¿Cuáles son los límites de la física?

La física es interesante efectos que se manifiestan en más pequeña escala. Si no fuera por la curiosidad humana, el mundo nunca hubiera enterado de que la nieve está compuesto de moléculas. Algunos científicos buscan la perturbación conocidos de las fuerzas, otros buscan la exóticos efectos, que incluso puede no existir cambios en las constantes de la naturaleza, de la violación de fundamentales simetrías... Teniendo en cuenta la increíble sensibilidad de estos experimentos, puede parecer que este juego es un poco injusto con respecto a la naturaleza. Pero no es así: la física-los experimentadores aunque geniales a su manera, pero hay ciertos límites físicos, los cuales se espera lograr. Vamos a ponemos en tres categorías: las limitaciones técnicas, limitaciones fundamentales y filosóficas de la restricción.





Las limitaciones técnicas de la

La más débil de los obstáculos en la búsqueda de la exótica física es la "limitaciones técnicas", que significan aproximadamente lo siguiente: cuando algunas cosas no se pueden lograr en un plazo razonable con el uso de las tecnologías existentes. El gran colisionador de hadrones es un buen ejemplo: se reúne los protones junto con la energía de 13 ТэВ no porque las condiciones ideales el curso de un experimento, sino porque es un compromiso razonable. La física estaría encantado de jugar con las más altas energías, o con las mismas energías en electrón-позитронном el lhc, pero ambos maniobra, o bien son demasiado caros o imposibles de realizarse teniendo en cuenta que hemos de recursos.

Estos obstáculos pueden llamar débiles para la nueva física, ya que las limitaciones técnicas, hay una propiedad que se superan lento y sostenibles para el progreso de la misma, o gracias a un inteligente cambio en la nueva forma de medición. La historia reciente de la energía atómica, molecular y óptica física produce excelentes ejemplos: la búsqueda eléctrico дипольного el momento de un electrón se prolongó durante muchos años, y durante muchos años los mejores de medición se basan en el estudio de los átomos de talio. Los experimentos lentamente marcó la sensibilidad, ya que constantemente tuvo que lidiar con las restricciones técnicas, el laboratorio de la sensibilidad de las mediciones se determinó el tamaño de un campo eléctrico, que se puede aplicar a электрону, y su valor estaba determinado por la oportunidad (y la seguridad).

Sin embargo, en los últimos años, este таллиевый límite se ha superado, primero en el experimento de 2011 por el grupo de ed Хиндса en londres, y luego por el grupo de harvard y de la universidad de yale. El rápido avance ha sido posible gracias a la transición a otro método: en lugar de ver los átomos, en las nuevas dimensiones de acero utilizar la molécula. La medición de acero en las decenas de veces más sensibles que los que había en 2010, y serán aún mejor en los próximos años.

Las limitaciones técnicas, el resultado es que son temporales. Específico de un experimento que puede ser imposible para un determinado nivel de desarrollo tecnológico, pero después de un par de años, alguna nueva tecnología puede iniciar el increíble salto (tomar incluso la invención del láser), o algún inteligente físico inventar una nueva forma de mirar las viejas cosas desde un ángulo diferente, que no requerirá original de un enfoque tecnológico.

Limitaciones fundamentalesSiguiente paso hacer un poco más difícil. Limitaciones fundamentales integrados en las propias leyes de la física, y no hay manera de dar la vuelta. Si usted quiere encontrar el exótico efecto, que contradice a la otra, entra en un callejón sin salida.

Un ejemplo fundamental es el límite, puede ser el principio de incertidumbre de heisenberg. Contrariamente a общепризнанному opinión, no se deriva de la medición, sino que es fundamental la restricción impuestas por la naturaleza ondulatoria de la materia (que tratan de poner en cuestión).

El hecho de que un objeto como un electrón o un fotón tiene una longitud de onda asociada con su impulso, significa que no tiene sentido hablar de las partículas con el bien cierta posición y el impulso. Esto no quiere decir que no estamos suficientemente inteligente como para llevar a cabo estas mediciones: esto significa que estos valores no va a existir, si tratar de medir al mismo tiempo.

Otro ejemplo fundamentales de las limitaciones incluye el "teorema de la prohibición de la clonación", que demuestra que no se puede hacer una copia perfecta de un cuántica del sistema, y con la matemática de las partes — el teorema de Геделя sobre incompleto, lo que demuestra que cualquier sistema matemático, es bastante complejo, para ser verdadera, siempre permitirá encuadrar, la verdad que no se puede determinar. Estas prohibiciones están sellados en un profundo matemático de la estructura del Universo, y no hay nada que le ayudará a evitar.

Hay una interesante zona gris entre la capacidad tecnológica y fundamentales de las limitaciones que se llama "la escala de Planck". Usted puede construir una multitud de unidades físicas dimensiones, combinando la constante de Planck, la velocidad de la luz, la constante gravitacional y de la constante de coulomb. Estos "планковские de unidades" definen los estándares de tiempo, la longitud y la energía, que, en cierto modo, son fundamentales para la física, nos es conocida, y de la física a veces se denomina "escala de Planck" fundamental de la limitación. Es posible, no tiene sentido siquiera hablar de intervalos de tiempo más cortos планковского tiempo o energías que más планковской de energía. Por otro lado, puede ser y la limitación técnica de otro tipo — планковский de la escala puede ocultar aún más profunda de la teoría, después de la apertura de la que podemos hablar de inimaginablemente pequeñas longitudes o de ultra altas energías, e incluso explorar con la ayuda de las empinadas de los experimentos.

Filosóficas de la limitación dela Última categoría es la más interesante, o, por el contrario, безынтересной, en función de su relación con la filosofía. Estas limitaciones están en la base de los principios de trabajo de la ciencia como un intento de determinar la naturaleza de la realidad desde el interior de nuestro Universo.

En cierto sentido, el problema fundamental aquí se oculta el supuesto de nuestras características fundamentales de las restricciones como "asadas en profundidad la estructura matemática del Universo". Esta имплицитность de por sí implica la presencia profunda de la estructura matemática. Eugene wigner puede famoso bautizó a este problema "infundada la eficiencia de las matemáticas" — empíricamente se pliega, que cada fenómeno físico se comprueba simples matemáticas, reglas, pero ¿por qué esto debe ser cierto?

Con más de un punto de vista experimental, el mismo problema se manifiesta con singular. La ciencia se construye alrededor de los eventos que se repiten, y no podemos hacer nada con una sola eventos como la señal WOW! (inexplicable de una señal de radio, supuestamente enviado a nosotros los extraterrestres). En ausencia de la posibilidad de explorar una amplia gama de manifestaciones de un evento específico o tipo de eventos, no hay forma razonable de construir una teoría científica, explica.

En ambos casos, el principal problema es que la estructura de la ciencia depende de la suposición de que el universo se comportan sistemática y lógica de una manera, pero no hay ninguna razón obvia, ¿por qué le costaba forma de comportarse. Se puede imaginar un Universo en el que sólo nos parece que nuestras mediciones indican un conjunto coherente de matemáticas de las leyes que rigen el Universo, pero esta aparente patrón podría ser una ilusión.

Este enfoque filosófico puede dejar de llamar a nuestro concepto de la realidad, o inspirar en nosotros la audacia en el estilo de "bueno, ¿y ahora qué?". Los científicos se inclinan a creer que incluso si nuestro modelo matemático sea una ilusión, nada es, en efecto, no cambiará. Esta es una pregunta de la categoría "y que, si la libertad de la voluntad es ilusorio?" y "y no se si vivimos en la matrix?". ¿Y qué más? No hay ninguna forma razonable (hasta donde sabemos) comprobar cualquiera de estos supuestos, por lo que permanece encendido comprobar que el Universo de la resistencia y mejorar nuestra (ilusoria) modelo científico. La vida es demasiado corta para preguntar, supuestamente, no arranca, si alguien de las cuerdas? publicado

 

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Fuente: hi-news.ru