Распространенные ложные убеждения в физике [закрыто]

Что ж, в математике есть вещи, которые кажутся истинными, но на самом деле не являются правдой. Наивных студентов часто обманывают эти результаты.

Позвольте мне рассмотреть очень простой пример. В детстве учат эту формулу

( а + б ) 2 знак равно а 2 + 2 ⋅ а ⋅ б + б 2
Но будучи зрелым, он применяет ту же самую формулу для Матриц. Даны любые два н × н квадратных матриц, считается, что этот результат верен:
( А + Б ) 2 знак равно А 2 + 2 ⋅ А ⋅ Б + Б 2
Но в конечном итоге это неверно, поскольку матрицы не обязательно коммутативны.

Я хотел бы знать, происходят ли подобные вещи со студентами-физиками. Моя мотивация возникла из следующей ветки МО, которую многие из вас могли бы изучить:

Вики сообщества?
@MArek: я не нашел вариант. если кто может это сделать добро пожаловать
@Chandru: AFAIK StackExchange недавно изменил свои правила по этому вопросу, так что только модераторы могут задавать вопросы в вики сообщества (обоснование заключается в том, что параметр CW неправильно используется в StackOverflow).
Хотя я считаю вопрос интересным, я думаю, что пример с матрицами - это скорее «обычная глупая ошибка», чем «распространенное ложное убеждение».
@Piotr: Совершенно верно. Но я видел, как многие старшеклассники делают это.
Я думаю , что МО лучше подходит для такого рода вопросов , потому что у него есть ощущение , что он не понял должным образом всех следствий определений . Но для физики это имеет другой вкус: неспособность принять текущую физическую теорию и/или отпустить предыдущую теорию .
@Marek Мне кажется, он говорит о популярных заблуждениях, которые обычно распространяются, усугубляя ситуацию, авторами и издателями СМИ. Теперь я не уверен, и, может быть, он говорит о заблуждениях и ошибках, которые допускают люди, профессионально использующие физику.
Кажется немного странным принимать один ответ на деликатный вопрос...

Ответы (49)

Удивительно, но в Википедии есть статья под названием « Список распространенных заблуждений ». Существует (короткий) раздел, посвященный физике , в котором упоминаются:

  • Роль эффекта Кориолиса в ваннах и сливах для раковин
  • Роль углового момента в устойчивости велосипеда
  • Ошибка «равного времени» в объяснении подъемной силы, развиваемой аэродинамическим профилем.
  • Стекло на самом деле не является жидкостью с высокой вязкостью.
  • Состав воздуха
  • «Молния никогда не бьет дважды»

В разделе астрономии тоже есть несколько хороших:

  • Когда звезда коллапсирует в черную дыру, ее гравитационное притяжение на самом деле не увеличивается.
  • Метеориты на самом деле не горячие, когда приземляются; обычно они холодные. (Я бы добавил: нагрев метеоров происходит больше из-за сжатия воздуха перед ними, чем из-за «трения с воздухом», как принято считать.)

Некоторые, которые я бы добавил:

  • «Когда что-то находится на орбите, оно освобождается от земного притяжения». Даже образованные люди спотыкаются на этом; Интернет кишит людьми, предлагающими просто «подтолкнуть» Международную космическую станцию ​​на лунную орбиту. На гораздо более базовом уровне непонимания существует идея, что астронавты «невесомы», потому что они находятся далеко от Земли.

  • «На противоположной от Луны/Солнца стороне Земли наблюдается прилив, потому что Земля «защищает» океан от гравитационного притяжения».

Особенно ошибка равного времени. Никто не верит вам, когда вы говорите им, что это неправда.
Это потрясающая статья в Википедии!
Это о приливе могло бы стать отличным плакатом Fake Science.
Просто чтобы прояснить, что 6 физических примеров — это вещи, которые не соответствуют действительности (во что люди верят), а 2 астрономических — это вещи, которые верны (но люди не верят)
Утверждение «стекло — это медленная жидкость» на самом деле не совсем справедливо — это вытекает из старого спора, только недавно понятого, о том, является ли аморфное стеклование на самом деле резким, или это округлый гладкий нефазовый переход. . Можно было предположить, что до недавнего времени он не был острым, так что жидкое и твердое стекло не разделяются переходом плавления.
Основным доказательством «текущего стекла» является то, что старые окна, как правило, толще в нижней части. Но это всего лишь артефакт технологии изготовления.
Я помню, как в колледже спорил с несколькими людьми (включая моего наставника), что сила Кориолиса не имеет значения в обычной ванне, но безрезультатно.
Какой из них описан как «Состав воздуха»?
Это было удалено из статьи в Википедии. Раньше говорили: «Воздух в основном состоит из азота, а не из кислорода».

Ошибка, с которой я часто сталкиваюсь и которую так легко совершить: люди каким-то образом интуитивно верят, что тяжелые предметы падают быстрее, чем легкие. Если оставить в стороне, конечно, проблемы сопротивления воздуха, это, очевидно, неверно, но кажется настолько нелогичным, и я думаю, что это каким-то образом связано с нашим интуитивным пониманием массы как инерции. Поскольку более высокая масса означает более высокую инерцию. Люди понимают это интуитивно, так как толкать толстого парня требуется больше силы, чем худого. Но они не видят, что гравитация — это сила, пропорциональная массе, так что большей инерции соответствует и большая гравитация. В результате одинаковое гравитационное ускорение для легких и тяжелых тел.

Я даже заметил ошибку, допускаемую профессиональными физиками в разговорной речи.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Я только что нашел эту статью сегодня, проливающую новый свет на то, почему неправильные представления в физике или науке в целом так распространены и от них так трудно избавиться.

Как и в случае с заблуждением, о котором я упоминаю, Галилей, вероятно, перевернется в гробу, услышав, что в 21 веке некоторые все еще верят в это! (Однако это, к сожалению, правда.)
+1 за «отказ от сопротивления воздуха» ... меня всегда раздражает, когда люди указывают, что вещи падают с одинаковой скоростью, забывая при этом упомянуть, что это предполагает, что сопротивление воздуха незначительно. Я думаю, что отсутствие этого уточнения приводит к еще большей путанице, поскольку все, что нужно сделать, это бросить камень рядом с пером, чтобы (неправильно) сделать вывод, что Галилей ошибался.
Если вы предполагаете фиксированную землю, то вы правы. Но если вы позволите Земле двигаться, то Земля будет двигаться быстрее, когда вы сбрасываете большую массу, чем когда вы сбрасываете меньшую. В этом смысле большие массы падают быстрее. Разумеется, это не имеет ничего общего с принципом эквивалентности.
Что ж, дьявол всегда кроется в деталях.
Также было приятно отметить, что когда мы говорим об «одинаковом гравитационном ускорении для легких и тяжелых тел», разница в массе в конечном итоге проявляется в силе, с которой объекты ударяются о землю! (не так уж и нелогично!) :)
@Tim: Да, вот почему я действительно предпочитаю использовать что-то вроде «пенни и шар для боулинга», чем стандартное «перо и шар для боулинга».
Кажется важным упомянуть здесь знаменитый мысленный эксперимент Галилея. Если вы последуете мысли, что тяжелые предметы падают быстрее, и разделите тяжелый падающий объект на две части, большую и большую, оба должны падать медленнее, чем оригинал. Верхняя часть будет тянуть нижнюю часть вверх, желая двигаться еще медленнее, отсюда и противоречие.
Мне все еще нравится думать, что большие пылающие грузовики падают 1 + 10 − 100 раз быстрее, чем перья. [Пренебрегая сопротивлением воздуха и т. д.]
Существует также сложность плавучести — плотный объект был бы тяжелее при той же массе и, следовательно, падал бы быстрее, даже если бы в воздухе не было трения.
@Pavel Вы игнорируете приливные эффекты. Разделение чего-то на две части на самом деле ничего не меняет, потому что две половины, находящиеся в непосредственной близости, испытывают приливные силы, отличные от тех, которые действуют между двумя объектами, находящимися дальше друг от друга.
назовите меня придурком, но я все же полностью согласен с так называемым "ложным убеждением" в этом вопросе. ха ха ха

«Лето — это когда Земля находится ближе всего к Солнцу, а зима — когда оно дальше всего».

Верно, что орбита Земли немного эллиптическая, но влияние этого на времена года очень мало. Во-первых, это не объяснило бы, почему солнце восходит и заходит в разное время в разное время года, и если бы это было правдой, на всей планете было бы лето в одно и то же время.

Времена года на самом деле вызваны наклоном Земли относительно ее орбиты вокруг Солнца.

+1 Хотя я понял это в 10 лет
Сезон, то есть лето или зима, также зависит от вашего полушария. В северном полушарии, где живет большинство землян, летом солнце находится дальше всего, а зимой оно ближе всего.

Я бы сказал, что для большинства людей квадратичное масштабирование кинетической энергии в зависимости от скорости является чем-то вроде загадки.

Люди не понимают, как если ехать в два раза быстрее, автомобильная авария на самом деле в четыре раза энергичнее, отсюда и большое количество безрассудных водителей и аварий со смертельным исходом.

Прыгая с двух метров, вы ударитесь о землю с вдвое большей кинетической энергией, а не в четыре раза.
._. Должно быть, я сплю... сохранение энергии... дох. Исправленный.
Я помню, что мой водительский диплом в старшей школе освещал это. Мне понравилось, что физика была связана с опасностью превышения скорости.
Это одно из самых мощных понятий из физики, которое открывает совершенно иной взгляд на окружающий мир. в 2 термин — лишь одно лицо многогранной реальности, о которой также свидетельствуют Вт знак равно Ф Икс или же п знак равно в Ф . Я начал думать об этом в связи с поломкой автомобиля и понял, почему кажется «легче» создать больше перегрузки на более низких скоростях. Потому что механически!
Также сначала немного удивительно узнать, что кинетическая энергия является величиной, зависящей от калибровки.
Это обсуждается здесь: physics.stackexchange.com/q/535/2451

Классическая механика скучна и в основном решаема

...особенно в случае гидродинамики (-;

Я никогда не встречал человека, который бы так думал. Если вы ничего не знаете о механике, то вы, очевидно, не можете думать, что это скучно. И если вы это знаете, просто двойной маятник или задача трех тел должны убедить вас в том, что это далеко не просто. Хотя я бы не назвал гидродинамику классической механикой. Хотя это классика, это, конечно, не механика, а скорее теория поля. И это основная причина того, что это тяжело.
Я бы сказал, что большинство студентов-физиков думают, что это так. Это тесно связано с тем, что «все, что можно решить аналитически, уже было решено».

Я приведу некоторые мета-ложные убеждения: это убеждения, которых придерживается широкая публика, которые оказались правдой, которые гиперкорректируются многими физиками с помощью фиктивных поправок, основанных на стремлении показаться умным:

Электроны медленно движутся по проводу

  • Вера: электроны молниеносно движутся по проводу.

  • гиперпоправка: в совершенно устаревшей модели Друде электроны движутся медленно. В этой модели вы представляете, что ток переносится классическим электронным газом, и делите общий ток на плотность всех электронных зарядов, чтобы получить скорость дрейфа. Это предсказывает совершенно фиктивную скорость дрейфа в несколько см/с, что является полной ерундой, поскольку в проводимость вносят вклад только электроны вблизи поверхности Ферми. Тем не менее, вы видите, что эта гиперкоррекция повторяется бесконечно (она появляется и здесь).

  • Лучший ответ: электронные волновые функции разбросаны по металлу. Правильным понятием скорости электрона является скорость Ферми, которая обычно огромна, поскольку длина волны составляет около 1 атомного радиуса. Хотя это не то же самое, что скорость электричества, идущего по проводу (это скорость возмущений поля, значительная часть скорости света), она чрезвычайно высока. Примеси, способные рассеивать электроны, изменят эту скорость, но не так сильно, как говорит наивная гиперпоправка.

Атом в основном пустое пространство

  • Убеждение: атом полон вещества, поэтому вещество становится твердым, когда вы на него надавливаете.

  • Гиперкоррекция: в полностью устаревшей модели Резерфорда-Бора атом в основном представляет собой пустое пространство, крошечный точечный электрон, вращающийся вокруг ядра, содержащего большую часть массы.

  • Лучший ответ: Но это волновая функция электронов, которая говорит вам, является ли что-то пустым пространством или нет. Область, заполненная электронной волновой функцией, кажется твердой на ощупь, потому что два электрона не могут быть сжаты в одно и то же пространство без того, чтобы их волновая функция имела очень большие пространственные вариации по принципу исключения. Атомы полны электронной волновой функции и поэтому не являются пустым пространством, по крайней мере, по любому разумному определению.

В квантовой механике нет ничего мистического в измерениях

  • Убеждение: проблема измерения в стандартной квантовой механике предполагает, что сознание каким-то образом участвует в измерениях.

  • гиперкоррекция: декогеренция все это объясняет! Квантовая механика ничем не отличается от детерминизма в том, что касается ценностей просветления.

  • Лучший ответ: декогеренция говорит вам, почему у вас нет интерференции между классически разными мирами или историями, и это важная часть истории, если квантовая механика точна. Но это не говорит вам, почему вы «воспринимаете» одну непротиворечивую историю как мир. Вам нужен словарь между физикой и восприятием. Поскольку этот словарь является фундаментальным, странным и философским, важно объяснить, что это не результат физики, а вход, связывающий математическую теорию с явными чувственными данными.

Нет такого понятия как центробежная сила

  • Убеждение: когда вещи вращаются, их выталкивает центробежная сила.
  • Гиперкоррекция: Центробежной силы нет. Существует центростремительная сила (слово «центростремительный» было придумано вместо «центробежной»), которая притягивает вас.
  • Лучший ответ: Это очевидно верно с точки зрения инерциальной системы отсчета, центробежной силы нет, но если вы смотрите на нее с точки зрения вращающегося объекта, то она есть. Все зависит от вашего выбора системы отсчета.

Большой взрыв произошел везде одновременно

  • Убеждение: Большой взрыв означает, что Вселенная началась в какой-то определенной точке и оттуда стала больше.
  • Гиперкоррекция: Большой взрыв произошел одновременно везде, и просто неправильно думать, что это произошло в какой-то одной точке расширенной модели пространства-времени. Если Вселенная открыта, то Большой взрыв был бесконечным.
  • Лучший ответ: Есть три важных предостережения: 1. В моделях FRW точка взрыва является сингулярностью, поэтому она находится вне пространства и времени, и невозможно определить, является ли она «действительно» одиночной точкой или «действительно» везде сразу, так что это просто бессмысленный вопрос. 2. В ньютоновскойМодель «большого взрыва», в которой вы представляете, что Вселенная теперь заполнена частицами, скорость которых от вас линейно пропорциональна расстоянию от вас, все исходит из одной точки! Все ньютоновские мировые линии сходятся в вашем текущем положении. Это верно даже при том, что Вселенная пространственно однородна (причина, по которой это не парадокс, заключается в том, что галилеевские повышения нетривиально смешиваются с переносами). 3. лучшая картинка, на мой взгляд, это голографическая картинка, где вы окружены горизонтом, который в прошлом был меньше. Эта точка зрения похожа на ньютоновский Большой взрыв в том смысле, что все произошло из небольшой области, ограниченной космологическим горизонтом dS. Это математически эквивалентно всему остальному, кроме выбрасывания вещей за горизонт, которые нельзя наблюдать.

Я хотел бы признаться, что был немного ошеломлен, когда неспециалист сказал мне, что все в ньютоновском большом взрыве происходит из одного места. Это было совершенно нелогично.

Ты должен учить, Рон.
Хороший ответ, но подумайте о том, чтобы посмотреть на свой «лучший ответ» о квантовой декогеренции - он мог бы быть яснее.
Если инфляция заканчивается в разных точках и в разное время, создает ли это своего рода центр для нашего участка Вселенной?
@James: Нет, потому что разные точки вдали от центра находятся в прошлом, и если вы двигаетесь к этим точкам, вы перемещаетесь назад во времени, и горизонт в это время вокруг этого назад во времени / далеко во времени точка пространства по-прежнему находится в центре точки. Это более симметричное пространство, чем кажется в описании пятна, поэтому релятивисты не любят пятна, но они необходимы для понимания квантовой теории.
@ Рон Спасибо, хотя я не уверен, что действительно это понял. Знаете ли вы какие-либо ссылки, в которых содержится более подробная информация?
Я всегда верил, что большой взрыв произошел в моей кофейной кружке. Большое спасибо за то, что забрали это у меня. Я рассчитывал заработать миллион долларов, продав эту чашку.
xkcd неплохо поработал над исправлением проблемы с центробежной силой: xkcd.com/123
@Joseph: я прочитал эти комиксы только после того, как выложил это, я согласен. Он также касался бизнеса «резиновых листов GR», который меня очень раздражал. Когда я учился в старшей школе, я относился к этому серьезно, я немного изучил дифференциальную геометрию, и я действительно пытался грубо решить геодезические задачи резинового листа, чтобы получить изгиб, и я продолжал получать неправильный знак снова и снова, а затем я понял, что все это ложь , что геодезические на резиновом листе выгибаются, а не вовнутрь, что все это притягивает земная гравитация, и на беспокойство об этой «ошибке знака» уходит много времени.

Квантовая механика слишком странная, поэтому она не может быть правильным описанием реального мира. Правильно? Я думаю, что больше ничего не нужно говорить об этом.

Или, может быть, если подумать, нужны более конкретные убеждения и их решение:

  1. Физический мир должен быть детерминированным (это не так).
  2. На каждый возможный вопрос, который может возникнуть у вас, должен быть точный ответ посредством измерений (мы наблюдаем только то, что можем, а не то, что хотим).
  3. Коллапс волновой функции противоречит конечной скорости света (информация не передается).
Верно. (Я должен добавить больше символов.)
Истинный. Хотя, если вас это все еще расстраивает, вы в хорошей компании (с Эйнштейном и Бором?)
@Noldorin: Бор? Действительно? Вы не найдете более ярого защитника квантовой механики, чем Бор (которого, я думаю, можно по праву назвать ее отцом). Эйнштейн, с другой стороны, это отдельная история. Он не мог отказаться от своей веры в то, что физика должна быть полной и отвечать на все , что мы хотим знать. Но тем не менее, это привело к хорошим результатам, таким как парадокс ЭПР. Так его пытливый ум пришел к интересной физике, хотя предубеждения не позволяли ему принять ее :-)
@Marek: Вот почему я поставил вопросительный знак, глупый. :P Кто вообще может винить Эйнштейна? Я, конечно, нет. Называть его предвзятым не только высокомерно, но и очень иронично! Я не хочу продолжать эту дискуссию, спасибо.
@Noldorin: с чего бы это высокомерно? Просто учтите, что сам Эйнштейн назвал включение космологической постоянной своей самой большой ошибкой, поэтому он сам признал, что слишком предвзято относился к стационарной Вселенной и не желал допустить ее расширения (но в конце концов он отказался от этого из-за экспериментальных данных Хаббла). Даже физики (особенно пожилые) могут быть предвзятыми. Я говорю это без всякого презрения, Эйнштейн был одним из лучших умов человечества. Просто у всех есть какие-то предубеждения. Хотя в данном случае это довольно иронично, потому что он помог создать QM :-)
Важный пример. Каждая новая теория (даже 1-й закон динамики Ньютона) контринтуитивна, странна и т. д. Что любопытно, почему спустя столетие после изобретения КМ до сих пор к ней такое отношение. Кстати: В учебнике Шанкара есть цитата, которую я люблю: «Для каждого классического физика или философа концепция того, что частица может одновременно находиться более чем в одном месте, неясна, расплывчата или, что хуже всего, глубока». (По памяти, извините, если где ошибка.)
@Piotr: Я думаю, это следствие того, что у нас нет повседневного опыта работы с QM. Так что в этом отношении КМ действительно просто странный зверь, затаившийся в микроскопических уголках нашей вселенной. ... Забавная цитата.
@Marek: Я думаю, дело не только в недостатке опыта, но и в неправильном обучении QM (как часто вы слышите: «Никто не знает, действительно ли существует электрическое поле или это всего лишь наш инструмент для описания движения электрона»? или «Если кто-то говорит, что он (он) понимает классическую вероятность, он (он) должен лгать!»)
@Piotr: Я согласен с тем, что с самим обучением возникает множество проблем. Но я не очень хочу говорить об этом здесь. С одной стороны, это не по теме. Во-вторых, я бы рискнул разглагольствовать и написать о школьной системе как о худшем заведении из когда-либо созданных, стремясь уничтожить любое творческое начало в детях и вместо этого привить сильную ненависть и страх ко всему, даже отдаленно напоминающему науку или математику. Видите, это уже разглагольствования; поэтому я останавливаюсь здесь.
Именно Шёдингер в последние годы своей жизни выступал против копенгагенской интерпретации. Имейте в виду, что Эйнштейн и Шредингер не выступали против квантовой механики в целом, они выступали против ее бессмысленных интерпретаций и за завершение теории, которая позволила бы создать более разумную теорию. Думаю, в этом они были правы. Но Эйнштейн, как и Шредингер, были готовы признать, что теория не является детерминированной (хотя на более раннем этапе Эйнштейн сказал, что «Бог не играет в кости», его главная претензия была не к индетерминизму).
@Marek: Да, это иронично, поскольку он был одной из великих фигур в очень ранней квантовой механике. Тем не менее, я не думаю, что даже сегодня мы можем сказать, что он не прав! Ничто не мешает другой, более фундаментальной теории заменить квантовую механику и доказать правоту Эйнштейна. В любом случае, достаточно честно, я просто предлагаю вам быть немного более открытым. :) (Я знаю слишком много недалёких физиков.)

Пара заблуждений, связанных с космосом и научной фантастикой:

  • Орбитальный спутник нуждается в движении, и это движение по орбите отличается от свободного падения.
  • Вы действительно можете увидеть лазерный луч в открытом космосе! Я видел это на своем экспериментальном уроке физики несколько лет назад, до того, как лазеры на цепочках для ключей стали обычным явлением.
И ошибочное представление о том, что вращающиеся вокруг спутники и другие космические корабли издают прикольные свистящие звуки, когда они движутся со скоростью, составляющей 1/1000 их фактической скорости, с помощью воображаемой стационарной камеры.
Да, но кто-то действительно верит в это!? :-)
Видите лазерный луч в открытом космосе? Разве все фотоны не должны лететь прямо в свободное пространство вместо того, чтобы некоторые из них изменили траекторию и приземлились в моих глазах?
@KimKim Я неправильно выразился: я видел, как люди верят в это.
Мне нравится такой в ​​фильмах, где службам безопасности нужно получить спутниковый снимок определенного района, а ребята в центре управления нажимают какие-то кнопки, и спутник моментально «панорамируется» вбок в нужное место.
Я ошибаюсь, что спутники оборудованы двигателями для маневрирования и увеличения орбиты?

Что если объект движется, должна существовать сила, толкающая его в этом направлении. Студенты очень часто думают, что силы заставляют объекты иметь скорость, а не тот факт, что силы заставляют объекты изменять скорость.

В связи с этим, кажется, что многих студентов-физиков начального уровня сбивает с толку, когда векторы ускорения и скорости указывают в противоположных направлениях. Один из моих стандартных тестов, когда я преподавал первокурснику физику, заключался в том, чтобы подбрасывать мяч прямо вверх и вниз в воздухе, а затем раздавать график зависимости положения от времени и просить их нарисовать векторы ускорения и скорости в нескольких ключевых точках. (пренебрегая сопротивлением воздуха). Всегда получает интересное сочетание ответов.
Наряду с этим: ветер создается деревьями, машущими листьями :)

Некоторые я слышал:

  • Более тяжелые объекты падают быстрее (это просто неправильно). Однако большие и маленькие объекты в типичной земной среде падают с разной скоростью из-за сопротивления воздуха, но фактическая масса не имеет значения.

  • Столкновение двух автомобилей на скорости 60 миль в час равносильно столкновению одного автомобиля со стеной на скорости 120 миль в час. Думаю, Разрушители мифов что-то сделали с этим.

  • Электроны движутся очень быстро по контуру: на самом деле они движутся очень медленно, но это похоже на колыбель Ньютона в том, что небольшое движение в одном шарике может почти мгновенно передать энергию последнему.

  • Законы термодинамики были нарушены каким-то парнем в гараже с помощью магнитов. Ну нет, вроде бы они еще целы, и от них зависит очень многое в современной науке!

  • То, что осциллограмма движется быстрее скорости света на дорогих высокоскоростных аналоговых осциллографах (~ 1–2 ГГц). Это не совсем так: хотя луч может охватить поверхность ЭЛТ быстрее, чем c (из-за относительно небольшого движения на горловине ЭЛТ), трасса не может передавать информацию быстрее, чем c .

  • Больше относится к химии, а к тому, что вода может иметь "память" и вся эта гомеопатическая чепуха, которую гомеопаты несут арти^Х^Н^Н^Н^Н^Н^Н^Н.

Важно различать скорость электронов, но медленное движение электронов — это только половина дела. Электроны имеют медленную дрейфовую скорость, но в большинстве ситуаций они имеют высокую тепловую скорость.
@Марк Эйхенлауб: можно сказать, что они двигаются быстро, но они не двигаются быстро. Возможно, это связано с языком, но путешествие предполагает общее перемещение.
Подожди, а что не так со столкновением машин? Разве это не должно быть одинаковым во всех системах отсчета? Это, конечно, то же самое в случае упругого столкновения.
@Greg Graviton: я рекомендую вам посмотреть этот эпизод. Две машины на скорости 60 миль в час — это примерно то же самое, что одна машина врезается в стену на скорости 60 миль в час.
Ах, потому что энергия используется для деформации обеих машин. Итак, это было бы похоже на то, как если бы машина ехала со скоростью 120 миль в час против другой машины, а не стены. Будет ли это? Кинетическая энергия квадратична по скорости, но когда вы переключаете систему отсчета, происходит что-то странное.
@Greg: вот анализ сбоя , который может вас заинтересовать. Также см. этот вопрос .
Вы говорите, что масса объекта не влияет на скорость падения в воздухе — это тоже совершенно неверно.
Пункты 3 и 5 неверны. Электроны движутся в металле быстро (хотя и не так быстро, как поле), и вполне возможно, что точка следа осциллографа движется быстрее света.

Неправильные представления о специальной теории относительности и квантовой механике довольно хорошо известны. Во многих сообщениях выше они подробно обсуждаются. Поэтому вместо того, чтобы делать это, я перечислю некоторые заблуждения из общей (скажем, средней школы) физики:

  1. Когда тело покоится на поверхности, действующая на него направленная вверх контактная сила является реакцией на его вес. Это явно неверно, так как действие и противодействие действуют на разные тела.
  2. Существует много неверных представлений о неинерционной (псевдо) силе. Мой учитель физики как-то сказал, что неинерционные силы возникают только тогда, когда тело соприкасается с ускоряющейся системой отсчета.
  3. Ничто не может двигаться быстрее света. Конечно, это ложь, если вы не добавите фразу «в вакууме». Черенковское излучение возникает, когда некоторая заряженная частица движется в среде со скоростью, превышающей скорость света в этой среде.
  4. Трение всегда должно действовать в направлении, противоположном общему движению. На самом деле трение обеспечивает необходимую силу качения, без которой ни одно транспортное средство никогда бы не поехало. Правильная формулировка: трение противодействует мгновенному движению точки контакта.
  5. Свет всегда распространяется прямолинейно. Даже без гравитационного искривления, если у нас просто есть среда с переменным показателем преломления, свет будет проходить через нее по кривой. Это хорошее применение закона Снелла.
  6. Второй закон Ньютона дает определение силы. К сожалению, это очень распространенное заблуждение даже среди профессиональных студентов-физиков. Это лишает второй закон Ньютона какого-либо физического содержания и заставляет (каламбур) сделать его тавтологией. Конечно, фактическое содержание закона состоит в том, что сила задается каким-то другим законом (скажем, гравитационным или em) и равна ма. Убедительное обсуждение этого вопроса см. в первом томе «Лекций Фейнмана по физике». (Мне очень жаль, что я забыл номер главы или страницы).
  7. Первый закон Ньютона выводится из второго закона. Доказательство выглядит следующим образом: F=ma. Если F=0, то a=0, так как м   ≠ 0 КЭД. Проблема в том, что без первого закона нет понятия инерциальной системы отсчета, и законы становятся бессмысленными.
  8. В специальной теории относительности гипотеза о постоянстве скорости света в вакууме (с) по отношению ко всем наблюдателям избыточна, поскольку ее можно вывести из принципа относительности. Конечно, c может варьироваться, не противореча принципу относительности. На самом деле, в ньютоновской механике c зависит от наблюдателя и соблюдает принцип относительности. Постоянство гипотезы с дает преобразование Лоренца, тогда как в ньютоновской механике мы имеем преобразование Галилея. Если вы все еще не убеждены, посмотрите на эту формулировку специальной теории относительности без второй гипотезы. Гуглите двойную специальную теорию относительности .
Что касается пункта № 7: насколько я знаю, определение инерциальной системы отсчета также включено во второй закон. Таким образом, первый закон является буквально частным случаем второго.
Относительно № 7: Это переосмысление первого закона как определения инерциальной системы отсчета сегодня очень популярно, но совершенно не имеет исторической основы. На самом деле в ньютоновской механике нет логически жизнеспособного определения инерциальных систем отсчета.
Точка лазерной указки на далекой стене может двигаться быстрее Что касается точки 3, то ничто не движется быстрее света в вакууме, это неверно. Фазы световой волны в материале, траектории виртуальных частиц, дающие вклад в интеграл по путям, заранее спланированная «волна» толпы на большом стадионе и другие нематериальные вещи. Именно материальные объекты и информация ограничены скоростью света.
Кроме того, я не думаю, что кто-то считает, что 5, 6 и 7 в лучшем случае спорны, а 8 утверждается только людьми, которые верят уравнениям Максвелла, так что принцип относительности плюс справедливость уравнений Максвелла подразумевает постоянство скорости свет.

Если вам каким-то образом удастся НАРУШИТЬ закон физики, Вселенная исчезнет!

Мне это нравится. И я думаю, что я добавлю что-то связанное с этим.
К счастью, если вы это сделаете, он будет заменен резервной копией.
Откуда мы знаем, что он не исчезнет?

Как репетитор, у меня часто бывают такие разговоры:

«Итак, мы выяснили, что если я подброшу ручку со скоростью 2 м/с, она поднимется на 20 см. На какую высоту она поднимется, если я подброшу ее со скоростью 4 м/с?»

"40 см."

«Ну, ладно, давай проверим, решив это уравнение еще раз…»

[Узнаем, что ответ 80 см]

«Поэтому, когда я подбрасываю его в два раза быстрее, он взлетает в четыре раза выше, потому что требуется вдвое больше времени, чтобы добраться до вершины, но и он летит в два раза быстрее».

"Хорошо."

«А что, если я подброшу его в три раза быстрее? Во сколько раз он поднимется выше?»

"Шесть."

Это не неправильное представление о кинетической энергии, а скорее непонимание того, что такое масштабирование. Когда учащиеся упускают это понятие, почти всю физику становится труднее обсуждать.

В примере из приведенной информации звучит как проблема просто непонимания того, что член квадратный, а не пропорциональный.
@ Марк Нет, не совсем так. Они «знают», что срок возведен в квадрат. Они могут мгновенно произнести формулу KE = 1/2mv^2. Но они действительно не понимают, что это значит. Они думают, что единственный способ ответить на вопросы о том, что произойдет, если мы бросим предмет в два раза быстрее, — это подставить в формулу несколько чисел. Им чужда идея смотреть на показатели степени в формулах и получать из этого физическое представление. Для вас это естественно, потому что вы достаточно хорошо знаете основы физики и математики, но для студентов это странный и необычный трюк. Легко забыть, как мало вы знали давным-давно.
Итак, теперь мы подходим к корню проблемы. Таким студентам нужна помощь в понимании разницы между умножением на константу и возведением в квадрат! (Это то, что я пытался сказать, но мы могли бы спорить об этом с любой стороны весь день.) Я полагаю, вам придется пройти весь процесс с (каждым?) учеником, обнаружить и исправить все проблемы.
Да, точно. Развитие интуиции в отношении математики — медленный процесс, но интересно наблюдать за прогрессом ученика в течение года.
Проблема не в том, что они не извлекают физику ; дело в том, что они не извлекают математику . Им годами вбивали в мозг линейность, но они почти не заботились об этом; и хотя они могут вычислять другие функции, они никогда не развили в этом интуицию. Поэтому они подсознательно ожидают, что все будет действовать линейно, и, поскольку они не извлекают математику из формулы кинетической энергии, они не думают, что могут захотеть вычислять квадрат чего-либо.

Вам нужно что-то еще, чтобы получить что-то большее

Речь идет об эмерджентных макроскопических свойствах микроскопических законов. Некоторые люди не могут понять, что статистика достаточно мощна, чтобы заставить кажущуюся случайной кучу молекул внезапно проявлять макроскопические свойства, такие как быть твердыми или магнитными, и они думают, что для этого требуется какая-то рука Бога.

Лучшей иллюстрацией противоречия этому принципу являются живые организмы. Они состоят не более чем из нескольких физических законов и большого количества молекул. Все, что было нужно, это статистика и естественный отбор.

Я соглашусь, однако, что довольно удивительно, что вся наша природа может спонтанно возникнуть только из частиц при наличии достаточного пространства и времени.

Ни в коей мере не очевидно, что статистика и естественный отбор могут производить живые существа. Теория еще не находится на количественном уровне. Как бы вы оценили, хотя бы приблизительно, порядок величины времени эволюции? Дарвин смог сделать это только феноменологически, с помощью известных скоростей, с которыми одомашнивание меняет черты животных. Если вы попытаетесь оценить скорость изменений наивно, используя современную генетику, вы получите невероятно длинную оценку, как это было замечено Паули много лет назад. В данном случае распространенное мнение указывает на то, что мы не понимаем эволюцию количественно.
@Ron: Я не говорю, что это очевидно, только то, что это возможно (т.е. вам не нужен Бог, чтобы создать жизнь). И это, безусловно, единственное научное объяснение, которое у нас есть, поэтому необходимо сделать «только» более качественную количественную оценку соответствующих процессов.
Я говорю, что, хотя первоначальная идея Дарвина близка к точности, вы не можете описать сложные эволюционные системы простым механическим способом, как это делает современная синтетическая эволюция. Включение сложных системных эффектов в этом случае едва ли можно отличить от разумного замысла, потому что большая вычислительная система такого рода является разумной в том смысле, что она способна производить последовательные логические мутации и умный отбор на системном уровне. Это ближе к Бехи, чем к современному синтезу.

Самые распространенные заблуждения касаются гравитации :

(1) Гравитация отключается на орбитальном расстоянии космического челнока, потому что астронавты невесомы.

Сила гравитации составляет около 80% по сравнению с поверхностью Земли. Космонавты невесомы, потому что шаттл находится в свободном падении (орбите). Если бы не было гравитации, шаттл не мог бы двигаться по орбите.

(2) Гравитация создается вращающейся Землей. Если бы Земля перестала вращаться, гравитация отключилась бы.

Гравитация создается за счет массы Земли и массы объекта; оба оказывают взаимное притяжение. Есть несколько меньших эффектов, связанных с вращением Земли (например, эффект Кориолиса), но гравитация по-прежнему будет работать нормально, если Земля перестанет вращаться.

Существует еще одно большое заблуждение о силе удара между грузовиком и малолитражкой при столкновении:

(3) Грузовик оказывает на автомобиль большую силу удара, чем автомобиль на грузовике.

В то время как ущерб может быть конечно неравным, силы.

(3) на самом деле не является заблуждением, если сила понимается в разговорной речи (обычные люди на самом деле не используют такие слова, как сила и работа в физическом смысле). В частности, у грузовика будет намного больше импульса, поэтому ситуация, безусловно, асимметрична. Но в остальном мне нравятся эти. +1

Если вы едете на велосипеде и поворачиваете переднее колесо влево, то велосипед будет рулить влево.

Время от времени я слышу, как люди, хорошо образованные и разбирающиеся в физике (в отличие от тех, кто считает, что тяжелые объекты падают быстрее, чем легкие), делают следующее утверждение:

... квантовая механика указывает, что определенные физические величины могут принимать только счетное множество дискретных значений. Следовательно, многие современные подходы к фундаментальным вопросам физики и космологии отстаивают новые дискретные или «цифровые» картины природы.

( Конкурс эссе «Реальность цифровая или аналоговая» на FQXi )

Дискретные спектры некоторых квантовых наблюдаемых не предполагают/предполагают, что природа, в частности пространство-время, принципиально дискретна. Спектр непрерывного оператора, действующего в гильбертовых пространствах (который является топологическим (векторным) пространством, а значит, непрерывен), часто имеет дискретную часть. Это не имеет ничего общего с дискретностью пространства-времени. Если он (в конце концов) и окажется дискретным, то по другим причинам.

Точное утверждение состоит в том, что квантовая механика подразумевает фундаментальную дискретность пространства состояний, фазового пространства положения-импульса, кратную постоянной Планка h. Аргументы позитивистов, подразумевающие крупнозернистость фазового пространства, также предполагают крупнозернистость физического пространства на планковской длине, и это подтверждается теориями квантовой гравитации. Так что это не совсем миф. Миф состоит только в том, что правильный способ дискретизации — заменить пространство-время конечной решеткой.

Исторически концепция абсолютной скорости была общепринятой до времен Галилео Галилея в начале 17 века. Наивному ребенку, до изучения основ физики, даже в наши дни удивительно легко поверить в это!

Идея абсолютной скорости утверждает, что все скорости фиксированы относительно абсолютной системы отсчета. Галилей показал, что скорость зависит от вашей системы отсчета, принцип, известный как относительность Галилея . Позже это было полностью количественно определено Исааком Ньютоном , который также предположил, что ускорение инвариантно по отношению к инерциальным системам отсчета.

Эм, разве Ньютон не верил в абсолютную систему отсчета, в эфир? И разве ученые не верили, что эфир необходим для уравнений Максвелла, пока не появилась специальная теория относительности?
Абсолютная система отсчета вовсе не исключает относительности Галилея!

Зачем мне учить этот закон, если его меняют каждые несколько лет?

Это связано с тем, что некоторые (на самом деле, многие) люди верят, что прогресс в физике происходит в форме революции и (в частности) что однажды мы можем найти законы, которые будут противоречить всему, что мы знали до этого. .

Что ж, если внимательно посмотреть на историю физики, должно стать очевидным, что прогресс всегда был просто эволюционным. Даже когда какой-то идее требовалась революция в образе мышления людей (как в случае СТО и КМ), она всегда оказывалась просто обобщением наших предыдущих идей (поэтому и СТО, и КМ имеют хорошие классические пределы, которые совпадают с ньютоновской механикой).

За исключением бесполезных философских воззрений (вроде того, что мы можем жить в Матрице или мы не знаем, взойдет ли солнце точно завтра), совершенно очевидно, что наша вселенная является постижимым местом, а наши теории все лучше и лучше приближаются к реальности. Так что изучать ньютоновскую механику всегда будет полезно, даже через миллион лет.

«Сжигание угля для отопления эффективнее электричества из-за термодинамических потерь на угольной электростанции»

Это неверно, хотя верно, что преобразование электроэнергии в тепло было бы еще хуже. Правильный способ обогрева с заданным количеством источника тепла таков:

  • сжечь его при высокой температуре
  • сделать работу с тепловой машиной между T high и окружающей средой
  • используйте работу для питания кондиционера, чтобы передать тепло из среды T в комнату T.

Это дает эффективность более 1 (больше тепла, поступающего в помещение, чем тепла, выделяемого при сжигании), и чистое охлаждение окружающей среды.

спасибо за связанный вопрос, но на самом деле эта тема не обсуждается.
Но на практике это так: преобразование угля в электричество и запуск теплового насоса на практике менее эффективны, чем просто сжигание угля напрямую. Я не думаю, что практическое правило можно назвать ошибкой.

Я думаю, что одно распространенное заблуждение состоит в том, что световая мельница вращается, потому что фотоны передают больший импульс на блестящей стороне (где они отражаются), чем на черной стороне (где они поглощаются).

Я нахожу весьма удивительным видеть, что многие люди думают так, несмотря на то, что легкая мельница вращается в направлении, противоположном тому, которое предсказывает это объяснение.

Это зависит от вакуума, который у вас есть. Когда нет достаточно высокого вакуума, черная сторона нагревается больше, чем блестящая сторона, и из-за конвекции воздуха и некоторого краевого эффекта происходит движение от черной стороны к блестящей стороне. Когда имеется достаточно высокий вакуум, мельница движется под действием радиационного давления. Так что это зависит от легкой мельницы.
Кто-то должен изобрести легкую мельницу, в которой давление внутри можно изменить настолько, чтобы можно было наблюдать, как она работает в любом направлении. Было бы забавно показать это студентам и не ученым и попросить их объяснить.

Вот еще один список ложных убеждений. Их проводят популяризаторы науки. Верят ли они на самом деле в эти убеждения или просто произносят их с целью привлечь больше зрителей — вопрос без ответа:

Искривленное пространство вблизи массивного объекта можно представить в виде деформированного резинового листа.

К сожалению, это заслуга Эйнштейна. Вы кладете шарики на резиновый лист и видите, что они катятся навстречу друг другу. Причина, по которой это ужасное объяснение, заключается в том, что притяжение вызывает земная гравитация, а не искривленное пространство. Реальные геодезические на искривленном пространстве, подобно резиновому листу, отталкиваются от центральной массы. Причина, по которой вещи притягиваются в теории относительности, заключается в факторе замедления времени, и это доминирующий эффект. Точно так же легко правильно объяснить вещи с точки зрения замедления времени вблизи массивного объекта и мировых линий, пытающихся максимизировать свое собственное время с заданными фиксированными конечными точками, но популяризаторы никогда этого не делают.

Переменная скорость света может заменить инфляцию.

Это появилось в недавнем популярном шоу и основано на следующей фальшивой идее: если бы свет двигался быстрее в ранние времена, тогда вся вселенная могла бы общаться! Причина, по которой это неверно, заключается в том, что независимо от того, как воображается скорость света, можно перекоординировать пространство-время с точки зрения пересечения световых конусов, и если эти световые конусы не разделятся, а не сольются, вы получите тот же коммуникативный парадокс. -- новые регионы, вступающие в причинный контакт, вступают в причинный контакт впервые.

Мезоны и барионы состоят из кварков, как атомы состоят из протонов, нейтронов и электронов.

Это коварно, потому что верно для тяжелых мезонов. Но это гораздо скорее неверно, чем верно для пионов и протонов и всех возбуждений ниже 1 ГэВ из-за вакуумных конденсатов. Не существует разумной модели легких пионов, которая не учитывала бы их голдстоуновскую природу. Этот тип объяснения также не учитывает Намбу и Скирме, которых слишком долго несправедливо игнорировали.

Теория струн — это теория струн.

Эта картина не очень хороша для тех, кто еще не имеет представления о теории струн, потому что, если вы начнете делать самодельные модели релятивистских струн, вы никогда не получите ничего похожего на правильную теорию струн. Струны, которые вы наивно рисуете, не будут иметь особых взаимодействий светового конуса, которые имеют струны в изображении Мандельштама, и они не будут подчиняться двойственности Долена Хорна-Шмидта. Они были бы просто скоплениями точечных частиц, удерживаемых вместе резиновыми лентами. У них был бы неправильный спектр, и они были бы полны призраков.

Единственный правильный способ сказать, что такое струны, — это сразу же сказать, что они являются состояниями S-матрицы и что они разработаны как теория S-матрицы с линейными траекториями Редже. У них есть строковое изображение, но ограничение, заключающееся в том, что обмен строками в S-канале двойственен обмену ими в Т-канале, является крайне важным, как и исторически. Без этого, даже с действием Намбу, вы не знаете, как включить взаимодействия. Неочевидно, что взаимодействия происходят по топологии, если вы не знаете Долана Хорна Шмидта.

Это также важно для понимания того, что взаимодействия струн в некоторой степени целостны (сюрпризом является то, что они становятся локальными на световом конусе, а не наоборот). Вы добавляете их по порядку в теории возмущений, требуя унитарности, а не спрашивая, что происходит, когда две струны сталкиваются в обычном смысле. Эти «струны» — странные новые штуки, порожденные жуизмами 1960-х годов, а их ближайшими родственниками являются линии потока в калибровочной теории или сетчатые диаграммы Фейнмана, а не совокупность точечных масс, удерживаемых вместе пружинообразными силами.

Это также коварно, потому что Чу, Мандельштам, Долен, Шерк и все то поколение разработали величайшую физическую теорию, которую когда-либо видел мир, и их наградой было: «Вы уволены». (в случае Шерка «Ты сумасшедший»). Затем их перебивали в течение тридцати лет, в то время как их работа была присвоена новым поколением, которое описало их как введенных в заблуждение чуитов, случайно открывших что-то великое.

В аду больше шансов, чем снежный ком, для больших дополнительных измерений.

Идея существования больших дополнительных измерений была очень популярна в 2000 году, но она совершенно нелепа. Большие дополнительные измерения уменьшают планковскую массу примерно до ТэВ, давая нейтрино общие майорановские массы, которые находятся в диапазоне КэВ-МэВ, так что вам необходимо выполнить точную настройку. Они приводят к практически мгновенному распаду протона и огромным нарушениям CP в сильных взаимодействиях, поэтому вам нужно еще немного подстроиться. Чтобы избежать распада протона, Аркани-Хамед и Шмальц разработали умный механизм, который помещает кварки и лептоны в разные места в дополнительных измерениях. Эта идея привлекательна только на первый взгляд, потому что она требует, чтобы SU(2) и U(1) стандартной модели были расширены в дополнительных измерениях, что немедленно влияет на их выполнение. Теория недвусмысленно и независимо от модели предсказывает, что для подавления распада протона требуется огромный электрослабый эффект, работающий на уровне около ТэВ. Это сигнал, о котором вы не видели ни намека на столкновения в 100 ГэВ. Ну давай же. Кроме того, как вы стабилизируете большие размеры? Это та же тонкая настройка, что и раньше, поэтому количество проблем увеличилось.

Низкая планковская шкала полностью разрушила бы предсказательность теории струн. Вы можете втиснуть много вещей в большие размеры. По моему мнению, именно эту разновидность теории струн критики справедливо критикуют как принципиально не предсказывающую.

Что вы подразумеваете под "геодезические отталкиваются друг от друга"? Мое представление о геодезической состоит в том, что это просто обобщение прямой линии.
@CHM: я имел в виду, что геодезические изгибаются от центральной массы, так что две частицы, которые деформируют резиновый лист, как показано в популяризациях, и каждая из которых движется по геодезической, будут отталкиваться друг от друга. Движение объектов, притянутых силой тяжести на резиновом листе, не является геодезическим.

Одно широко распространенное убеждение (я думаю, из-за популярных книг, таких как книга Хокинга) состоит в том, что ОТО никогда, никогда не может быть проквантован, и вы всегда получаете бесконечности и прочее бла-бла. Ну, может, во многих ситуациях и во многих теориях. На самом деле имеется в виду, что ОТО не является наивной перенормируемой квантовой теорией поля. Но эта спецификация никогда явно не указывается, поэтому у людей создается ложное впечатление, что квантовая гравитация — это что-то совершенно выходящее за рамки современной физики. Ну, сюрприз, сюрприз, это не так. Мы можем квантовать многие гравитационные эффекты (например, волны), мы понимаем, что черные дыры обладают энтропией, мы понимаем, что они производят излучение Хокинга и в конечном итоге исчезают, и т. д. И если предположить, что теория струн верна, мы можем предсказать гораздо больше об этом.

Говорить о квантовании гравитационных волн на плоском фоне или КТП в слабо искривленном пространстве-времени — это совсем другое, чем говорить о квантовой гравитации.
@Vagelford: конечно. Я не собирался давать полный отчет о том, что известно о квантовой гравитации (главным образом потому, что я не имею на это права). Только то, что можно сделать хоть что-то (вопреки тому, что обычно думают). Например, я недавно где-то прочитал, что никто не знает, как работают звезды, потому что ОТО и ядерная физика никогда не могут рассматриваться вместе. Невероятно, правда?
Хорошо. Это утверждение о звездах просто глупо.

Некоторые спортивные инструкторы скажут вам:

Бегать на беговой дорожке легче, потому что вам нужно только прыгать, а на улице вы еще и толкаетесь вперед

Тогда я предположил, что бег в поезде должен быть самым легким, исходя из этого направления мысли. Однако верно то, что начать бежать (или разогнаться) действительно легче. Или сопротивление воздуха, если нет самого медленного попутного ветра. Или случайно меняющийся наклон. Также отсутствие кондиционера. Это в значительной степени резюмирует разницу.

Это может быть не вся разница. Когда ваша нога ударяется о беговую дорожку, это может немного замедлить полотно, а затем полотно может снова набрать скорость, пока вы находитесь в воздухе. Следовательно, скорость, когда ваша нога находится в контакте, может быть ниже средней скорости. Если вы попробуете взять беговую дорожку, которая выключена, вы обнаружите, что, держась за рельсы, вы можете бежать по ней, отталкивая полотно ногами назад. Опытным путем я заметил, что частота сердечных сокращений и воспринимаемая нагрузка на беговой дорожке не так высоки, как при беге на беговой дорожке с той же скоростью.
Ну, это, вероятно, зависит от беговой дорожки. Это может быть или не быть проще из-за недостатка дизайна, который вы описали, но возвращаясь к теме вопроса: галилео-преобразования работают :)
Бег на беговой дорожке в наклонном положении должен выполнять не больше работы, чем бег на «плоской» дорожке, но все они имеют режимы подъема.

Мне, как инструктору, очень трудно объяснить третий закон Ньютона: «На каждое действие есть равное ему противодействие». Это очень простая и очень старая физика, но ее трудно преподавать. Типичный пример ответа ложной силы реакции следующий:

Я держу яблоко в руке. Земля притягивает яблоко силой гравитации. Какова сила реакции на это?

Большинство из них ответят, что сила реакции — это «моя рука давит на яблоко». Аааааа! Конечно, сила реакции — это «яблоко, тянущееся к земле».

Студенты не понимают, что противоположные и равные реакции должны быть между одной и той же парой объектов. То есть силы возникают парами. Я бы хотел, чтобы закон просто переименовали, чтобы было более понятно, что сила противодействия должна действовать между одной и той же парой объектов.

Я демонстрирую закон, держа в руках длинную пружину и говоря им, что силы подобны этой пружине. Когда он прикладывает силу к одному концу, он прикладывает силу и к другому (предположим, что невесомая пружина). В следующем квартале я собираюсь попробовать еще несколько крайних мер, но явно терплю неудачу.

В то время как другие ответы абсолютно верны, они очень тонкие в том, как они появляются. Однако одно очень большое заблуждение в электротехнике состоит в том, что считается, что ток «течет» от клеммы + к клемме - в постоянном токе.

Хотя на самом деле не имеет значения, какой путь вы выберете, поскольку вы имеете дело с током со скоростью, близкой к скорости света, электроны на самом деле движутся от - терминала к + терминалу (не поймите меня неправильно, электроны НЕ движутся со скоростью, близкой к скорости света, когда дрейфуют. Они двигаются порядка сантиметров в секунду). Следовательно, ток фактически перемещается от - к +.

И было бы интересно отметить, что ни одна душа в профессиональной области электротехники не считает ток от - до +, так как это вызвало бы несогласованность с его / ее коллегами.

Если ток всегда течет в виде электронов от - к +, то объясните, почему коэффициент Холла может быть положительным во многих материалах, таких как полупроводники p-типа.
Приношу свои извинения, я должен был сказать, что рассматривал только базовую линейную проводящую схему RCL. Существуют примеры тока, протекающего в обратном направлении, однако общее правило «воображаемого» тока, протекающего в обратном направлении по отношению к течению электронов, остается фактом, признанным фактом, который является совершенно произвольным, и никаких расчетных ошибок не произошло бы, если бы поток было взято как от - до +.
Лучшее объяснение, которое я слышал, было то, что когда они придумали диаграммы, они понятия не имели, что такое электрон. Поэтому они просто выбрали направление. Оказывается, у них это было наоборот, и то, что на самом деле течет от + к -, это отсутствие электронов (дырок).
Да, это действительно то, что произошло тогда. И на самом деле нет причин менять направление тока в данный момент, потому что это действительно не имеет никакого значения.
Это не совсем заблуждение. В батарейке или неоновой лампе положительный заряд течет от + к -. Тогда есть полупроводниковые дырки. Обычный ток — это просто условность. amasci.com/miscon/eleca.html#frkel Форрест Мимс использует электронный ток от - до + в своих вводных книгах. Я думаю, что это вредно, но "ни души" неправда.

«Длинные волосы растут медленнее» из-за биологических эффектов

На самом деле это чисто математическое явление. Чем больше средняя длина, тем больше уменьшение вызывается каждым выпадением волос. Это приводит к дифференциальному уравнению

д л д т знак равно К − α л
имеет решения, экспоненциально убывающие к равновесию при
К / α
.

Ваш аргумент говорит только о средней длине волос. Или другими словами, общий объем волос . В этом случае это действительно определило бы, что человек получит только конечный объем волос, даже если ему будет предоставлено бесконечное количество времени. Но это не имеет ничего общего с видимой длиной волос . Это потому, что длинные волосы легче увидеть, чем короткие. Таким образом, ваш аргумент ничего не говорит нам о скорости роста кажущейся длины волос (возможно, это то, что люди обычно имеют в виду, говоря, что их волосы растут медленнее ).
@marek, является ли восприятие относительным или нет, это другая история. Но даже без этой истории самое интересное заключается именно в следующем: волосам не нужно знать свою длину, чтобы расти с разной скоростью, когда они длиннее.
@Pavel: Я не думаю, что это вообще интересно, когда вы указываете, что говорите только об объеме , который растет с разной скоростью, а не о длине отдельных волос.
@marek, как вы сами сказали в комментарии, это относится и к средним отдельным волосам :)
@Pavel: отдельные волосы, очевидно, никогда не бывают средними , и я никогда этого не говорил. Среднее значение — это всего лишь собирательное описание большого количества волос, и я утверждаю, что это описание не очень важно для ответа на вопрос, почему более длинные волосы растут медленнее? .
Я не согласен с этим. Если вы девушка, глядя в зеркало, вы никогда не увидите ни одной прически.
@Pavel: вздох... ты намеренно неправильно истолковываешь мои утверждения? Я никогда не говорил, что отдельные волосы важны. Просто ваше среднее значение не учитывает отдельные волоски (в частности, длинные) и что среднее значение не важно для этого вопроса. На самом деле важно, чтобы было достаточно длинных волос. Девушка никак не могла различить, было ли у нее 10000 волос по 30 см или 5000 волос по 20 см и 5000 волос по 40 см. Среднее значение будет таким же, но очевидно, что во втором случае ее волосы будут казаться на 10 см длиннее. Ваша модель вообще не учитывает этого и поэтому бесполезна.
для меня кажется очевидным, что его длина определяется не каким-то меньшинством волос, а более средними характеристиками на большом количестве волос.
@Pavel: конечно, я об этом и говорю. Но таких характеристик много, а вы использовали только одну: среднюю. И это самый грубый и самый неуместный тоже.
@ Нет ничего, что указывало бы на то, что это не имеет значения. Я думаю, что это актуально, на самом деле, наиболее актуальным.
@Pavel: Я уже подсказал тебе, почему это не имеет значения. Но видя, что вы просто игнорируете каждое мое возражение (ни разу не опровергнув его) и, очевидно, считаете, что не можете быть здесь неправы, я не думаю, что есть необходимость в дальнейшем обсуждении. (Кстати, попробуйте использовать @Marek в следующий раз. Трудно узнать, что вы прокомментировали иначе).
@marek Я перечитал твой аргумент, но все же не согласен. Она точно различила бы 5к и 10к 40см волосков только по внешнему виду (даже если это правда, что общий объем напрямую не связан с восприятием)
@Pavel: может быть, она бы, а может быть, и нет. Но дело (с чем вы видимо согласны) в том, что громкость не связана напрямую с восприятием. Но в этом (предполагаемом) заблуждении люди говорят о восприятии длины, а не о самом объеме. Итак, это мое возражение.

вера в то, что правила мультяшной вселенной применимы к падающим объектам:

как воплощено в утверждении, что «если вы попали в ловушку падающего лифта, вы можете избежать разрушения, прыгнув в последний момент, так что, когда лифт ударит, вы будете в воздухе и упадете только на последний дюйм или два. "

Если лифт еще не движется слишком быстро (поэтому свободное падение происходит только на несколько ступеней), то прыжки действительно помогают, потому что вы снизите свою скорость по отношению к земле (конечно, при условии, что у лифта нет крыши). . Конечно, нужно делать это быстро, а также быть готовым к тому, что прыгать в 0G не так уж и тривиально :-)
я подумываю удалить это, потому что это не совсем ложное представление о физике, это скорее городской миф, связанный с физикой
@Marek: да, люди не понимают свободного падения и предполагают, что могут прыгнуть в такой ситуации. Если бы вы могли это сделать, вы бы передали часть своей начальной потенциальной энергии самому лифту, но, хотя вы могли бы подниматься относительно лифта, вы все равно опускались бы относительно земли, лишь немного меньше, чем если не прыгал.
@Джефф: дело не в потенциальной энергии. В ваших мышцах хранится много энергии, а ноги могут действовать как пружина. Если бы у вас были действительно сильные ноги (опять же при условии отсутствия крыши лифта), вы могли бы прыгнуть с достаточной силой, чтобы все было в порядке (конечно, при условии, что вы переживете соответствующее ускорение вашего прыжка). Кстати, я думаю, вы можете оставить это здесь, это хороший пример, и мне нравится наша дискуссия.
хорошо, я оставлю это. Итак, я полагаю, что если человек способен прыгнуть на высоту H, то его ноги также должны быть способны поглощать PE падения с высоты H.
@Jeff: ну, тело не совсем симметрично. Обычно разные мышцы работают в одном направлении, а не в другом (медицинский жаргон — мышцы-агонисты и мышцы-антагонисты). Но кроме этого, да, я так думаю.

Меня это действительно беспокоит. Я даже слышал от некоторых лекторов квантовой механики, что они думают, что квантовая запутанность предполагает более быструю связь, чем световая!

Но это действительно тонко. Хотя это, конечно, не общение, должен быть термин для передачи информации «чуть меньше». Вы можете делать полезные вещи, лучше планировать межгалактические вторжения и т. д. с помощью квантовой запутанности, без которой потребовалась бы более быстрая, чем световая связь.
На самом деле есть правильный термин. Это называется "нелокальность".
Хорошо, тогда скажем так, если хотите. Раздражает, что люди думают, что можно общаться быстрее света, используя нелокальные свойства квантовых объектов. (Я имею в виду теорему об отсутствии сигналов)
Квантовая теория не является нелокальной (и я не совсем уверен, что вы имеете в виду под этими межгалактическими вторжениями, @Pavel)! Это можно было бы назвать еще одним заблуждением, вытекающим из парадокса ЭПР. ЭПР (точнее, неравенства Белла) говорят о том, что квантовая теория либо нелокальна, либо неполна (в смысле отсутствия скрытых параметров). У нас есть веские основания полагать, что она локальна (например, КТП должна подчиняться локальности, если она имеет какой-то смысл), поэтому эти эксперименты на самом деле пришли к выводу, что скрытых переменных нет (т. е. КТ — это не просто статистика).
@marek Lookup «Игра в невозможные ожерелья» и другие технологии, которые вы действительно можете создать и использовать с помощью этой второй лучшей функции для нелокальных коммуникаций.
@Павел: хорошо, готово. Это интересно, но это все еще просто старая добрая корреляция запутанных спинов, не более того. Называть это нелокальным (или второсортным, или как-то еще) просто сбивает с толку, и именно по этой причине люди думают, что происходит сверхсветовая коммуникация.

Что группа PI лучше всего подходит для разработки и внедрения собственных систем данных, а не для привлечения людей, имеющих опыт в области ИТ-безопасности, моделирования данных для повторного использования другими группами и решения других вопросов, связанных с информатикой данных.

Связанное с этим заблуждение: что их данные настолько отличаются от других данных, что система данных должна разрабатываться с нуля для каждого нового эксперимента.

Представление о том, что квантовая механика подрывает детерминизм. Эволюция волнового уравнения Шрёдингера полностью детерминирована. Результаты измерений носят вероятностный характер, но это не означает, что различные наложенные состояния не имеют причин. Это не то же самое, что теория скрытых переменных. Вероятности детерминированы. У Т'Хофта есть несколько интересных идей о детерминизме, лежащем в основе КМ (это не то же самое, что сказать, что волновое уравнение детерминистично). Я не утверждаю, что qm во всех смыслах детерминирован, но и не полностью недетерминирован.

Понятие одновременности. Из-за того, что скорость света настолько велика, это выглядит правдоподобно в наших повседневных делах.

Но на самом деле это несуществующая вещь [из-за специальной теории относительности]. 2 человека в 2 разных местах не могут сказать "одновременно".

Я нахожу, что люди думают, что «пуля и мяч, выпущенные и упавшие соответственно с одной и той же высоты, не упадут на землю в одно и то же время».

... потому что это верное утверждение. Выстреленная пуля стартует с более высокой вертикальной скоростью, чем брошенный мяч.

Распространенным заблуждением является то, что движение массивных объектов со сверхсветовой скоростью запрещено в общей теории относительности. Это неверно, поскольку запрещено только локальное сверхсветовое движение.

Как насчет этих трех заблуждений:

Теория большого взрыва говорит нам, что Вселенная началась с точки

Со времен Эйнштейна мы знаем, что все относительно

Скорость света является фундаментальной константой

Это также неправильное представление о науке в целом, но я слышал, как многие говорят: «Физика (наука) доказала…». или «Можем ли мы использовать физику (науку), чтобы доказать это?» Заблуждение состоит в том, что научный метод может что-то доказать со 100% уверенностью. Это, конечно, не так; эксперименты подтверждают закон только в условиях, аналогичных тем, в которых проводились эксперименты. Конечно, мы часто можем разумно обобщать наши результаты далеко за пределы конкретных условий, но мы можем с уверенностью утверждать законы только там, где они были проверены и подтверждены.

Постоянство скорости света, постулированное Альбертом Эйнштейном в 1905 году, было мотивировано нулевым результатом эксперимента Майкельсона-Морли.

Это не правильно. Видеть

Эйнштейн был в основном мотивирован результатами эксперимента Физо по измерению скорости света в движущейся воде.

Я согласен с тем, что Майклсон-Морли вовсе не мотивировал Эйнштейна. Причина, по которой люди так говорят, заключается в том, что интерфермометрия Майклсона является фундаментальным инструментом, и студенты должны обратить на него внимание. Но и Эйнштейна Физо на самом деле не мотивировал, хотя это был крупный необъяснимый эксперимент, который убедил его в правильности сложения скоростей. Его самой большой внешней мотивацией, вероятно, был Пуанкаре, который изо всех сил пытался понять инвариантность системы отсчета в 1902 году, почти открыл теорию относительности, но отверг ее в последнюю минуту, потому что начал ощущать неправдоподобные последствия.
Пуанкаре, вам действительно нужно его прочитать, если вы этого не сделали. Известное имя, но не настолько известное, как должно быть. Особенно от высокопоставленных лиц.

Парниковый эффект (не атмосферный):

Одно распространенное заблуждение состоит в том, что причина этого эффекта в том, что солнечный свет проникает внутрь и преобразуется в инфракрасное излучение, которое не может выйти наружу.

Но главная причина – это недостаток воздухообмена (см. раздел «Настоящие теплицы» в http://en.wikipedia.org/wiki/Greenhouse_effect ).

Это заняло у меня секунду, но у вас есть мое согласие. Формулировка, однако, является зависанием. Вы используете термин парниковый эффект по отношению к обычным (рукотворным) теплицам. Мы так привыкли к этому термину, используемому в науке о климате, что он кажется мне немного чуждым.

Распространенным заблуждением является то, что в эксперименте с двумя щелями электроны или фотоны проходят через обе щели одновременно и интерферируют друг с другом.

Ничего подобного никогда не происходит, и эта идея исходит не из квантовой механики. Просто бессмысленно задавать вопрос (из какой щели прошла частица?) в контексте конкретного эксперимента и тем более бессмысленно говорить, что она прошла через обе. Частица всегда проходит из той или другой щели, если вы ставите эксперимент, который задает вопрос, и в случае, если вы стреляете частицами по одной, вы всегда получаете одно попадание на экран, а не интерференцию частей частицы. .

Я думаю, что это заблуждение коренится в волновой аналогии описания волновой функции в квантовой механике, где вы должны иметь волну, проходящую от обеих щелей, чтобы иметь интерференцию с другой стороны. Конечно, эта картина не означает, что частица проходит через обе щели, а только утверждает, что существует интерференция между волновыми функциями двух независимых событий, что приводит к распределению вероятности обнаружения частицы в конкретной точке на экран. Это утверждение интерпретации Борна, которое недавно было проверено в эксперименте с тройной щелью .

В этот момент можно было бы спросить: «Хорошо, я понял для электронов, но в повседневном опыте свет ведет себя как волна. Что происходит в этом случае?», и ответ заключается в том, что свет ведет себя как волна только тогда, когда у вас есть большой поток фотонов и вы можете перейти к приближению непрерывного поля. Именно тогда волновые свойства проявляются как у фотонов, так и у электронов.

Обновление: очень интересное видео по квантовой механике

Update2: QM в вашем лице

Обновление 3: Фейнмановские лекции по физике, том 3: Рассеяние на кристалле (нейтроны).

...Давайте рассмотрим физику этого эксперимента. Если бы мы могли, в принципе, различать альтернативные конечные состояния (даже если вы не утруждаете себя этим), общая, конечная вероятность получается путем вычисления вероятности для каждого состояния (не амплитуды) и последующего их сложения. Если вы не можете различить конечные состояния даже в принципе, то амплитуды вероятности должны быть просуммированы, прежде чем брать абсолютный квадрат, чтобы найти фактическую вероятность. В частности, вы должны заметить, что если бы вы попытались представить нейтрон только волной, вы бы получили такое же распределение для рассеяния нейтрона, вращающегося вниз, как и для нейтрона, вращающегося вверх. Вы должны были бы сказать, что «волна» исходила бы от всех разных атомов и интерферировала бы так же, как и для волны, вращающейся вверх, с той же амплитудой.Итак, как мы говорили ранее, мы должны быть осторожны, чтобы не приписывать слишком большую реальность волнам в космосе. Они полезны для определенных проблем, но не для всех .

На самом деле то, что вы сказали, не соответствует действительности. Во-первых, электрон проходит через обе щели сразу (если хотите сказать обратное, то это скорее вкус или интерпретация, чем «борьба с ложным убеждением»). Во-вторых, хотя свойства одиночного фотона интересны, я бы не сказал, что он не ведет себя как волна (у него определенно много волновых свойств).
Хорошо, это звучит как аргумент «нет, это не так». QM дает вам структуру, в которой уравнения движения частицы (например, уравнение Шредингера) - это те, которые «имеют волновые» свойства, и из-за них вы получаете волновое поведение интерференции. КМ ничего не говорит о том, что частица «на самом деле» делает. Чтобы увидеть, что делает частица, вам придется провести измерение. Все остальное относится к области «интерпретации QM», где есть несколько интерпретаций, и с некоторыми из них происходят какие-то глупости.
Очень странный ответ. На самом деле от интерпретации зависит только то, считаете ли вы, что электрон проходит через обе щели. Значит, это вовсе не заблуждение. На самом деле, наиболее привлекательная для меня интерпретация (интеграл по траекториям Фейнмана) говорит вам, что электрон проходит через все траектории, и все они одинаково важны для определения конечной амплитуды. В частности, мешают пути через левую и правую щели.
Мне кажется, что вы пытаетесь предложить древние предубеждения (подобные тем, которые были у Эйнштейна) о том, что квантовые эффекты проявляются просто как статистика после того, как многие электроны пропущены через щели. Ну, это явно не так. Каждый отдельный электрон ведет себя квантово-механически и проходит все пути (с точки зрения интеграла по путям) или представляет собой волну, проходящую через обе щели (с точки зрения Шредингера).
Я не понимаю, как вы пришли к такому выводу из того, что я пишу. Квантовые эффекты, конечно, присутствуют с самого начала, но они присутствуют и в уравнениях движения. Я хочу сказать, что QM не утверждает, что «он проходит через обе щели». Я также не думаю, что Фейнман согласился бы с тем, что подход интеграла по путям подразумевает, что частица следует по всем путям. Он только утверждает, что у каждого пути есть вероятность, и частица на самом деле следует только одному. В конце концов, это эффект множества частиц, которые дают вам интерференционное изображение. Вы не можете сделать вывод о помехах от одной частицы.
@Vagelford: Я почти уверен, что Фейнман согласился бы со мной. Что касается моего вывода, то вы только что сами сказали: «В конце концов, интерференционное изображение дает эффект множества частиц». По сути, это старая ошибочная статистическая точка зрения Эйнштейна на квантовую механику. Если вы предполагаете, что частица прошла только через одну щель, а интерференция — это просто статистика, то, очевидно, потребуется какая-то теория скрытых параметров. Но мы знаем, что по неравенствам Белла такой вещи не существует. Или, может быть, вы говорите, что нам нельзя спрашивать о пути. Но это всего лишь интерпретация КМ.
Вы читаете не то, что я говорю. Я не говорил, что интерференция — это статистика, и я не говорю о скрытых переменных. Я говорю, что если мы спросим о пути (поставим эксперимент), то мы увидим путь. Если мы не спросим, ​​то уравнение Шредингера не говорит, что оно прошло через это, другое или и то, и другое. Поведение QM находится в динамике (уравнения движения), а не в кинематике (траектория). Дело в том, что описание производится волновой функцией, из которой получаются только вероятности событий, хотя уравнения полностью детерминированы.
@Vagelford: ладно, кажется, теперь я тебя понимаю. Но вы просто обсуждаете интерпретацию КМ, а не реальную физику. Конечно, если вы ничего не измеряете, трудно спросить, что происходит (и некоторые интерпретации доходят до того, что говорят вам, что вам не разрешено спрашивать ). Но вы можете выбрать интерпретацию, в которой вы можете что-то сказать, даже если вы не измеряете, если это согласуется с измерениями. Это называется последовательной интерпретацией историй.
Да, но в этом суть. Это принадлежит интерпретации, а не «актуальной физике», чтобы сказать, что она проходит через оба. Смешивать их — плохая и опасная идея, тем более что нет предпочтительной интерпретации.
@Vagelford: ну да. Но я бы не назвал это заблуждением. Идею можно сделать правильной, просто используя правильную интерпретацию. Так что не имеет значения, думаете ли вы, что электрон проходит через обе щели или нет. Это не так . Поэтому я думаю, что ваш ответ (хотя он и заслуживает указания на опасность) здесь неуместен.
Но это заблуждение. Как бы вы назвали утверждение о том, что что-то происходит в контексте МК, когда этого чего-то нет в МК?
@Vagelford: это происходит в контексте некоторой интерпретации QM, и если сама интерпретация непротиворечива, вы можете с уверенностью сказать, что это действительно произошло в самом QM. Никто никогда не сможет доказать, что ты не прав. Но это больше похоже на философию.
Извините, что резко вмешиваюсь, но КМ НИЧЕГО не говорит нам о пути электрона. ЕДИНСТВЕННАЯ объективная, измеримая и устойчивая вещь, которую говорит нам QM, - это РЕЗУЛЬТАТ ИЗМЕРЕНИЙ. Т.е. что электроны попадут на экран по какой-то схеме. Все остальное (нефизическое) интерпретация и субъективность.
Ну, это моя точка зрения.
@Sklivvz: но вы сами неявно используете одну из таких интерпретаций. А именно тот, который говорит вам, что нефизично спрашивать что-либо, кроме измерений. Вы произвольно решили сделать измерение основой того, что является физическим (и, кажется, вы даже не осознаете этого). Дело в том, что я могу принять другую интерпретацию, которая говорит мне, куда ушли электроны, и она также прекрасно воспроизводит все измерения, так что с ней проблем нет. Это такая же правильная (и физическая) интерпретация, как и ваша ;-)
@Marek: Я не думаю, что утверждение, что QM не говорит одно о другом, является интерпретацией. С другой стороны, если вы хотите сказать, что частица проходит через обе щели, вы выбираете одну или несколько интерпретаций без каких-либо физических оснований, поскольку нет предпочтительной интерпретации. Более того, некоторые из различных интерпретаций имеют противоречивые взгляды на некоторые вопросы. Так зачем предпочитать одно другому?
@Marek: моя - это не интерпретация, это просто описание того, что записывают эксперименты. Таким образом, любая интерпретация должна согласовываться с моим описанием (и с экспериментами). Я хочу сказать, что при наличии этого необходимого условия все интерпретации физически недоказуемы (на данный момент) и как таковые полностью субъективны. Если у вас нет интерпретации, которая подлежит доказательству и может быть фактически опровергнута экспериментально, это не физика. Это эпистемология.
@Vagelford: я думаю, что это интерпретация. Итак, вы сами выбрали интерпретацию (которую вам не разрешено спрашивать). Так почему же вы предпочитаете этот среди всех остальных? Я не говорю, что это проблема, просто это произвольно. И, как вы говорите, это не имеет большого значения для настоящей физики. Так что я не совсем уверен, почему мы все еще обсуждаем это.
@Sklivvz: даже если вы это отрицаете, вы все равно работаете в какой-то интерпретации. QM сама по себе является просто математической теорией. Связывать его с физической интерпретацией совершенно необходимо. Например, как вы думаете, что такое измерение? Подумайте об этом, и вскоре вы обнаружите, что сами используете ту или иную интерпретацию (хотя и неявно).
@Marek, я не знаю/не волнуюсь, что такое измерение, но я точно знаю, каков результат эксперимента. Это может быть, например, фотопленка с определенными узорами, оставленными частицами. Это то, что, на мой взгляд, нуждается в объяснении, и это то, что делает QM. QM проблематичен в основном из-за своей терминологии, поскольку обычно он заимствует понятия из классического мира по сходству. Но можно просто думать об этом как о математическом алгоритме. Если больше, то должна быть только одна правильная интерпретация, доказуемая экспериментом.
@Sklivvz: Я вижу, вам все равно, но игнорирование проблемы не означает, что она исчезнет ;-) Если вы хотите полное правильное описание мира, вы должны также описать свой аппарат с помощью QM. В некоторых случаях его невозможно разделить (например, в квантовой космологии). Вот почему люди начали задавать вопросы об измерениях и интерпретациях и обнаружили, что там прятались нетривиальные проблемы и рождались новые математические теории (такие как декогеренция и непротиворечивые истории). Конечно, вы можете игнорировать это для базовых расчетов, но вы должны, по крайней мере, знать, что вы невежественны ;-)
@Marek, серьезно - я понимаю проблему измерения и различные интерпретации QM. Суть вопроса: это факт, что (насколько мне известно) любая интерпретация одинаково (не)действительна. Другими словами, современные интерпретации не поддаются фальсификации и, следовательно, не являются научными.
@Sklivvz: неправда. Некоторые интерпретации лучше других в том же смысле, в каком квантовая механика лучше классической механики. Например, Копенгаген ничего не говорит вам об измерении, но другие интерпретации говорят вам (и они также говорят вам, почему Копенгаген работает в большинстве случаев). И говорить, что интерпретации ненаучны, просто неправильно. Конечно, вы можете предложить интерпретацию КМ, которая не будет согласовываться с наблюдениями, и такая интерпретация будет фальсифицирована. В любом случае, вам нужна интерпретация, чтобы использовать QM (даже если это просто ваш подход « заткнись и просчитывай» ).
@Марек, я вижу, ты любишь споры так же, как и я. Я считаю, что мы просто не согласны с тем, что составляет интерпретацию. Я не думаю, что моя интерпретация, но вы считаете. С моим определением я прав, а с вашим вы правы. Так что согласимся не согласиться :-)
@Sklivvz, ну, я не люблю споры, но по какой-то причине я всегда склонен ввязываться в них :-) Хорошо, мы можем согласиться или не согласиться. Но просто чтобы вы знали, это мое определение интерпретации УК , и оно довольно стандартное. Если вы говорите о чем-то другом, вы должны сообщить людям и не путать их с нестандартной терминологией ;-)
@Marek, я имел в виду то же самое ... но не хочу снова начинать спор (<-предназначено в хорошем смысле) :-)
@Sklivvz, хорошо, пусть будет :-) В любом случае, именно поэтому я думаю, что ответ Вагельфорда не очень хорош. Это просто интерпретация (интерпретация) :-)
@Марек, согласен.
Я должен сказать, что я также думаю, что интерпретация — это то, что описано в статье в Википедии. Я думаю, что мой ответ делает именно это различие между КМ и интерпретацией и, по сути, указывает на тот факт, что в преподавании КМ существует предпочтительный стиль, который продвигает одну или несколько интерпретаций. Я не нахожу причин, по которым это должно происходить, и я думаю, что я не единственный, как видно из видео.
Преподавание или общение по квантовой механике в целом.
@Vagelford: я согласен с тем, что эти два понятия должны быть четко разделены. КМ можно долго изучать как математическую теорию. Но это не так, как обычно учат. Обычно предполагается Копенгаген, и люди часто задаются вопросом о природе измерений и других связях с физикой, даже не рассказывая об интерпретациях.
Марек, мы, очевидно, согласны с этим.
@Vagelford, тогда ладно. Кстати, если бы вы действительно сформулировали вопрос так, что было бы ясно, что вы говорите о различии между чистым КМ и интерпретациями, я бы дал вам голос «за». Но в нынешнем виде это действительно сбивает с толку (по крайней мере, для меня; и я полагаю, что это должно быть еще больше для того, кто не знает об интерпретациях).

Вот ложное убеждение. Все, что говорит ваш учитель физики, правда. Потому что учителя физики никогда не введут вас в заблуждение относительно того, сколько существует состояний материи или как создается подъемная сила на крыле.

А как насчет того, что четность является одной из самых фундаментальных симметрий (а это не так).

Я знаю эксперименты, показывающие нарушение четности. Тем не менее, я думаю, что я до сих пор не понимаю следующее: вращательная симметрия является фундаментальной. А паритет просто поворачивается на 180 градусов. Итак, если мы говорим, что вся вращательная симметрия фундаментальна, почему подмножество (вращающееся под очень определенным углом — 180 градусов) не является фундаментальным? Разве это не противоречит самому себе?

Это только в двух измерениях. В трехмерном пространстве преобразование четности не эквивалентно какому-либо вращению.
@David: в 2d четность определяется отражением 1 оси, а не обеих, одинаково в любом четном измерении.
@Ron: правда, думаю, я ошибся.

Очень рекомендую прочитать статью Х. Николича "Квантовая механика: мифы и факты" http://arxiv.org/abs/quant-ph/0609163

Некоторые темы включают корпускулярно-волновой дуализм, соотношение неопределенности времени и энергии и фундаментальную случайность.

Я обсуждал эту статью в других сообществах, и она кажется надежной.

Заблуждение . Принцип неопределенности — это утверждение о «нашей» способности проводить измерения.

Поправка. Принцип неопределенности является результатом природы самих частиц и относится к способности чего- либо «делать соответствующие измерения». Не только мы не можем определить одновременные значения несовместимых наблюдаемых, Бог тоже не может.

Дело в том, что если мы не можем это измерить, то этого не существует. Это синонимы. Это важное философское положение.
Я думаю, что важно убрать «мы» из утверждения. «Если это не может быть измерено, это не существует» ближе к делу.
да ты прав.

Земля вращается вокруг Солнца. Неправильно говорить, что Солнце вращается вокруг Земли.

ФАКТ: Движение относительно. Нет ничего плохого в том, что Солнце вращается вокруг Земли. Первое упоминается чаще, потому что Солнце (или, точнее, барицентр) является лучшей инерциальной системой отсчета, а другие планеты также вращаются по близкому кругу вокруг Солнца, но причудливым образом вокруг Земли.

Путешествуя быстрее света в вакууме, можно вернуться в прошлое.

ФАКТ: Объяснений не требуется.

В системе отсчета с центром на Земле свет от далеких звезд также искажается один раз в год вокруг Земли, потому что все далекие звезды и свет также колеблются. Это бессмыслица для космологии, но в принципе, и только в принципе, она работает.

Заблуждение: наивные люди считают, что объект будет плавать, если его поместить в вакуумный контейнер, независимо от наличия гравитации.

Правильный факт: отсутствие гравитации заставляет объект парить.

Среди циничных физиков распространено ложное убеждение, что нет физического смысла в вопросе «почему существует что-то, а не ничто». Вопрос о том, существует ли неизбежный, непротиворечивый, самореферентный математический закон, который обязывает существование Вселенной, является реальным и законным, и единая теория была бы шагом в правильном направлении. Исследования в области теории чисел, простых чисел, бесконечности и т. д. также играют роль в этом.

Я знаю, что это старый вопрос, но слишком весело, чтобы пропустить его. Есть довольно много примеров ошибочных идей, которые укоренились, но с точки зрения их центральной роли в физике и степени, в которой они ошибочны и вводят в заблуждение, трудно найти лучший пример, чем атом Бора. Когда он вышел, он наэлектризовал мир физики благодаря своей революционной точке зрения и ошеломляющему успеху. Но спустя одиннадцать лет он полностью устарел. Тем не менее, за это короткое время он захватил воображение как физического мира, так и широкой публики до такой степени, что и сегодня остается культовым изображением атома в умах практически каждого.

Вводящее в заблуждение влияние этой модели имеет чрезвычайно далеко идущие последствия. Можно начать с идеи «квантового скачка», который породил коллапс волновой функции, который породил множество вселенных и так далее. Но, возможно, самым устойчивым пережитком атома Бора является представление о том, что обычные законы электромагнетизма должны быть приостановлены на атомном уровне, иначе атом был бы нестабилен. Конечно, ничего подобного нет в современной квантовой механике, и менее всего это относится к атому водорода. Величайшим триумфом уравнения Шрёдингера было то, что он показал, что движение электрического заряда можно проследить во времени и что стабильными атомными конфигурациями являются именно те, в которых нет ускоряющих распределений зарядов. Это было непосредственным и очевидным следствием решения Шредингера для атома водорода.

Я бы сказал, что верно не только то, что стабильными конфигурациями в КМ являются конфигурации без ускоряющих зарядов. Я бы пошел еще дальше и предположил, что в тех случаях, когда заряды действительно ускоряются, скорость, с которой кинетическая энергия движения превращается в электромагнитную энергию, точно соответствует скорости, которую можно было бы рассчитать обычным способом, применяя уравнения Максвелла. Так, например, в случае излучателя черного тела, если просто взять вибрирующие атомы с учетом ускоряющего движения зарядов и применить классическую теорию антенн, вы получите правильный спектр черного тела.

-1: нет, это неправильно. Модель Бора с ее квантовыми скачками более точна, чем описание Шредингера 1926 года, потому что волновая функция не может быть классическим полем, потому что для двух электронов она в 6 измерениях. Для большего количества частиц вы получаете множество декогерентных миров и коллапс волновой функции, а заряды ускоряются во всех растворах, включая основное состояние водорода.
Мне трудно понять, что вы пытаетесь мне сказать. В какой интерпретации ускоряются заряды в основном состоянии водорода? Более того, когда вы говорите «это неправильно», мне интересно, можете ли вы указать одну конкретную ошибку в том, что я сказал?
Ускорение квантовой частицы задается оператором д п д т , который равен нулю только в том случае, если частица находится в плоской волне. Основное состояние водорода ускоряется. Все, что вы сказали, неверно, поэтому трудно найти одну ошибку.
О, давай сейчас. В основном состоянии атома водорода нет ускоряющего заряда, и это всем известно.
Все, кто знает, знают обратное.

Это иронично!

Что опорожняющий резервуар с наконечником, направленным вниз, действительно испытывает силу!

(см. http://arxiv.org/pdf/physics/0312087v3 )

:-)

Что-то не может возникнуть из ничего

Да, может: в квантовых теориях поля вакуум не пуст .

В КТП вакуум, безусловно, не ничто (это просто вектор состояния, аннулируемый некоторыми операторами), так что это не имеет ничего общего с предложенным вами заблуждением.
Посмотрите "Вселенная из ничего" Лоуренса Краусса. youtube.com/watch?v=7ImvlS8PLIO
У меня нет времени смотреть это. Если у него есть изюминка, просто скажи мне. В любом случае ничто либо не имеет точного математического смысла в какой-то теории (и тогда уж точно не ничто), либо это просто философское понятие (и, следовательно, не физика). В любом случае, ваш ответ не годится.
Распространенные ложные убеждения в физике [закрыто]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v