Неумозрительная физика

[Rusit8800]

Давно интересовал вопрос: неужели фундаментальные законы физики, которые никак не обосновываются могут быть запросто приняты на веру? Да, они многократно были подтверждены экспериментально, но почему никто не сомневается в том, что сколько бы много раз мы не проводили эксперименты, они не дадут сбой? Например тождество $\[{(a + b)^2} = {a^2} + 2ab + {b^2}\]$ нельзя доказать, многократно подставляя $a$ и $b$ и смотря на его выполнение. Вдруг эти фундаментальные законы на самом деле могут не выполняться или выполняются не совсем так, как мы это представляем? Как же тогда можно судить об абсолютной правдивости физики? И возможна ли вообще абсолютно идеальная физическая модель мироздания?

[Ms-dos4]

Rusit8800
Физику это не волнует. Важно лишь то, как определённая модель описывает реальность. Более того, мы даже пользуемся моделями, которые по факту неверны, но в определённых случаях (границах своей применимости) дают верный результат. Если выяснится, что какая-то из сегодняшних "фундаментальных" теорий где-то не выполнятся - получат новую, в которую старая войдёт как частный случай.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (Ф)» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»

[Rusit8800]

Но как можно пользоваться моделью, которая неверна? Такая модель может противоречить.

[Ms-dos4]

Rusit8800
И что? Механика Ньютона неверна, но ей пользуются.
P.S. Что вы понимаете под противоречивостью? Некоторые теории противоречивы (как классическая электродинамика), некоторые (как Ньютоновская механика) нет, хотя обе строго говоря "неверны".

[arseniiv]

Rusit8800 в сообщении #1199104 писал(а):

но почему никто не сомневается в том, что сколько бы много раз мы не проводили эксперименты, они не дадут сбой?

Как это никто не сомневается?

Rusit8800 в сообщении #1199114 писал(а):

Но как можно пользоваться моделью, которая неверна?

Модель может быть верна с определённой точностью. Физика об этом в курсе и пользуется этим буквально всюду.

Rusit8800 в сообщении #1199104 писал(а):

Например тождество $\[{(a + b)^2} = {a^2} + 2ab + {b^2}\]$ нельзя доказать, многократно подставляя $a$ и $b$ и смотря на его выполнение.

Если каким-то обходным путём показать, что слева многочлен второй степени от $a, b$, то можно подставить несколько пар значений и именно что доказать равенство. Коэффициентов у произвольного такого многочлена всего шесть, так что шести правильно подобранных пар достаточно.

Rusit8800 в сообщении #1199104 писал(а):

И возможна ли вообще абсолютно идеальная физическая модель мироздания?

Нет причин считать, что невозможна, но узнать мы о том, что данная модель идеально точна, не сможем.

-- Сб мар 11, 2017 19:11:09 --

Кто бы дал ссылки, а то здесь уже было с пять разных тем прямо про это всё.

[Rusit8800]

Ms-dos4 в сообщении #1199115 писал(а):

И что? Механика Ньютона неверна, но ей пользуются.

Тогда зачем?

[arseniiv]

Потому что она проще остальных в границах своей применимости.

[Лукомор]

Rusit8800 в сообщении #1199104 писал(а):

Например тождество $\[{(a + b)^2} = {a^2} + 2ab + {b^2}\]$ нельзя доказать, многократно подставляя $a$ и $b$ и смотря на его выполнение.

Но можно умножить $a+b$ на $a+b$ почленно, а потом привести подобные члены, и... застыть в изумлении!
А если еще и квадрат нарисовать, а затем разбить его на два меньших квадрата и два прямоугольника, то это будет весьма наглядно и поучительно!
А там уже и до теоремы Пифагора недалеко...

-- Сб мар 11, 2017 18:11:13 --

Rusit8800 в сообщении #1199125 писал(а):

Тогда зачем?

У меня есть перфоратор, но в тех местах, где нет электричества, я пользуюсь молотком и зубилом...

[Metford]

Rusit8800 в сообщении #1199104 писал(а):

Как же тогда можно судить об абсолютной правдивости физики?

А кто о ней судит? Особенно в таких терминах?

Rusit8800 в сообщении #1199104 писал(а):

почему никто не сомневается в том, что сколько бы много раз мы не проводили эксперименты, они не дадут сбой?

Вот когда дадут сбой - тогда будет о чём говорить. А точнее, о чём думать.

Rusit8800 в сообщении #1199125 писал(а):

Тогда зачем?

Прочитайте предисловие Ландау к первому изданию его первого тома (помещается сейчас в конце этого самого первого тома).

А самое главное, что уже прозвучало в нескольких ответах - это слова "границы применимости". Один из самых важных моментов любой физической теории. Ещё есть требуемая точность расчётов.

[Anton_Peplov]

Rusit8800 в сообщении #1199125 писал(а):

Тогда зачем?

Задача. "Вагон движется относительно придорожного столба со скоростью 60 км/ч. Человек идет по вагону в том же направлении со скоростью 4 км/ч. Найти скорость человека относительно придорожного столба".
Алгоритм выяснения "тогда зачем":
1. Решить задачу через классический закон сложения скоростей.
2. Решить задачу через релятивистский закон сложения скоростей.
3. Задуматься.

[Metford]

А можно ещё добавить условие, что вагон при этом движется по закруглению? Так - для эстетики

Хотел сразу привести в пример задачу какую-нибудь, но поленился.

[fred1996]

Господа, я думаю тут вопрос не чисто конкретно по физике, а скорее о смысле жизни человека, покидающего детский мир грез и окунающегося в суровую будничность взрослой жизни.
Вспомните себя в этом возрасте.
Лично у меня в 14 лет на эту тему были проблемы.
Но мне повезло, что рядом находился человек на 10 лет старше меня, который правильно реагировал на мои детские вопросы.
Извините заранее, если я слегка не угадал с возрастом автора заглавного поста.

[Munin]

Rusit8800 в сообщении #1199104 писал(а):

Давно интересовал вопрос: неужели фундаментальные законы физики, которые никак не обосновываются могут быть запросто приняты на веру? Да, они многократно были подтверждены экспериментально, но почему никто не сомневается в том, что сколько бы много раз мы не проводили эксперименты, они не дадут сбой?

Ну, можете сомневаться, а что толку?

То есть, простое сомнение ничего нового не даёт. Если из вашего сомнения вырастет что-то конструктивное - это другое дело.

Физики так и делают: ищут условия, когда законы дают сбой. И исследуют, а что происходит тогда. И обнаруживают там другие, новые законы. И их тоже исследуют, ставят в критические условия.

[fred1996]

Munin в сообщении #1199304 писал(а):

Физики так и делают: ищут условия, когда законы дают сбой. И исследуют, а что происходит тогда. И обнаруживают там другие, новые законы. И их тоже исследуют, ставят в критические условия.

Я обычно школьникам преподношу это так:
В физике обычно работает интерполяция, а экстраполяция применяется с большой осторожностью.
Например экспериментально было установленно, что те или иные законы достаточно точно описывают поведение системы в тех или иных условиях или масштабах величин, если хотите.
Тогда есть основания полагать, что и в любых промежуточных состояниях или масштабах эти законы работают с той же точностью.
Но это совсем не значит, что законы будут работать за пределами тех шкал, где они проверены экспериментом.
То есть экстраполяция может работать а может и нет. Надо проверять и если что, строить новые, более точные модели. То есть все честно, без обмана. :)