Бессмысленность поиска физ. смысла в физических теориях.

[Pulseofmalstrem]

Доброе время суток!
Интересен вопрос, который можно сформулировать следующим образом: "Если обозначить всю совокупность физических теорий, которыми человечество располагает и пользуется на данный момент за $K$, то можно ли создать некий другой набор таких теорий $S$, который имел бы такой же успех как $K$?".
Чтобы формулировка стала более понятной, я попытаюсь привести несколько простых примеров: Возьмем например классическую механику, в ней все любят пользоваться скоростями, координатами и тремя законами Ньютона. Ясно, что идея скоростей и координат естественно возникла из особенностей человеческого восприятия действительности, а можно ли представить себе другой набор понятий и законов, который позволял бы правильно предсказывать результаты экспериментов (то есть отсюда можно было бы установить функтор между этими 2 теориями, что значит абсолютную идентичность двух теорий для народного хозяйства)? В целом данный вопрос не слишком содержателен, но в контексте обсуждения реальности некоторых модельных объектов). Приведу пример:
Вот мы все любим говорить, что ЭМ поле существует и материально, но предположим что все ЭМ явления можно описать в терминах некоторой другой величины $X$, и если бы исторически мы создали теорию $X$, а не привычную нам теорию, то говорили бы что объективно существует $X$! Причем отмечу, различие внутреннее между $X$ и ЭМ полем может быть весьма сильным - все что нам нужно, это чтобы можно было согласовать предсказания. То есть не меняя математического содержания можно добиться сильного изменения философского содержания, того самого "физ. смысла".

[arseniiv]

Кажется, когда физики говорят что-то про физический смысл, они как раз имеют в виду нечто другое, некие проверки на осмысленность проводимых действий. О наличии же или отсутствии смысла у объектов тут уже тысячу копий сломали и, кажется, так и не пришли к какому-то одному выводу (кроме того, что лучше не придавать этой отнюдь не количественной болтовне больше смысла, чем конкретному содержанию теорий).

[Pulseofmalstrem]

arseniiv
В том то и дело, вот мы говорим ЭМ поле $(E, H)$ - там распределение векторов в пространстве и времени. Все бы ничего, но возникает справедливый вопрос: А можно ли придумать такой набор понятий, чтобы описать все что происходит с заряженными частицами на другом языке, в котором и слова о векторах не будет? Да это кажется сложным, но нельзя исключать самые невероятные варианты. И тогда мы будем говорить о существовании некоторого другого объекта, который проявляет себе так же как и ЭМ поле.
Вот в чем тут дело! Когда мы говорим про нечто $X$ как вещь в себе, мы разумеется не останавливаемся на одних его внешних проявлениях, в то время как вполне можно допустить, что может быть 2 разных по внутренней сути, но сходных по внешнему проявлению объекта! Все это делает крайне затруднительным даже самомалейшую попытку как-то увязать реальность с научной моделью. Модель и модель, единственная для чего она нужна - вычисления, поэтому все теории лучше интерпретировать в духе shut up and calculate.

[Anton_Peplov]

Под физическим смыслом обычно понимают нечто вот такое, которое в Вашему исходному вопросу имеет мало отношения.
Что же до вопроса, то загляните сюда. Потом, если останется желание, можно ещё сюда. И спросите себя, точно ли Вы спрашиваете что-то такое, чего до Вас не спрашивали, и надеетесь услышать ответы, которые ещё не звучали.

[Pulseofmalstrem]

Anton_Peplov
На самом деле мой вопрос можно строго математически сформулировать, чтобы сделать обсуждение более предметным и увлекательным:
Пусть у нас имеется некий мир, который мы обозначим буквой $W$ - в самом простом варианте это просто множество,в более сложных вариантах на нем еще есть некоторая структура, к ее наличию мы еще обратимся.
Мир можно воспринимать по разному, по сути простейшей моделью восприятия будет некоторое отображение: $f: W \to S$, где $S$ - другое субъектное множество. Так например зрение отображает реальный мир на множество картинок, очевидно идеальное восприятие задается биективным отображением. Самое плохое - потеря инъективности, но вообще ее избежать обычно не получается, так как мощность мира как правило больше, чем мощность субъективного множества и при кодировании мы всегда что-то потеряем.
Теперь что-же такое научная теория:
Вот у нас есть мир $W$ на нем есть некоторая структура (набор некоторых операций и отношений, чтобы не усложнять будет просто перестановки сути это не поменяет) $Aut \ W$ с помощью восприятия возникает некоторая структура на субъектном множестве $S - Aut \ S$, которая уже сама по себе может содержать в себе серьезные ошибки. Ученый на основе $Aut \ S$ строит модель $M$, которая уже абсолютно точно передает $Aut \S$. Тут сразу есть 2 вопроса: могут ли 2 разные модели передать точно $Aut \ S$ - ну тут просто ответ будет в том, что эти модели будут изоморфны вроде бы как (не силен в мат. логике, но простая интуиция говорит что можно получить изоморфизм пройди от одной модели к $Aut \ S$ , а потом из $Aut \ S$ в другую модель). И, наконец, насколько сильно могут отличаться модели получившиеся из разных восприятий мира?

-- 15.12.2017, 21:01 --

Например, меня весьма удивляет тот факт, что физические законы носят предписательный характер, а не запретительный: это как 2 разных подхода к описанию игры: разрешено все, что не запрещено (типично для юридических систем), или запрещено все, что не разрешено (такое можно найти в некоторых настольных играх)

[arseniiv]

Pulseofmalstrem в сообщении #1275169 писал(а):

Все бы ничего, но возникает справедливый вопрос: А можно ли придумать такой набор понятий, чтобы описать все что происходит с заряженными частицами на другом языке, в котором и слова о векторах не будет?

Тензор электромагнитного поля, 4-потенциал электромагнитного поля… Короче, если бы вы какой-то пример довели до конца, было бы неплохо.

-- Пт дек 15, 2017 23:10:02 --

Pulseofmalstrem в сообщении #1275182 писал(а):

Например, меня весьма удивляет тот факт, что физические законы носят предписательный характер, а не запретительный

Как это будет по-математически?

[kry]

Pulseofmalstrem в сообщении #1275182 писал(а):

Например, меня весьма удивляет тот факт, что физические законы носят предписательный характер, а не запретительный

Неверно. Существуют два вида законов - дескриптивные (описательные) и прескриптивные (предписывающие). Физические законы как гносеологические конструкции хотя и придуманы людьми, но описывают физические закономерности нашей реальности, а значит логично, что физические законы носят дескриптивный (описательный) характер, а вот употреблять слово "предписательный" - некорректно по отношению к физическим законам, так как предписание направлено на должное, а не на сущее (сейчас меня справедливо закидают тапками за философскую терминологию в физическом разделе, но у меня нет желания подбирать другие слова), так что было бы как-то странно пытаться сформулировать физические законы в прескриптивном виде.

Pulseofmalstrem в сообщении #1275182 писал(а):

это как 2 разных подхода к описанию игры: разрешено все, что не запрещено (типично для юридических систем), или запрещено все, что не разрешено (такое можно найти в некоторых настольных играх)

Во-первых, в настольных играх и юридических системах используется как раз прескриптивный подход к законам, но сам прескриптивный подход может быть негативным или запретительным ("запрещено все, что не разрешено") и позитивным или разрешительным ("разрешено все, что не запрещено"): для публичного права преимущественно характерна негативная версия прескрипции, а для частного - позитивная.

[warlock66613]

kry в сообщении #1275195 писал(а):

употреблять слово "предписательный" - некорректно по отношению к физическим законам, так как предписание направлено на должное, а не на сущее

А есть ли разница? Если это необходимо, то можно рассматривать физические законы как предписания, которых нужно придерживаться при построении альтернативной реальности, чтобы эта альтернативная реальность была тождественна нашей реальности,

[wrest]

Pulseofmalstrem в сообщении #1275169 писал(а):

А можно ли придумать такой набор понятий, чтобы описать все что происходит с заряженными частицами на другом языке, в котором и слова о векторах не будет?

Ну так есть же закон Кулона. Тут потрясли зарядом, а там в ответ заколебался другой заряд. Фейнман об этом пишет (о множественности способов описания одних и тех же законов). Кажись в нобелевской лекции, в том числе.

[Pulseofmalstrem]

Я для прояснения разговора позволю себе привести пример математический, так как я этом я разбираюсь чуть лучше: вот есть такой объект как граф, однако задать граф можно очень по разному:
Можно говорить о вершинах и ребрах, можно о матрицах смежности (можно вообще забыть о вершинах и ребрах, и говорить только о матрицах с заданными свойствами (аки симметричность, заполненность нулями и единицами)), можно задать граф с помощью квадратичной формы, можно вообще рисовать картинки в трехмерном пространстве (чтобы избежать трудностей с самопересечением) + etc, можно еще сотню способов придумать.
Ясно, что все эти описания одного и того же объекта, но как же по разному ты о нем будешь думать исходя из этих способов. Если ты любишь матрицы смежности, то ты начнешь вычислять спектры графов и строить алгебраическую теорию, если любишь геометрический подход - то будешь говорить про ребра, про удаление вершин и тому-подобное. Конечно, сейчас все эти подходы применяются поочередно и полезно держать их все в уме, однако мнится мне, что были времена, когда чего-то из описанного не было.
А сколько есть разных способов построения комплексных чисел (начиная с геометрического образа плоскости, заканчивая расширением поле вещественных чисел за счет корня уравнения $x^2 + 1 = 0$)?

-- 15.12.2017, 21:49 --

wrest
Но одним законом Кулона сыт не будешь, есть же волны и явления наблюдаемые с ними связанные, так что надо теорию дальнодействия развивать дальше, если хочешь без векторов и полей обойтись, но в целом это выполнимо (запаздывание) - получится другой взгляд на вещи, в котором поля не будет, а будет некая другая сущность - и что из этого реально, а что просто фантазия человека?

[madschumacher]

Pulseofmalstrem в сообщении #1275169 писал(а):

И тогда мы будем говорить о существовании некоторого другого объекта, который проявляет себе так же как и ЭМ поле.

Про ЭМ поле уже написали. Давайте ещё вспомним про упомянутую классическую механику и про неупомянутую квантовую механику.
Итак, на классмех можно смотреть с точки зрения (насколько я, необразованный, знаю):

• ньютоновской механики,
• лагранжевой механики,
• механики Гамильтона,
• формализма Гамильтона-Якоби.

Аналогично, в квантмехе есть:

• матричная механика Гейзенберга,
• волновая механика Шрёдингера,
• обобщённый формализм ско-бки Дирака,
• Фейнмановская инерпретация в виде интегралов по траекториям,
• (тут вроде не настолько хорошо разработано, но) томографическая формулировка в виде функций Вингера.

Между всеми этими штуками во всех случаях установлено соответствие, доказана эквавалентность, поэтому физиков вопрос:

Pulseofmalstrem в сообщении #1275157 писал(а):

Вот мы все любим говорить, что ЭМ поле существует и материально, но предположим что все ЭМ явления можно описать в терминах некоторой другой величины $X$, и если бы исторически мы создали теорию $X$, а не привычную нам теорию, то говорили бы что объективно существует $X$!

не особо волнует, т.к. сами подобного они и наплодили (хотят говорят про скорости и решение диффуров, а хотят -- о минимальном действии и вариационном принципе). Если посмотреть менее глубоко, то всякие переходы из одной системы отчёта в другую (типа преобразований Галлелея в классмехе, или выбор калибровки для потенциалов ЭМ поля) -- это и так явления этой природы, поэтому банальное изучение физики делает Ваш вопрос тривиальным и не особо интересным, несмотря на оперирование терминами "автоморфизм" и "субъектное множество".

[kry]

warlock66613 в сообщении #1275201 писал(а):

А есть ли разница? Если это необходимо, то можно рассматривать физические законы как предписания, которых нужно придерживаться при построении альтернативной реальности, чтобы эта альтернативная реальность была тождественна нашей реальности

Обычно все же считается, что разница есть, так как мы можем при помощи эмпирики доказать истинность или ложность дескриптивных законов и поэтому дескриптивные законы в философской логике делят на истинные дескриптивные (описывают нашу объективную реальность) и ложные дескриптивные или квазидескриптивные (могут в ограниченных пределах использоваться для описания в разных абстрактных моделях (например, в философии) и формальных моделях (например, в математике), но при этом не описывают объективную реальность), а с прескриптивными законами это не работает.

Кроме того, у дескриптивных и прескриптивных законов совершенно разная телеология: прескриптивные законы направлены на то, чтобы менять поведение субъектов в ту или иную сторону, а дескриптивные законы просто представляют собой как можно более точное описание реальности или части реальности.

[Pulseofmalstrem]

madschumacher
А кто сказал, что это вопрос имеющий практическое значение именно в физике? Ясен пень, что можно наплодить множество эквивалетных теорий, это вопрос интересный в философском аспекте. Если коротко сформулировать главный тезис: "при наличии такого произвола единственно верной интерпретацией будет - заткнись и считай"

[madschumacher]

Pulseofmalstrem в сообщении #1275212 писал(а):

"при наличии такого произвола единственно верной интерпретацией будет - заткнись и считай"

Блин, Наука -- это не поиск Истины, как некоторые считают. Это -- построение моделей, описывающих реальность (точнее, её определённые куски). Зачем и почему эти модели работают -- это вопрос праздный и, имхо, бесполезный.

[fred1996]

А вот интересно, если бы человек не обладал зрением, он бы смог придумать хотя бы евклидово трехмерное пространство? И вообще, как бы он научился например передавать знания?