Учёные пытаются описать свойства кварков и суперструн. Если им удастся это сделать, то они смогут описать свойства протона, электрона, нейтрона. А это значит можно будет точно указать:
1. Свойства всех атомов. Точную температуру кипения и плавления всех элементов (при помощи награмождения огромного количества радикалов)
2. Свойства всех химических соединений, включая органические соединения.
3. Описать все виды (возможные и невозможные, существующих и несуществующих) живых существ. Например: может ли существовать черепаха с крыльями орла? Ответ: Нет. Для этого нужно (ну, скажем) решить 1326743574649 уравнений с 1326743574649 неизвестными. Решив, получим ответ, что такого существа в природе быть не может. А вот собака с двумя хвостами существовать может. Нужно гены изменить так-то и так-то.
4. Описать все процессы, которые происходят внутри звёзд и точно сказать что именно взрывается внутри сверхновых звезд.
А не бред ли это? Может быть нельзя точно описать свойства материи на микроуровне? Ведь в этих формулах (а их там наберётся с десятка два) будет находиться информация о всех свойствах материи?
Естественные науки
Можно ли, описав свойства материи на микроуровне, описать все свойства всей материи?
местами у вас бред - но совсем не такой, как вы думаете.
свойства веществ ужа давно прекрасно умеют выводить из квантовой механики, из уравнения Шрёдингера. Химики начинают разрабатывать новые вещества за компьютером, в программах, основанных на квантовой химии - то есть на том самом Шредингере, чем каждый раз мучаться с пробирками и установками, можно получить весь набор физических и химических свойств прямо на компе. Конечный результат, естественно, проверяют опытным путем - мало ли где могли ошибиться. Так разрабатываются сложнейшие органические вещества, лекарства.
и основы живого сейчас анализируют таким путем: как работают на молекулярном уровне гены, рибосомы итд.
а вот может ли существовать черепаха с крыльями - никакими уравнениями не решается. Потому, что это запреты не физического характера, а исторического. у нас по 5 пальцев и 4 конечности не из-за каких-то особенностей систем уравнений, а чисто исторически: у первого тетрапода, вылезшего на сушу было именно 4 конечности и именно по 5 пальцев на на каждой.
а что именно происходит внутри звезд именно таким путем описано еще в 50-е годы.
свойства веществ ужа давно прекрасно умеют выводить из квантовой механики, из уравнения Шрёдингера. Химики начинают разрабатывать новые вещества за компьютером, в программах, основанных на квантовой химии - то есть на том самом Шредингере, чем каждый раз мучаться с пробирками и установками, можно получить весь набор физических и химических свойств прямо на компе. Конечный результат, естественно, проверяют опытным путем - мало ли где могли ошибиться. Так разрабатываются сложнейшие органические вещества, лекарства.
и основы живого сейчас анализируют таким путем: как работают на молекулярном уровне гены, рибосомы итд.
а вот может ли существовать черепаха с крыльями - никакими уравнениями не решается. Потому, что это запреты не физического характера, а исторического. у нас по 5 пальцев и 4 конечности не из-за каких-то особенностей систем уравнений, а чисто исторически: у первого тетрапода, вылезшего на сушу было именно 4 конечности и именно по 5 пальцев на на каждой.
а что именно происходит внутри звезд именно таким путем описано еще в 50-е годы.
Еще в первой половине 19 века такая идея пришла в голову французского ученого Карно (тот самый, который ввел понятие КПД тепловой машины) .
Идея Карно заключалась в том, чтобы написать систему дифференциальных уравнений, которые описывают движения всех молекул, например, газа в сосуде. Затем решить эту систему уравнений, то есть найти зависимость координат и скорости всех молекул от времени. И на основе этих формул уже вывести все законы термодинамики, в том числе и определить температуры кипения и плавления веществ.
Эта задача, вывести термодинамику из ньютоновской механики, до сих пор окончательно не решена.
Основная проблема связана с тем, что большинство дифференциальных уравнений, описывающих природу, являются неинтегрируемыми. То есть их решения невозможно представить в аналитическом виде. Иначе говоря, невозможно эти решения записать в виде бесконечных рядов, которые хорошо сходятся. (Любое аналитическое решение всегда можно представить в виде бесконечного ряда, который имеет хорошую сходимость. )
Из-за этого такие уравнения невозможно решать на компьютере. Компьютеры справляются только с такими дифференциальными уравнениями, которые имеют аналитическое решение. В этом случае на компьютере работают методы последовательного приближения. Все методы последовательного приближения существенно основаны на том, что они дают устойчивое решение при вычислениях с конечным числом знаков у чисел. Например, Вы можете всегда в вычислениях оставлять после запятой только 8 знаков или 16, а остальные знаки отбрасывать. Если уравнение имеет аналитическое решение, то Вам гарантируется, что ошибка вычисления или не растет или растет по степенному закону. Увеличивая количество знаков после запятой, Вы подавляете рост этой ошибки.
Если решение не аналитическое, то часто встречается, так называемый, "эффект бабочки", когда небольшое изменение цифры в каком-нибудь сотом знаке после запятой, может привести к существенному изменению всего решения уравнения. А ошибка компьютерных расчетов нарастает по экспоненте и не подавляется увеличением числа знаков после запятой в вычислениях.
Это очень сложная математическая проблема, которая не позволяет, например, делать на компьютере прогноз погоды, прогноз финансовых рынков, прогноз выпадения числа в рулетке в казино, рассчитать температуры плавления и кипения из уравнений движения молекул и т. п. Даже знаменитая задача трех тел в механике относится к этому классу задач. Существует целая область начальных значений скоростей и координат трех тел в космосе, при которых проявляется неустойчивость в виде "эффекта бабочки". Компьютер, с такими начальными условиями, не может правильно предсказать дальнейшее движение трех тел, как бы Вы не увеличивали точность расчетов.
Идея Карно заключалась в том, чтобы написать систему дифференциальных уравнений, которые описывают движения всех молекул, например, газа в сосуде. Затем решить эту систему уравнений, то есть найти зависимость координат и скорости всех молекул от времени. И на основе этих формул уже вывести все законы термодинамики, в том числе и определить температуры кипения и плавления веществ.
Эта задача, вывести термодинамику из ньютоновской механики, до сих пор окончательно не решена.
Основная проблема связана с тем, что большинство дифференциальных уравнений, описывающих природу, являются неинтегрируемыми. То есть их решения невозможно представить в аналитическом виде. Иначе говоря, невозможно эти решения записать в виде бесконечных рядов, которые хорошо сходятся. (Любое аналитическое решение всегда можно представить в виде бесконечного ряда, который имеет хорошую сходимость. )
Из-за этого такие уравнения невозможно решать на компьютере. Компьютеры справляются только с такими дифференциальными уравнениями, которые имеют аналитическое решение. В этом случае на компьютере работают методы последовательного приближения. Все методы последовательного приближения существенно основаны на том, что они дают устойчивое решение при вычислениях с конечным числом знаков у чисел. Например, Вы можете всегда в вычислениях оставлять после запятой только 8 знаков или 16, а остальные знаки отбрасывать. Если уравнение имеет аналитическое решение, то Вам гарантируется, что ошибка вычисления или не растет или растет по степенному закону. Увеличивая количество знаков после запятой, Вы подавляете рост этой ошибки.
Если решение не аналитическое, то часто встречается, так называемый, "эффект бабочки", когда небольшое изменение цифры в каком-нибудь сотом знаке после запятой, может привести к существенному изменению всего решения уравнения. А ошибка компьютерных расчетов нарастает по экспоненте и не подавляется увеличением числа знаков после запятой в вычислениях.
Это очень сложная математическая проблема, которая не позволяет, например, делать на компьютере прогноз погоды, прогноз финансовых рынков, прогноз выпадения числа в рулетке в казино, рассчитать температуры плавления и кипения из уравнений движения молекул и т. п. Даже знаменитая задача трех тел в механике относится к этому классу задач. Существует целая область начальных значений скоростей и координат трех тел в космосе, при которых проявляется неустойчивость в виде "эффекта бабочки". Компьютер, с такими начальными условиями, не может правильно предсказать дальнейшее движение трех тел, как бы Вы не увеличивали точность расчетов.
Похожие вопросы
- а почему научный мир уверен,что с помощью математики можно означить,описать свойства материи и само мироздание?
- Энергия это свойство материи, или она может существовать отдельно от материи?
- почему ученые так боятся темной материи)))? ? Может потому что у нее дивные свойства, которые не может описать ни одна т
- Материя может переходить в энергию. Энергия это свойство движения материи. Материя может переходить в свое свойство?
- Теорией больших чисел можно описать процесс возникновения живой материи из не живой?
- Вопрос по биологии. Какие углеводы относятся к моносахаридам,опишите их свойства!
- Так что же такое гравитация? Свойство материи? Как далеко оно действует это свойство?
- разум это свойство материи, такое же например как горячее и холодно, но немного другое?
- Какое основное свойство материи с точки зрения науки (физики)?
- Что такое физические явления? Что такое материя? Что такое диффузия? Назовите свойства жидкостей. Каково расположение мо
Вы хотите сказать, что современные физики могут точно рассчитать точку плавления, скажем, алюминия? С точностью хотя бы в 15 знаков? Ну если она слеаует из какого большого количества радикаков, то почему бы не расчитать? Думаю, и 100 знаков рассчитать не трудно.
Ну а действительно, как можно рассчитать температуру плавления на основе такого примитивного понятия, как "протон притягивает электрон"? Ну притягивает. Ну зададим какую-нибудь функцию, которая будет показывать, что вот так притягивает, а не иначе. Ну а дальше что? Как расчитать точку плавления? А как расчитать степень диссоциации угольной кислоты? Как расчитать магнитную проницаемость никеля?
Ну наверное, нужна большая точность? Ну я не знаю. Ну если все константы имеют, скажем, 5 знаков точности, то и конечный результат должен иметь примерно такую же точность. Ну то бог с ним. Хотя бы знать, можно ли расчитать, что медный купорос синего цвета?