравнение шредингера содержало Е и Н, но не содержало А - я уж не знаю, давно все это было... но если имеется несколько таких способов и они дают для этого случая разные ответы - это уже проблемы самих этих приближений...
IP
Gierus
Участник
To Black&High
Согласен, что большинство задач удобнее решать через потенциалы. Поля квантуются точно также, как и потенциалы - переходят от физических величин к операторам, вводят соотношение коммутации и т.д. Вопрос в каком-то смысле философский. Если результаты получатся разные - это непорядок. Это и есть парадокс.
IP
Black&High
Участник
MDMA
To Gierus
насколько я понимаю, поля Е и Н - нерелативистские приближения 4-х мерного поля А, когда можно считать что поле везде устанавливается мгновенно...
ЗЫ я щас посмотрел ландафшица третьего, там даже в нерелативистском случае движение в магнитном поле рассчитывается через А
IP
Gierus
Участник
To Black&High
Да нет. Пары E, H и A, фи - абсолютно эквивалентны в математическом смысле. Одна пара физических величин (в классике) и операторов (в квантах) легко преобразуется в другую с точностью до калибровки. Это справедливо как в релетявистском случае, так и нет. Это хорошо описано, напр. в В. Гайтлер "Квантовая теория излучения".
IP
Charly
Участник
Социалистического соревнования
To Gierus
To Black&High

Господа! Вы отошли от высоконаучного мудрования, и погрузилиcь в приземленную конкретику оффтопика!

Что касается топика, то складывается такое впечатление, что мы потеряли тонкую грань между инженерией и наукой. И сторонний читатель может подумать, что одно от другого отделяется забором между Истоком и ИРЭ...
IP
Gierus
Участник
To Charly
А так ли важна табличка, которую кто-то желает прибить - этот вид деятельности - научный, а тот инженерный. К тому же жизнь так устроена, что в ней нет резких границ - между растениями и животными, между живым и неживым, между мужиками и прекрасными дамами в конце концов (завтра 8-е марта, посему так изъясняюсь).
Кстати у меня есть еще один парадокс оптически-термодинамический. Если кому интересно - могу изложить.
IP
Gierus
Участник
To Charly
Напомню тебе кстати, да и Rakitin'у тоже, что в дипломе выпускника Физтеха в графе "специальность" написано "инженер-физик".

Сообщение изменено Gierus от Sun Mar 7 19:48:41 2004
IP
wws
Участник
To Charly
И сторонний читатель может подумать, что одно от другого отделяется забором между Истоком и ИРЭ...
А вот еще интересно то, что существует такое понятие как "кандидаты наук" и "доктора наук" и это поддерживается государством. Имеются различные формальные требования к этим научным степеням. А у инженеров с этим сложнее, есть просто инженеры, есть ведущие инженеры - но это немного не то, так как нет четких критериев. Т.е. ученые считаются более элитарным сообществом, чем просто инженеры, наверное несправедливо.
IP
Charly
Участник
Социалистического соревнования
To wws

нет, у инженеров тоже есть степени - кандидат технических наук, доктор технических наук.
IP
Rakitin
Участник
Маркетинг, медтехника
Пока был в командировке тема сделала зигзаг, но к счастью вернулась назад, а не ушла от высоконаучного мудрования.

To All Есть ещё одна любопытная сторона.
Возьмем определение Charly: Научная работа подобна созерцанию. Мы долго смотрим и постигаем закономерность в случайном.

Как вы думаете, если закономерность так и не была постигнута, можно ли считать процесс, который происходил, наукой?
IP
Charly
Участник
Социалистического соревнования
To Rakitin
закономерность так и не была постигнута, можно ли считать процесс, который происходил, наукой?

Наверное да. Ведь что-то таки было наблюдено. И какие-то связи были отмечены. В этом процессе есть много градаций - внс-ы отмечают общие закономерности, снс-ы - частные...
IP
Rakitin
Участник
Маркетинг, медтехника
To Charly
Допустим метеоролог сидит на метеостанции, ведет наблюдения за погодой и передает данные в метеоцентр. Сам сбор данных, вроде бы, не научная работа, но если кто-то будет выявлять в этих данных новые взаимосвязи, то это уже может быть научной работой.

Не следует ли считать, что наблюдение без анализа и обобщений не является научной работой? Или это будет дискриминацией экспериментаторов?
IP
Black&High
Участник
MDMA
To Rakitin
Как вы думаете, если закономерность так и не была постигнута, можно ли считать процесс, который происходил, наукой?
отсутствие результата - это тоже результат...
IP
Aztec
unregistered
To Rakitin
норммальный эксперимент должен строится на гипотезе, которая как раз и объясняет какие-то взаимосвязи в данны.
эксперимент - часть научной работы, поэтому не стоит дискриминировать экспериментаторов
IP
Charly
Участник
Социалистического соревнования
To Rakitin
Не следует ли считать, что наблюдение без анализа и обобщений не является научной работой? Или это будет дискриминацией экспериментаторов?

Мне кажется, что "чистое наблюдение" - это обязанность лаборантов... Это достаточно сложное дело - проводить эксперименты не анализируя результаты. У меня есть знакомый - он идеальный лаборант. Он никогда не спрашивает меня о деталях эксперимента, сам же не раскрывает деталей обработки образцов до момента окончания эксперимента. Все карты раскрываются только в конце эксперимента... Это старая ИРЭвская школа.

Что касается самой экспериментальной научной работы - то конечно, в голове у экспериментатора всегда есть "модель" (
To Aztec я не люблю слова "гипотеза" - это уже к чему-то обязывает, а модель - более условное понятие) - но главное в этой работе не пойти на поводу у "модели" - самое большое достижение экспериментатора - это поймать за хвост парадокс, т.е. особенность которая не укладывается в рамки модели. Другая радость экспериментатора - это поставить такой эксперимент, который раскрывает суть явления во всей красоте и полноте. Когда не нужно строить десятки диаграмм, выводить эмпирические зависимости, потом долго и нудно обсуждать результаты, которые все равно оказываются не полными... Такой эксперимент - однозначно относится именно к науке... В качестве примера такого эксперимента - наверное Резерфордовское рассеяние.

IP
wws
Участник
To Charly
Т.е. кандидаты и доктора технических наук решают скорее инженерные задачи, чем научные?
IP
Charly
Участник
Социалистического соревнования
To wws
Т.е. кандидаты и доктора технических наук решают скорее инженерные задачи, чем научные?

Принято так считать. Естественно это очень условно и на практике зависит не от содержания работы, а от ученого совета на котором происходит защита.... Хотя, с появлением защиты по совокупности, - это может стать ближе к реалиям жизни...

В конечном итоге, речь то была не о том, что отражает та или иная степень. А о том, что инженерно-конструкторские достижения могут быть отмечены соответствующими степенями, подобными или даже тождественными научным.
IP
Rakitin
Участник
Маркетинг, медтехника
To Black&High
отсутствие результата - это тоже результат...
Много раз слышал это высказывание. Наверное, можно привести пример, когда оно справедливо. Но это будет тем исключением, которое подтверждает правило: Нет результата - нет науки!
IP
Rakitin
Участник
Маркетинг, медтехника
To Charly
главное ... не пойти на поводу у "модели"
Хочу подчеркнуть для всех этот момент. Мне неоднократно рассказывали об экспериментаторах, которые получали ожидаемые результаты, непреднамеренно подправляя измерения.
В медицине специально введен двойной слепой метод испытания лекарственных препаратов. Это когда не только пациент, но и врач, общающийся с пациентом, не знает, принимает пациент новый препарат или "пустышку". За рубежом в развитых странах только такие испытания считаются достоверными. У нас это пока не стало стандартом. Особенно когда речь идет о физиотерапевтических аппаратах. Сколько же их у нас рекламируется!
IP
Страницы(2): 1 2

Хотите создавать темы и отправлять сообщения? Выполните Вход или Зарегистрируйтесь!




Напишите нам

µƒorum © fryazino.net