Нужны ли физике такие понятия, как "Структура" ?

[Sergeevich]

Такой странный вопрос возник в ходе обсуждения одной из тем:

Цитата:

Цитата:

Sergeevich в сообщении #694755 писал(а):
Да уж, можно запутаться! Если Вы рассматриваете "состав" то это одно и то же, если - структуру, то это качественно разные вещи?
Здесь структура определяет свойство материи.

Munin
Нету никаких "составов" и "структур". Ваши аналогии из химии ошибочны: в физике своя система понятий.

На самом деле, в контексте, речь шла о физических свойствах.
Надеюсь никто не станет опровергать, что физические свойства макрообъектов тесно связаны геометрическим параметрами - структурой.
Форма тела определяет его момент инерции, структура вещества (расположение молекул в нем) - его физические свойства (механические, электрические свойства) и т. д.
Все разделы прикладной физики тесно завязаны на этом понятии.

Тем не менее, аналогия с химией, на мой взгляд, получилась удачной!
Действительно - химия сделала огромный шаг в понимании химических свойств материи,
когда занялась изучением и моделированием геометрических структур атомов и молекул.
Кстати, квантовая механика ввела понятие орбиталей - формы электронного облака вокруг атомов (S,P,D,F).
Имея представление о структуре молекулы можно прогнозировать ее химические свойства,
и наоборот под новые свойства материала мы можем разработать новую структуру.
Возможно, что такой подход был бы полезен и на микроуровне, для понимания принципов квантовых преобразований.

Теперь вопрос:
Существует ли в КМ подобное представление элементарных частиц (в виде трехмерной модели)?
Я, к сожалению, кроме таблиц ничего не нашел. (есть, правда, картинки на narod.ru )
Или теория пока оперирует математическими абстракциями?

[Munin]

Sergeevich в сообщении #707747 писал(а):

На самом деле, в контексте, речь шла о физических свойствах.

Неважно. Вы пытались описать их "химическим" языком. Он в физике не применяется.

Sergeevich в сообщении #707747 писал(а):

Надеюсь никто не станет опровергать, что физические свойства макрообъектов тесно связаны геометрическим параметрами - структурой.

Увы, это детское понимание, что такое "структура". В физике всё гораздо сложнее.

Sergeevich в сообщении #707747 писал(а):

Все разделы прикладной физики тесно завязаны на этом понятии.

Не-а. Не все.

Sergeevich в сообщении #707747 писал(а):

Кстати, квантовая механика ввела понятие орбиталей - формы электронного облака вокруг атомов (S,P,D,F).

Неправильно. Орбиталь - это не "форма электронного облака". Это форма + энергетический уровень. И энергетический уровень тут важнее.

Sergeevich в сообщении #707747 писал(а):

Возможно, что такой подход был бы полезен и на микроуровне, для понимания принципов квантовых преобразований.

Пробовали. Оказалось, что более полезен подход, придуманный физиками для физики, а не то, что вы говорите.

Sergeevich в сообщении #707747 писал(а):

уществует ли в КМ подобное представление элементарных частиц (в виде трехмерной модели)?

К счастью, нет. Природу описывают так, какова природа на самом деле, а не как нам хочется и нравится её описать. И оказалось, что природа - это не картинки и не трёхмерные модели, а штука посложнее, и совсем иначе устроенная.

Sergeevich в сообщении #707747 писал(а):

Или теория пока оперирует математическими абстракциями?

Не только пока, она всегда будет оперировать математическими абстракциями.

Поймите простую вещь: трёхмерные модели - это тоже математические абстракции. Но только такие, которые вам хорошо знакомы и приятны. Так вот, оказалось, что настоящие математические абстракции, на которых основано мироздание - не такие. Это тоже математические абстракции, но другие. К счастью, физики их сумели разгадать - это было очень непросто (двадцать лет напряжённой работы лучших умов!). Но оказалось, что природа не настолько к нам милостива, чтобы эти математические абстракции были ещё приятными для человека. Они новые и незнакомые. И это надо принять как данность, а не мечтать о несбыточном.

[Sergeevich]

Munin в сообщении #707776 писал(а):

Природу описывают так, какова природа на самом деле, а не как нам хочется и нравится её описать. И оказалось, что природа - это не картинки и не трёхмерные модели, а штука посложнее, и совсем иначе устроенная.

К счастью, природа, зачастую сама подсказывает нам - все гениальное просто! На начальном этапе изучения явлений природы её описывают так, как её понимают, а не какова она на самом деле.

Munin в сообщении #707776 писал(а):

Не только пока, она всегда будет оперировать математическими абстракциями..

Цитата:

Поймите простую вещь: трёхмерные модели - это тоже математические абстракции. Но только такие, которые вам хорошо знакомы и приятны. Так вот, оказалось, что настоящие математические абстракции, на которых основано мироздание - не такие. Это тоже математические абстракции, но другие. К счастью, физики их сумели разгадать - это было очень непросто (двадцать лет напряжённой работы лучших умов!). Но оказалось, что природа не настолько к нам милостива, чтобы эти математические абстракции были ещё приятными для человека. Они новые и незнакомые. И это надо принять как данность, а не мечтать о несбыточном.

Будем надеятся, что следующие двадцать лет не пройдут даром и математическая абстракция приобретет физический смысл.

[Munin]

Sergeevich в сообщении #707915 писал(а):

К счастью, природа, зачастую сама подсказывает нам - все гениальное просто!

Это дилетантский миф. Те, кто ничего не знает, очень любят думать, что для того, чтобы всё знать, можно не трудиться. Ведь это уничтожает разницу между ними и теми, кто многое знает.

Sergeevich в сообщении #707915 писал(а):

Будем надеятся, что следующие двадцать лет не пройдут даром и математическая абстракция приобретет физический смысл.

Она уже 100 лет как имеет физический смысл. Вы поздно проснулись.

[graviton]

(Оффтоп)

Всё гениальное не просто, а очень просто.Вот только дилетант Munin об этом не знает.

[Sergeevich]

Математика является наукой, которая не только показывает в каждом случае соотношения, но и определяет причины, от которых они зависят по природе самих вещей... Л.Эйлер

Munin в сообщении #707923 писал(а):

Она уже 100 лет как имеет физический смысл. Вы поздно проснулись.

А Вы рано встали, поэтому и съехали с темы. Будем друг-друга по носу щелкать или по сути вопроса?
Речь шла понятии структура и о строении элементарных частиц и можно ли к ним применять абстракции в виде трехмерных моделей. 100 лет назад еще не было такого количества теорий на эту тему.

Ваш ответ мне понятен.

Munin в сообщении #707923 писал(а):

К счастью, природа, зачастую сама подсказывает нам - все гениальное просто!

Это дилетантский миф. Те, кто ничего не знает, очень любят думать, что для того, чтобы всё знать, можно не трудиться. Ведь это уничтожает разницу между ними и теми, кто многое знает.

Вы глубоко заблуждаетесь!
Те кто действительно понимает, то что он знает, пытается объяснить тому кто не знает и этим стирает разницу между ними.
Те кто, очень любят думать, что они знают, но не могут объяснить, всегда переходят на личности, поплевывая свысока.

Кстати, алхимики, которые искали философский камень тоже много трудились. Поэтому я с таким же уважением, отношусь ко всем апологетам самых смелых теорий от "кротовых нор", струнных теорий до пузырьковых вселенных. В конце-концов общая физическая картина мира должна постепенно проясняться.

[_hum_]

Не знаю точно, о чем вы спорите, но если тема действительно соответствует заявленной в заголовке, то тогда ответ таков: структура - это понятие системного анализа, а потому применимо во всех научных дисциплинах. Кратко, всякая система рассматривается как совокупность элементов + совокупность отношений (связей) существующих между этими элементами и определяющими ее свойства. Вот эти связи и называются структурой.

Типичный пример в физике - стат. механика - рассмотрение свойств макроскопической системы через свойства ее элементов и характер их взаимодействия между собой - ака структуры системы.

[Sergey K]

Sergeevich писал(а):

Речь шла понятии структура и о строении элементарных частиц и можно ли к ним применять абстракции в виде трехмерных моделей. 100 лет назад еще не было такого количества теорий на эту тему.

то есть можно ли протон представить как цепочку кварков, а нейтрон как кольцо?

Sergeevich писал(а):

Те кто действительно понимает, то что он знает, пытается объяснить тому кто не знает и этим стирает разницу между ними.

Из собственного опыта: к сожалению, это зависит не от того кто понимает, а от того кто не понимает. Потому что тот кто не понимает, обречен работать несколько лет как минимум порой, чтобы говорить о по настоящему сложных вещах. Единственное, что может сделать понимающий - это помогать или создать иллюзию понимания, объяснив все на пальцах.

[graviton]

Sergey K, проблема в том, что по настоящему грамотный профессионал не будет прибегать к хамству как последнему аргументу.Как правило на личности переходят только зашоренные дилетанты, которые не могут отойти от шаблонов.Чем, по вашему отличается специалист от дилетанта?

[Oleger99]

Уважаемый Sergeevich. То, что вы пишите, это наивное изложение принципов Неймана и Кюри в кристаллофизике. Но даже там все не так просто и однозначно, как бы вам хотелось. Пример тому - спонтанная намагниченность у кубического железа. А как объяснить одинаковый спин бесструктурного заряженного электрона и очень даже структурного нейтрона?

[Sergey K]

graviton, хамства я честного говоря не заметил. И в слове дилетант обидного тоже мало, я вот тоже был когда-то дилетантом по хождению на горшок. И смею предположить, вы тоже.

отличие в мышлении. Механизмы анализа у них разные.

[Sergeevich]

_hum_ в сообщении #707992 писал(а):

Не знаю точно, о чем вы спорите, но если тема действительно соответствует заявленной в заголовке, то тогда ответ таков: структура - это понятие системного анализа, а потому применимо во всех научных дисциплинах. Кратко, всякая система рассматривается как совокупность элементов + совокупность отношений (связей) существующих между этими элементами и определяющими ее свойства. Вот эти связи и называются структурой.

Типичный пример в физике - стат. механика - рассмотрение свойств макроскопической системы через свойства ее элементов и характер их взаимодействия между собой - ака структуры системы.

Спасибо, за ответ, Вы поняли мой вопрос на все 100%.
Тема действительно соответствует заявленной в заголовке, остальное обычный любезный треп на форумах - кто кого умнее

Игнорирование одного свойств системы, зачастую, не позволяет правильно интерпретировать ее поведение в целом. (Sergeevich )


Многое ли мы смогли бы понять в различиях физических свойств углерода в виде сажи, графита и алмаза, зная только энергетические уровни электронов?
Или, почему форма снежинки именно такая и т.д. ? Это и дети знают.

Попутно, возник вопрос - может и в ТМ теории элементарных частиц есть попытки перейти от "цветов" и "запахов" к другим - физическим характеристикам?
(Есть ли попытки перейти от таблицы Менделеева к строению атома - другими словами?)
Вот собственно и все!

Sergey K в сообщении #708032 писал(а):

то есть можно ли протон представить как цепочку кварков, а нейтрон как кольцо?

Что-то вроде этого. Не знаю, может это фигуры Лиссажу, образованные стоячими волнами, по крайней мере это не "мячики"
Если это фотон - то представление в виде волны с геометрическими параметрами для него уже есть.
Кстати, конструкции СВЧ (и нет только) техники тесно завязаны на этих параметрах.

graviton в сообщении #708054 писал(а):

Чем, по вашему отличается специалист от дилетанта?

Да ничем! Специалист, как известно - подобен флюсу, полнота его односторонняя. Тут главное взаимоуважение.
Я не скрываю, что дилетант во многих вопросах, поэтому интересуюсь у специалистов.
И тем не менее, специалист всегда может "на пальцах" объяснить то, что он понимает.
По крайней мере я стараюсь так поступать в тех вещах, где я разбираюсь.
Ну а дилетант - может честно признаться, что не понял

Oleger99 в сообщении #708056 писал(а):

Уважаемый Sergeevich. То, что вы пишите, это наивное изложение принципов Неймана и Кюри в кристаллофизике. Но даже там все не так просто и однозначно, как бы вам хотелось. Пример тому - спонтанная намагниченность у кубического железа.

Уважаемый, Oleger99! Спасибо, но Вы мне явно льстите. Я структуру объекта(системы) представляю в не так узко, как в кристаллофизике. Момент инерции, фазовые переходы, сверхпроводимость и многие другие физические явления, надеюсь пока не зависят, от спонтанной намагниченности.

[Sergey K]

Sergeevich писал(а):

Многое ли мы смогли бы понять в различиях физических свойств углерода в виде сажи, графита и алмаза, зная только энергетические уровни электронов?

да

Sergeevich писал(а):

Попутно, возник вопрос - может и в ТМ теории элементарных частиц есть попытки перейти от "цветов" и "запахов" к другим - физическим характеристикам?

цвета и запахи и есть объективно существующие характеристики. Других нет. И про мячики никто вообщем, то не говорит. Понятие формы там не применимо. Потому что требует геометрических интерпретаций, а тут у нас принцип неопределенности есть. И вообще, понятие структуры - это когда мы кирпич можем на атомы разложить. А вот протон на кварки разложить нельзя. Можно говорить о структуре только потому что внутри есть три "сгущения". Но я не думаю, что с такой структурой можно обращаться аналогично структурами более крупного уровня. Нет там разделения, есть преобразование.

Sergeevich писал(а):

И тем не менее, специалист всегда может "на пальцах" объяснить то, что он понимает.

На пальцах можно показать как мясорубка работает. Не повторяйте моих школьных ошибок - если вам показали фото автомобиля, не думайте, что вы с ним разобрались.

[graviton]

Вообще-то размазывается не сама частица, а её траектория.

Sergey K специалист ещё тем отличается от дилетанта, что найдёт выход из любой ситуации.

[Sergeevich]

Sergey K в сообщении #708176 писал(а):

Sergeevich писал(а):
Многое ли мы смогли бы понять в различиях физических свойств углерода в виде сажи, графита и алмаза, зная только энергетические уровни электронов?

да

Это очень интересно!
Объясните, пожалуйста, различие в твердости алмаза и графита на базе энергетических уровней электронов.
Так как речь шла о применимости понятия структуры (формы) в физике,
могу дать задачу по-проще, как они (уровни) влияют на момент инерции шара и кольца?


Да, и орбитами электронов, как-то вышли из положения, хоть они тоже "сгустки" энергии.

Sergey K в сообщении #708176 писал(а):

На пальцах можно показать как мясорубка работает. Не повторяйте моих школьных ошибок - если вам показали фото автомобиля, не думайте, что вы с ним разобрались.

Вообще и не заставляю Вас напрягаться, если не получается.
Хотя с автомобилем у Вас получился хороший пример: "Мы скопировали чертежи планера, отлили точную копию в бронзе, но он не летает" )))