Для chaource
Apr. 26th, 2007 09:19 pmhttp://sowa.livejournal.com/92839.html?thread=3563431#t3563431
Математика возникает из потребностей физики так же, как физика возникает из потребностей инженерного дела (плюс наблюдения природы, как в случае астрономии). Вопрос, зачем нужны области математики, не рассчитанные на приложения к физике, аналогичен вопросу, зачем нужны области физики, не рассчитанные на инженерные приложения. Кому нужна астрофизика или космология? Что за дело человеку до звезд, сверх тех, что он может видеть невооруженным глазом? Какая теперь разница, как образовалась Вселенная? Или вот физика элементарных частиц кому нужна и зачем?
Математика возникает из потребностей физики так же, как физика возникает из потребностей инженерного дела (плюс наблюдения природы, как в случае астрономии). Вопрос, зачем нужны области математики, не рассчитанные на приложения к физике, аналогичен вопросу, зачем нужны области физики, не рассчитанные на инженерные приложения. Кому нужна астрофизика или космология? Что за дело человеку до звезд, сверх тех, что он может видеть невооруженным глазом? Какая теперь разница, как образовалась Вселенная? Или вот физика элементарных частиц кому нужна и зачем?
no subject
Date: 2007-04-26 06:25 pm (UTC)no subject
Date: 2007-04-26 07:09 pm (UTC)Вот еще пример -- нетривиальная математика применяется сейчас в криптографии. Конечно, в современных условиях криптография реализуется на компьютерах, но она не привязана к ним неразрывно. Вообще текст, понимаемый формально как последовательность символов -- объект вполне математический, но в прототипов в природе помимо деятельности человека не имеющий.
Этот постинг посвящен другому вопросу -- должна ли наука ориентироваться только на потребности тех приложений, из которых она возникла, или она может также преследовать свои собственные цели, определяемые внутренней логикой своего предмета.
no subject
Date: 2007-04-26 07:18 pm (UTC)no subject
Date: 2007-04-26 07:35 pm (UTC)Я имел в виду содержательные приложения. Физика насквозь математична, биология, как я понимаю -- нет.
Можно еще с высоты сбросить слона или кошку, и измерить время до столкновения с землей. Но это будет скорее физика, чем биология. Даже измерять линейные размеры или вес слона или человека -- намного менее осмысленно, чем неживой предмет измерять.
no subject
Date: 2007-04-26 08:13 pm (UTC)no subject
Date: 2007-04-26 08:54 pm (UTC)Или вот еще, интерперсональности. Считаем возможности взятия ворот. Я говорю - три было верных в первом тайме. А он мне отвечает, что ни одного.
То есть, видимо, счет применим не потому, что считаемое - объекты внешнего мира, а потому что они мыслятся как однородные, поддающиеся счету. Понимаю, что тут тавтология, но все-таки - операция "это я могу складывать, а это - нет" - тоже мыслительная. Поэтому различение "вещей" и субъективных оценок - не в объективности одних и субъективности других, не формальное, а содержательное. Его нельзя "задать", но можно объяснить. Но это, в некотором смысле, не имеет смысла - желая "упростить" восприятие экономической теории, ее специфичности, мы не сможем избежать явного изложения этой самой теории.
no subject
Date: 2007-04-26 08:54 pm (UTC)no subject
Date: 2007-04-26 09:35 pm (UTC)Опять же, содержательное обсуждение предполагает возможность верификации (см. ниже мой коммент Лене). В противном случае твой пример с возможностями взятия ворот сводится к бессмысленному обсуждению мыслей: "я сейчас думаю вот такую мысль" (например, что взоможностей было три) - "нет, ты должен думать другую мысль". Ясно, что сама представимость обсуждения прошедшей игры возможна только при условии, что существует возможность верификации (просмотреть пленку, расспросить других).
no subject
Date: 2007-04-27 01:25 pm (UTC)Каким образом получается, что неверифицируемые сущности нельзя рассматривать математически, но можно праксеологически?
no subject
Date: 2007-04-28 07:45 pm (UTC)no subject
Date: 2007-04-26 08:59 pm (UTC)В математике встречаются, например, актуально-бесконечные объекты. Хотя бы вещественные числа, рассматриваемые не с погрешностью какой-то, а как абсолютно точные. Скажем, можно задаться вопросом, рационально ли число пи. Такой вопрос, конечно, от времени и личности не зависит, но что в нем верифицируемого? Сколько ни вычисляй десятичные знаки числа пи, рационально ли оно -- никогда не узнаешь. Можно доказать, что число пи иррационально, но взять и напрямую проверить это -- никоим образом нельзя.
Есть и совсем неконструктивные объекты, существование которых устанавливается с помощью аксиомы выбора. То есть ситуация такая: есть некоторое множество, про него доказано, что непусто и вообще очень велико, но ни одного конкретного элемента его указать невозможно. Выберем какой-нибудь элемент такого множества, и будем о нем рассуждать, чтобы доказать теорему о натуральных числах. Рассуждение не зависит ни от времени, ни от человека, но объекты, о которых в нем идет речь -- абсолютно не верифицируемы. Против таких доказательств выдвигались возражения -- как вы можете быть уверены, что на протяжении всего рассуждения говорите об одном и том же элементе, если вы не можете указать, о каком элементе идет речь. А, мы просто выбрали какой-нибудь, какой -- не знаем, один выбрали, о нем и говорим.
no subject
Date: 2007-04-26 09:03 pm (UTC)no subject
Date: 2007-04-26 09:27 pm (UTC)Я, как водится, сокращаю и пропускаю промежуточные дисклаймеры. Так что "аргументом" в данном случае следует, конечно, считать не сам мыслительный процесс вообще, а особый атрибут некоторых объектов внешнего мира. Это может быть запись на материальном носителе или даже только в головах людей, но в последнем случае должны быть некие люди-арбитры, с хорошей памятью, с помощью которых можно проверить правильность запоминания (как я понимаю, в древности это был распространенный способ хранения и передачи знания). Только при этих условиях подсчет аргументов оказывается осмысленным и верифицируемым. Как видишь, здесь обязательно присутствуют внешние объекты - или материальные носители информации, или арбитры с хорошей памятью.
no subject
Date: 2007-04-26 09:42 pm (UTC)no subject
Date: 2007-04-26 10:29 pm (UTC)Или, скажем, множества чисел. Вот я утверждаю, что существует ровно два в степени тысяча подмножеств множества натуральных чисел от 1 до 1000. Эти подмножества не могут быть записаны ни на каком материальном носителе. Их слишком много, ни на какой носитель не поместятся. Доказать мое утверждение очень легко. От времени и личности оно не зависит. Проверять его прямым пересчетом -- жизни не хватит, даже если на компьютере перебирать.
Подмножества множества {1,...,1000} -- объекты внешнего мира?
no subject
Date: 2007-04-27 05:49 am (UTC)Помнится, в статье «What Numbers Could Not Be» П. Бенацерраф вообще доказывает, что числа не являются объектами - не то что реального мира, а даже идеального.
no subject
Date: 2007-04-28 07:47 pm (UTC)no subject
Date: 2007-04-28 12:02 pm (UTC)Ты немного повернулъ разсужденіе въ сторону того, зачѣмъ нужны науки. (Все согласны, что астрофизика напрямую не нужна.) Изначально мы говорили о томъ, что математическія понятія не произвольная выдумка. Я развивалъ идею о томъ, что математическія понятія не произвольны из-за того, что они вырабатываются для описанія міра, а міръ - внѣшній по отношенію къ намъ и потому не произволенъ. Почему міръ такой, а не другой (напримѣръ, почему длина отрѣзка не p-адическое число, а вещественное) - этого никто не знаетъ.
Какъ возникла астрономія - я думаю, изъ любопытства и попытокъ объяснить и предсказать погоду, смену времёнъ года, затмѣнія солнца, и прочіе явленія. Реально въ нашей жизни используется только механика, электродинамика, физика твёрдого тела (въ основномъ безъ полной теоріи), термодинамика, и немного квантовой оптики и теоріи относительности. Можно ли было развить эти теоріи безъ астрономіи и физики частицъ? Теперь, имѣя всю классическую физику, мы знаемъ, что открыть уравненія Максвелла было бы "съ нуля" (безъ дальнодѣйствующей гравитаціи Ньютона) нельзя, а гравитацію Ньютона можно было открыть только на такомъ относительно простомъ, но нетривиальномъ примѣрѣ, как движеніе планетъ. Физика частицъ, теорія струнъ, общая теорія относительности, и абсолютное большинство чистой математики въ общемъ на практике пока нужны и, я думаю, развились вслѣдствіе соціальныхъ причинъ (инженеровъ и прикладныхъ мат-физиковъ долженъ кто-то учить теоретической физикѣ и математикѣ; а для выбора наиболѣе подходящихъ преподавателей происходитъ отборъ по научной карьерѣ).
Кстати, недавно была интересная философски-методологическая статья одного известного астрофизика, Simon White: http://de.arxiv.org/abs/0704.2291
Основная идея такая: есть сообщество астрофизиковъ, и есть сообщество cosmologists who used to be elementary particle physicists (условно назовёмъ ихъ просто "космологами"). И те, и другие занимаются практически не нужными вещами. Но они занимаются этими вещами вѣсьма по-разному. Астрофизики хотятъ получить физически интересную качественную картину сложныхъ процессовъ (детали образованія галактикъ, и т.д.), а "ядерщики"-космологи хотятъ построить Настоящую Единую Теорию Всего. Поэтому астрофизики ставятъ эксперименты по наблюденію какъ можно больше разныхъ объектовъ, а космологи измѣряютъ только одну вещь, но очень точно, и только чтобы провѣрить некоторую фундаментальную гипотезу (напримѣръ, "существуетъ тёмная энергия съ заданнымъ лагранжианомъ"). Интересенъ и соціологическій аспектъ: въ то время какъ есть большое и активное сообщество астрономовъ-любителей, которые тоже иногда делаютъ интересные для науки наблюденія разныхъ неожиданныхъ объектовъ, никакихъ космологовъ-любителей (которые бы реально дѣлали науку) нѣтъ - есть только профессіоналы. Я какъ космологъ-профессіоналъ полностью согласенъ.
Тотъ фактъ, что моя профессіональная дѣятельность почти никому не нужна, уже былъ мнѣ поводомъ для непріятныхъ размышленій. Вотъ напримѣръ что я сейчасъ долженъ дѣлать. Дана система двухъ нелинейныхъ обыкновенныхъ дифференціальныхъ уравненій съ двумя неизвѣстными функціями E(t), F(t). Эти уравненія написаны явно и содержатъ также заданныя функціи K(F) и Q(v), гдѣ v=dF/dt, как часть постановки задачи. Здѣсь E это плотность энергіи обычной матеріи, а v связано с плотностью "тёмной энергіи". Надо найти такія K(F), Q(v) что задача имѣетъ интересные для космологіи рѣшенія, когда плотность "тёмной энергіи" стремится къ константѣ при t->infinity. Если таковые будутъ найдены, то тѣмъ самымъ будетъ найдена новая модель для космологіи (она правда такъ же, какъ и всѣ старыя модели, никому не нужна) и опубликована ещё одна статья (которую будутъ читать примѣрно человѣкъ 20). Поскольку статьи мнѣ нужны для поиска работы, то вотъ уже мѣсяцъ, как два студента подъ моимъ руководствомъ анализируютъ асимптотики рѣшеній этихъ дифф. ур. при t->infinity. Надо разсмотрѣть около дюжины разныхъ случаевъ качественнаго поведенія. Десять случаевъ уже разсмотрено. Студенты соображаютъ иногда хорошо, иногда плохо, поэтому я должен всё самъ потомъ провѣрять. Дѣлать это мнѣ очень неохота. Поэтому я сижу и пишу в ЖЖ. :)
no subject
Date: 2007-04-28 12:04 pm (UTC)"Физика частицъ, теорія струнъ, общая теорія относительности, и абсолютное большинство чистой математики въ общемъ на практике пока нужны"
Я имѣлъ въ виду сказать, "на практикѣ пока не нужны"...
no subject
Date: 2007-04-28 07:12 pm (UTC)Математика -- это не технический аппарат для естествознания, а отдельная наука, со своими методами и целями. Ответ на вопрос, откуда берутся математические понятия, в общем виде такой -- для изучения наиболее важных из ранее введенных понятий. Типичный случай -- это когда новое понятие создается и используется для доказательства какой-то теоремы. Самые глубокие и важные понятия математики создаются таким образом. Другой вариант -- когда новое понятие вводится для того, чтобы распространить какую-то теорию на ситуации, к которым она ранее не была применима. Когда человек выступает на семинаре с докладом о новых понятиях, которые он придумал, если он сам не объяснил, у него спрашивают -- зачем это нужно? Подразумевается, что будет указано на приложения к ранее известным математическим задачам.
Я сейчас пишу длинный текст про то, как построить в естественной общности теорию полубесконечных когомологий ассоциативных алгебр. Раньше про это hippie57 много писал. Полубесконечные когомологии алгебр Ли придумали математики, но они тесно связаны с конструкцией BRST, которую придумали физики.
Вещественные числа не являются для математики ни самым простым, ни самым важным понятием. Рациональные числа проще и были поняты раньше, комплексные числа -- важнее. Центральным объектом математики являются не вещественные, а натуральные числа. Чтобы изучать целые и рациональные числа, нужны вещественные и p-адические числа, причем вещественные и p-адические числа оказываются в глубоком смысле аналогичными и должны, по-возможности, рассматриваться параллельно. Таковы выводы околоматематической философии, выработанной вокруг теории чисел. Эта аналогия равно полезна для изучения p-адических и вещественных чисел.
Опыт показывает, что чистая наука, движимая любопытством и преследующая свои внутренние цели -- оказывается полезной непредсказуемым заранее образом. Современные социальные условия, в которых развиваются математика и физика, могут объяснять объем неприкладных исследований, но не сам факт их существования. Во времена Ньютона и Эйлера были другие социальные условия, однако ж наука развивалась. Я думаю, заниматься наукой свойственно людям.
no subject
Date: 2007-04-28 07:54 pm (UTC)no subject
Date: 2007-04-28 08:14 pm (UTC)no subject
Date: 2007-04-29 08:34 am (UTC)no subject
Date: 2007-04-29 08:08 pm (UTC)no subject
Date: 2007-04-30 08:39 am (UTC)Лично я одинаково сочувствую и первой, и второй позиціямъ. Однако надо быть честнымъ и не выдавать одно за другое. Мнѣ кажется, что струнщики какъ сообщество ведутъ себя нечестно - они притворяются, что придерживаются позиціи физиковъ, а на самомъ дѣлѣ твёрдо стоятъ на позиціи математиковъ. (Но методы для работы используютъ сугубо "физические" - ничего строго не доказывать, словъ "теорема" и "опредѣленіе" не говорить, зато дѣлать много conjectures, много вычисленій безъ полной корректности шаговъ и т.д. - такъ легче.)
Черезъ 2 года будутъ первыя данныя съ ускорителя LHC. Это для физики будетъ очень важная вѣха. Я думаю, на 99 процентовъ можно быть увѣреннымъ, что ни суперсимметріи, ни дополнительныхъ измѣреній пространства тамъ не откроютъ. Если откроютъ - будетъ прекрасно. Но я думаю, что не откроютъ, а струнщики придумаютъ ещё 100 моделей, согласно которымъ суперсимметрію и дополнительныя 6 измѣреній никогда не будетъ возможно пронаблюдать въ экспериментѣ. Тогда во вѣсь ростъ встанетъ вопросъ: кому нужна вся эта дорогостоящая физика несуществующихъ 6 измѣреній и несуществующихъ суперструнъ. Струнщикамъ скажутъ (неформально, разумѣется): переходите, господа, на факультеты математики и занимайтесь тамъ дальше вашей математикой, безъ всякихъ ускорителей, которые вамъ всё равно до лампочки (вѣдь результаты измѣреній струнщики не принимаютъ всерьёзъ).
no subject
Date: 2007-04-30 11:13 pm (UTC)В конце концов, странные плохо наблюдаемые сущности рассматриваются не только в теории струн. Та же темная материя... Да и черные дыры, которые ОТО предсказывает -- подтверждено ли полноценным образом их существование? А если подтверждено, то давно ли, и сколько времени прошло между предсказанием и подтвержденим?
Что струнщики уговаривают публику строить ускорители и одновременно не принимают всерьез результаты измерений -- это интересная претензия, да.
Математики не считают теорию струн математикой, а физики, похоже, не считают ее физикой.
no subject
Date: 2007-05-01 08:12 am (UTC)Что касается чёрныхъ дыръ, то они пока не подтверждены на 100 процентов, но примѣрно на 95 подтверждены. Однако можетъ оказаться, что ОТО не работаетъ, когда кривизна пространства-времени становится очень большой. Поэтому можетъ оказаться, что чёрные дыры на самомъ дѣлѣ внутри не сингулярны. Но статусъ ОТО какъ работающей теоріи не измѣнится, т.к. есть много другихъ экспериментальныхъ подтвержденій. Вѣрно, что до этихъ экспериментальныхъ подтвержденій у ОТО былъ шаткій статусъ и ей почти никто не занимался. Но это означаетъ, что физики имѣли здравый взглядъ на вещи.
no subject
Date: 2007-05-07 08:26 am (UTC)Я, конечно, намекаю на то, что квантовые теорфизики вообще и струнщики в частности занимаются математической теорией функционального интеграла, который пока строго не определен. Но когда будет определен - их деятельность станет вполне осмысленной математикой.
no subject
Date: 2007-05-07 04:55 pm (UTC)Если бы струнная физика, или хотя бы ее значение для математики, сводилась к нарождающейся математической теории функционального интеграла, математики возились бы с функциональными интегралами сами, а не пытались изучать физику.
Ни одна область физики еще не стала математикой, насколько бы ни был хорошо разработан ее математический аппарат. Даже классическую механику математики математикой не считают. Соответствующие области математики -- симплектическая геометрия, обыкновенные дифференциальные уравнения, вариационное исчисление -- не тождественны механике.
По крайней мере, так мне это представляется.
no subject
Date: 2007-05-07 05:40 pm (UTC)Что значит "сами"? Ньютон, например, был сразу и физиком и математиком. Почему Ньютон - математик, а, скажем, Дирак, Хоофт, Зайберг, или Виттен - нет? Если функциональный интеграл станет частью математики, все, кто занимался изучением его свойств (без непосредственной связи с конкретной физической теорией), будут автоматически зачислены в математики. По-моему, большое число теорфизикой (я в том числе) занимается терией поля во многом из-за желания понять теорию поля "вообще". Это вполне можно уподобить изучению симплектической геометрии или дифференциальных уравнений.
Во-вторых, разве математиков интересует Стадартная Модель или как
считать сечения рассеяния частиц? Их как раз интересует, как физики используют функциональный интеграл, чтобы извлечь какие-то хорошо определенные следствия.
"Даже классическую механику математики математикой не считают."
С механикой не совсем ясно, что это такое. "Механическая" часть мехмата МГУ, например, - это физика или математика? Я слабо представляю, чем они там занимаются, но по-моему, это скорее прикладная математика, чем физика.
no subject
Date: 2007-05-07 05:49 pm (UTC)no subject
Date: 2007-04-30 08:58 am (UTC)Пока общество матеріально поддерживаетъ чистыхъ теоретиковъ, то такъ всё и остаётся. Какъ только общество перестаётъ поддерживать чистыхъ теоретиковъ или начинаетъ ихъ активно преследовать (скажемъ, по политическимъ мотивамъ), они исчезаютъ, а черезъ 30-50 лѣтъ наука въ данномъ обществѣ приходитъ в упадокъ.
no subject
Date: 2007-05-08 06:00 pm (UTC)Но и прикладные аспекты исследовались уже в Месопотамии, Китае и Египте. Хотя
возможно для древних само разделение на теорию и практику было неестественной идеей (какой оно и является).
Сейчас эти вопросы большинству практикующих по барабану. Но одна полезная функция осталась - демонстрировать, что мир идей существует объективно.