Найти в Дзене
Блокнот математика

О мысленном эксперименте

Небольшая заметка про понятие мысленного эксперимента. Это НЕ замена обычного натурного эксперимента! Это логическое рассуждение, которое вполне может доказать некоторое утверждение. Впрочем, экспериментальную проверку это не отменяет.

Говорят, что в теории относительности часто используется мысленный эксперимент. Это не то чтобы неправда, но обо всем по порядку.

Эксперимент позволяет проверить теоретическое построение, и это основа науки. Иногда делается перенос понятия: мысленный эксперимент проверяет теоретическое построение мысленно, а это, мол, нечестно и вообще не считается.

Это неверное рассуждение основано на ошибке переноса понятия. Доктор физико-математических наук, конечно, "доктор", но людей не лечит. Про "туалетную воду" даже вспоминать не будем. Вспомним лучше фразу из учебника: "Простые группы наиболее сложны для изучения".

Изначально "доктор" был учителем фехтования в древнем Риме.

Мысленный эксперимент — это логическое рассуждение. Подозреваемый утверждает, что был в кафе и его там видели. Мог ли он успеть добраться от места преступления до кафе за заданное время?

Вот пример из физики. Представим себе маятник: маленький грузик на невесомой нити. И второй точно такой же рядом, колеблется в унисон.

Представили? Теперь соединим мысленно их ниточкой. Колебание не изменилось. Сделаем ниточку жесткой. Колебание почти не изменилось, если грузики малы и висят близко. Объединим грузики в один.

Период колбания не изменился. Он не зависит от массы грузика.

Мы провели мысленный эксперимент, поздравляю. Мы доказали теорему из механики, кстати. Все это можно оформить строго. Но можно и провести эксперимент, и не обязательно прямой. Доказательство-то уже есть! Достаточно убедиться, что не допущена тонкая ошибка где-нибудь.

То же самое и в теории относительности. Мысленные эксперименты там такие и есть. И эксперименты, которых множество, теорию подтверждают; никто не говорил, что без них можно обойтись. Хотя отрицательный результат эксперимента очень удивил бы, потому что логическое доказательство, повторяю у нас уже есть.

Путеводитель по каналу

Наука
7 млн интересуются