Себе подобного

Базаров, персонаж Тургенева, рассматривал любовь не более чем интересную физиологическую реакцию организма, которую можно изучать как «случай глазной». Он отрицал её духовную сущность.

Согласны ли вы, что любовь — это просто химическая реакция? Кому-то кажется, что в ней есть кое-что волшебное. А вдруг это лишь ведущая себя необычно система? Которая описывается решением математического уравнения Шрёдингера, только прийти к результату гораздо сложнее, чем объяснить нутацию (я про пост выше)?

Что если и жизнь — всего навсего согласованный цикл, где молекулы просто движутся под властью законов физики и математики?

Мы не до конца понимаем, что такое жизнь. Не знаем, есть ли разумные цивилизации вне Земли, есть ли ещё какая-нибудь планета или спутник, где развились хотя бы паразитические бактерии?

Может быть, для жизни нет необходимости в свете, воде и кислороде? Может, даже на Юпитере есть какие-то специфические животные, дышащие метаном и выдыхающие аммиак?

Или необычные рыбы, плескающиеся под его толстыми слоями атмосферы в жидком металлическом водороде с огромным давлением при температурах в десятки тысяч градусов?

Ответов нет. Но зато у нас есть маркеры, по которым можно характеризовать живое. Самый главный — самовоспроизводимость. Жизнь постоянно себя дублирует: забирает энергию из окружающей среды и создаёт подобный себе механизм.

Корни тут как будто берутся из законов физики. Думаете, Ньютон случайно открыл знаменитую формулу F=ma? Так произошло, потому что этот закон воспроизводил себя в большом масштабе. Он начинает работать и самовоспроизводить себя для систем из миллиардов и миллиардов атомов.

Чем больше собирается коллектив из молекул, тем меньше квантового шума, и закон Ньютона работает всё точнее, всё точнее. Может ли здесь быть какая-то связь с делением клетки? А дублирование клеткой себя с поиском партнёра для продолжения рода? И сохранения своего вида? Может здесь сразу получится понять и что такое любовь?

Раньше люди даже не понимали, что жизнь связана с частицами, которые есть в том числе в неживых предметах.

Если бы вы в прошлом сказали, что между человеком и камнем много общего с точки зрения кирпичиков, из которых всё состоит (электронов, протонов, нейтронов), вас бы сразу признали еретиком, отвели на площадь и публично сожгли за оскорбление чувств верующих.

Так может, самовоспроизводство закона Ньютона на что-то намекает?

#жизнь #любовь

Вера

Что отличает науку от религии? Учёные прошлого века, как и их предшественники, не отказывали себе в желании создавать новые постулаты и принципы.

Никто не знает, что на самом деле происходит внутри атомов. Там всё работает совершенно иначе, чем в привычном нам мире. Квантовая механика буквально заставляет смириться с её утверждениями, принять их на веру и посмотреть, что из этого получится.

Постулат об измерении, принцип неопределённости... Квантмех подобен Священному Писанию, ниспосланному физикам через «пророков»: Гейзенберга, Дирака, Планка.

И всё же вера в Бога и вера в постулаты не одно и то же. Конечно, между ними есть кое-что общее: обе системы допускают неоднозначные интерпретации. Но ключевое отличие вот в чём.

Если ты примешь слова учёных за истину, то сможешь собственными руками, шаг за шагом, убедиться, что эта истина стыкуется с реальностью, которую наблюдаешь.

Вот у тебя есть комплексные числа, производные, многочлены Лежандра. Берёшь их и такой хоп-хоп-хоп, получаешь спектр атома водорода. Берёшь водород, измеряешь зависимость интенсивности излучения от частоты, и обалдеваешь. Всё сходится! Вера в принципы лишь крепнет.

С верой в Бога иначе. События в жизни можно объяснить как вмешательством Всевышнего, так и случайностью. Ненулевая корреляция, как-никак, найдётся между любыми двумя выборками, что бы мы там ни думали. А окончательно доказать или опровергнуть религиозные положения, похоже, удастся лишь после смерти.

Мяу

С незапамятных времён пушистики покоряли сердца людей. В Древнем Египте кошка была священным животным. При пожаре её спасали в первую очередь, а уж потом людей.

Сегодня котики завоёвывают интернет: вирусятся в ТикТоке и набирают просмотры даже в длинных горизонтальных видео. Про мемы с котиками отдельный разговор.

Науку без внимания они тоже не оставили. И я не про бесчисленные теоремы Кошки Коши. Практически у всех на слуху безжалостный мысленный эксперимент с котом Шрёдингера, жизнь которого зависит от непредсказуемого распада радиоактивного элемента. Кощунственно, но суперпозиция состояний иллюстрируется наглядно.

А знаете ли, что в прошлом столетии жил учёный, усердно пытавшийся уговорить редакцию указать в соавторстве его научных работ по физике кота? Исследователь утверждал, что кот помогал ему в написании статей своим присутствием и лаской.

Здравомыслящий человек назовёт это вздором. Может, ещё потолок указать в соавторство? Стену? Шкаф? Ковёр? Пыль?

Шутки шутками, но в чём-то тот мужик, возможно, был прав. Сознание человека сильно связано с окружающими предметами. Попробуйте что-то вспомнить. Любое ваше воспоминание опирается на образы. (Если вы осознаете эту простую идею, по своему опыту скажу, иностранный язык станет учиться легче).

Что вы думаете, читая слово «ворона»? Вы вряд ли думаете о символах "в", "о", "р", "н", "а" — вы представляете в голове чёрную птицу. А технику Цицерона применяли? Она состоит в том, что ключевые слова «прикрепляются» в определённом порядке к предметам в хорошо знакомом помещении. Обходя свою комнату перед выступлением, Цицерон тщательно располагал в выбранных местах идеи речи.

С самого рождения мы тесно связаны с миром, который видим перед собой. Связаны словно нейрон с другими нейронами в мозге. Можно представить его как отдельную сущность, изолированную от других, но функционально это будет бессмысленная единица. Или как транзистор на полке — просто кусок кремния. Но, соединённый с миллиардами других транзисторов, он становится частью компьютера, способного обрабатывать информацию.

Чайник

Тебе говорят: «Между Землёй и Марсом вокруг Солнца по эллиптической орбите вращается фарфоровый чайник». Как ты к этому отнесёшься? Чайник так мал, что ни одним современным телескопом его не заметишь, и орбиту планет он своей гравитацией заметно не испортит.

Рассел утверждал, что стоит серьёзным тоном рассказать об этом окружающим, и люди посчитают, что у тебя проблемы с головой.

Однако если бы существование такого чайника утверждалось в древних книгах, о его подлинности твердили каждое воскресенье и мысль эту вдалбливали с детства в головы школьников, то неверие в его существование казалось бы странным.

Мы не можем никак проверить наличие чайника между Землёй и Марсом. Аналогично, у нас нет оснований утверждать, что пророки были обычными людьми. И достоверность того, что пророки передавали слова Бога, — предмет веры. Можешь считать это правдой, сомневаться или не соглашаться. Всё полностью субъективно.

Недавно африканец из Ганы по имени Эбо Ной собрал сотни тысяч сторонников, заставив их поверить, что получает во сне откровения от Бога, и не на шутку запугал многих новым потопом, который должен был быть вчера, 25 декабря.

Успел ли он построить 8 судов на 600 миллионов человек я расследовать не стал, но вчера обещанного потопа не произошло. Тысячи африканцев огромной толпой от мала до велика пришли спасаться к его ковчегам.

Но спасать следовало свои деньги. Новая версия Ноя оказалась воздуханской. Деньги людей, рассчитывавшиеся на строительство ковчегов, пошли на материальные блага. Эбо Ноя застукали за рулём нового «Мерседеса» за $89к (почти 7 млн рублей).

Сосулька

Увидел сегодня во время прогулки длинные сосульки на одной крыше. И вспомнил рассказ дедушки с бабушкой из детства о том, как одна женщина возвращалась с работы, и с крыши пятиэтажной хрущёвки в Альметьевске на неё упала огромная сосулька, пробив сквозь плотную меховую шапку её черепушку.

«Её удалось спасти?» — спрашивал я. «Нет, конечно, что ты», — отвечал дедушка.

Я и сам раньше ходил под такими крышами, держа глаза поднятыми к небу, чтобы в случае чего рвануть в сторону, закрыв голову руками. Как думаете, сколько секунд понадобится сосульке, чтобы упасть с пятого этажа?

Для прикидки будем считать, что всё происходит в вакууме. Так даже надёжнее: воздух не замедлит сосульку, и мы найдём минимальное время полёта.

Один этаж ≈ 3 метра, значит, пять этажей — около 15 м. Каждую секунду скорость сосульки из-за земного притяжения увеличивается на 35 км/ч, а к моменту удара о землю она разгонится примерно до 62 км/ч.

Так что сосулька будет лететь около 1,73 секунды. В воздухе из-за сопротивления это время чуть увеличится, но незначительно: на десятые доли секунды.

Если пристально следить за крышей, момент отрыва сосульки вряд ли будет сразу заметен. Хотя можно услышать звук отлома, который с пятого этажа дойдёт до уха примерно за 0,04 с. Учитывая среднюю реакцию человека (≈0,3 с), на резкий рывок в сторону + на то, чтобы сообразить, куда именно прыгать, в распоряжении останется около 1,4 секунды.

Попробуйте включить на телефоне секундомер и засечь 1,4 с. В экстренной ситуации многие, как мне кажется, успеют лишь осознать опасность и сделать тяжёлый вдох. Вторые успеют среагировать, но тут может быть другая ловушка: под падающими сосульками на земле наверняка лежит скользкий лёд, о который можно поскользнуться и... получится новый сюжет для пункта назначения.

Третьи обойдут опасное место по газону, но и тут нельзя выключать смекалку. Сосулька в полёте может начать вращаться и задеть голову своим хвостиком. Обычным сотрясением тогда вряд ли отделаешься.

вертикально ≠ горизонтально

Очевидный факт: двигаться по горизонтали легче, чем по вертикали. Бегуны с лёгкостью преодолевают марафонскую дистанцию 42 км, но если попросить кого-нибудь пробежать 42 км вверх (это примерно 14 000 этажей)...

На Земле, разумеется, здание такой высоты не построить: ни один материал не обладает (пока) достаточной прочностью, чтобы выдержать давление у основания под собственным весом. Высота Эвереста над уровнем моря — 8,8 км.

И всё же каждый школьник на физкультуре спокойно пробегает 828 метров, а это высота 163 этажей самого высокого здания в мире — Бурдж-Халифа. Осмелится ли кто-то из них пробежать 163 этажа по лестнице? (Возможно, решится, только если это будет челлендж для ТикТока).

Перемещаться вверх труднее. Раньше некоторые учёные даже всерьёз утверждали, что человек никогда не сможет попасть в космос живым из-за биологических ограничений. Всего 67 лет назад это казалось вполне правдоподобным.

Человек с трудом покоряет горы из-за нехватки кислорода и резко пониженного атмосферного давления на вершине. Там нельзя быстро подниматься и спускаться.

Вспомните, как 4 месяца назад один альпинист прервал восхождение на Пик Победы и спустился вниз, когда другая альпинистка, Ноговицина, пропала без вести. Вернувшись в Бишкек, он вскоре скончался из-за проблем с сердцем.

Учёные пророчили, что при полёте в космос человек задохнётся за несколько минут, что у него откажет сердечно-сосудистая система и возникнет неконтролируемая дезориентация. Боялись последствий космической радиации и предсказывали необратимые психологические расстройства: потерю рассудка, панику и галлюцинации.

Заблуждения развеял эксперимент в 1961 году, когда первый человек в мире, Юрий Гагарин, покорил космос. Сейчас тоже чего только не предрекают добровольцам, готовящимся к миссии на Марс. Но может быть, всё не так страшно, и стоит уже побыстрее отправить желающих?

Смертоносная фольга

Сегодня вместо перчаток надел варежки. В какой-то момент пришлось снять их на морозе, чтобы слегка убавить жарку, остудив руки.

В народе распространён стереотип, будто варежки и носки бывают тёплыми или холодными. Это большое заблуждение. Одежда лишь препятствует рассеиванию тепла, которое излучает человеческое тело во все стороны. Она нас не согревает, иначе откуда бы в ней бралась энергия? Это же не мини-печка, а обычная ткань или шерсть.

Идею с варежками можно воплотить в сюжет хоррора. С похожей проблемой, между прочим, сталкиваются астронавты.

Представьте, что тело человека обмотали фольгой, которая отражает практически всё инфракрасное излучение. Тогда он точно не замёрзнет: тепло не будет уходить в окружающую среду, всё будет возвращаться обратно.

Может ли человек в таком случае вскипеть? По большей части мы состоим из воды. С учётом того, что мощность покоящегося человека составляет примерно 100 Вт, как у лампочки, для нагрева 70 кг воды от 36,6°C до температуры кипения потребуется более двух суток.

Но дождаться этого не получится. Уже при 42–43°C происходит денатурация белков, ферментов и структур мозга. Из-за необратимого повреждения мозга и отказа органов смерть наступает быстро.

Без метаболических процессов тело перестанет выделять тепло. Дальнейший нагрев будет невозможен.

Граница

Задумывались ли вы о том, что на границе между двумя разными вещами обязательно происходит какая-то мистика?

Если вы любите купаться в ванне или бассейне, то наверняка замечали необычное поведение воды на границе с воздухом: она ведёт себя как натянутая плёнка.

Попробуйте плавно вытащить руку из воды. Под водой ничего особенного не происходит, но как только ладонь оказывается на поверхности, при дальнейшем поднятии она тянет за собой воду. Вода как будто прилипает к коже.

Обычно на это обращают внимание только физики, знакомые с данным эффектом. Люди не придают этому значения, поскольку силы в человеческой руке гораздо больше, чем требуется, чтобы преодолеть натяжение водяной плёнки.

Совсем иначе обстоит дело с насекомыми. Если шмель или стрекоза окажутся в бочке с водой, они, скорее всего, не смогут выбраться из этого плена: у них не хватит сил, чтобы оторваться от поверхности.

Поверхностное натяжение жидкостей, к слову, доказывает, что мир не является сплошным, каким мы видим его глазами, а состоит из мельчайших частиц — молекул. Пространство между ними, утрированно говоря, «пусто».

Если представить молекулу как маленькую точку с пренебрежимо малым размером, то физические тела — это скопления таких точек. Точки не прижаты вплотную друг к другу, между ними есть расстояние. Это и есть главная причина, почему вода и другие жидкости на границе раздела со вторым веществом ведут себя столь необычно.

Граничные условия вызывают много вопросов не столько в физике, сколько в математике. Дело в том, что всё в мире можно описать с помощью уравнений, но решения этих уравнений кардинально зависят от того, каковы условия на границе в пространстве и во времени (последние принято называть начальными условиями — момент, когда мы «запускаем секундомер»).

Стоит изменить хотя бы на миллиардную долю одно число в граничном условии, как всё решение задачи становится неверным. В течение короткого промежутка времени оно, конечно, будет давать результат, близкий к правильному ответу, но затем невероятно быстро появятся серьёзные расхождения.

Именно поэтому прогноз погоды невозможно составить на месяцы и годы вперёд: для этого потребовалась бы беспрецедентная точность измерения всех факторов.

Среди всех границ есть одна особенно примечательная и загадочная. Но не та, что разделяет страны, а та, что отделяет пространство и время от области, где нет ни пространства, ни времени. Эта граница — горизонт событий чёрной дыры. Она настолько таинственна, что все наши представления, известные как законы физики и математики, перестают там работать.

Таланта не нужно

Есть гипотеза, что творческое мышление и творческая деятельность неалгоритмизируемы. Нет готового рецепта, следуя которому произвольно выбранный идиот однажды станет прославленным гением.

Если человеку не дано, он Эйнштейном никогда не станет, кубизм, как в картинах Пикассо, случайно не изобретёт, и как Тейлор Свифт петь не сможет.

Творчеству нельзя научиться — это всегда демонстрация чего-то нового, что вызывает удивление. Кто-то может наивно полагать: если нейросеть всего лишь код, шаг за шагом выполняющий определённые команды, который может выдавать картинки или видео под любой сюжет и стиль, то ИИ это пример творческой сущности. Это будто бы пример того, как творчество создаётся максимально алгоритмизированными процессами.

Тут есть много аргументов против: чего-то принципиально нового мы в этих генерациях не видим. Только результаты, имеющие много общего с шаблоном. Прежде чем ИИ начал их выдавать, ему пришлось «скормить» немало данных. Без готовых референсов ничего бы не получилось.

Тут другие скажут: всё логично. Творческие люди всегда начинают с подражания референсам. Гениями не рождаются. Да и мысли, которые появляются у нас в голове, — это то, что мы где-то прочитали, услышали, увидели, только вся эта информация собрана в новой комбинации.

А вдруг некий алгоритм реально всё решает и талант не нужен? Да и что такое талант и творчество? Если понимать это как признание большой массой людей чьего-либо старания, то тогда любую бредятину можно протолкнуть, сделав её субкультурой.

С этой идеей выстрелил один крутой музыкант, создавая пародии на других рэперов за пять минут. Он транслировал в общество идею, что все песни, от которых тащится молодёжь, имеют чёткую структуру: бессмысленный текст, неразборчивые слова (чтобы этот момент переслушивали), яркий образ и простой бит с большим количеством бочек.

Он чётко соблюдал эти правила в каждом новом выпуске изирепа и быстро получил славу и популярность. А как думаете вы: есть ли шаги, следуя которым любой дурак найдёт признание своему творению? Или это особый дар, который уготован не всем?

Продажа воздуха

Предприимчивый фанат Kanye West 11 лет назад пытался продать на аукционе на eBay пакет воздуха с концерта. Бонусом в пакете были частички пота музыканта. Торги начались с $5, а последняя предложенная цена достигла $60к. Лот сняли с сайта из-за отсутствия у фаната доказательств, что он действительно был на концерте рэпера.

В этом году традицию поддержали слушатели KAI ANGEL и 9MICE, выставив на продажу воздух с их концерта за полторы тысячи рублей.

Узнав об этом, я задумался: возможно ли технически накачать баллон нужной смесью веществ, чтобы в любой момент можно было надеть маску, соединённую с баллоном, и по-настоящему погрузиться в атмосферу дикой природы — с воздухом хвойного леса и влажностью, характерной для мест у реки? Или вдохнуть настоящий морской бриз, смешанный с запахом раскалённого песка?

Какие-то попытки японских и канадских брендов в этом направлении есть. Продукт недёшевый, и пока это не совсем то, что я представил. Компании продают баллоны, основная функция которых — ароматизация. Там нет кислорода, эти штуки не очищают воздух и не снижают уровень углекислого газа.

Хотя в скором будущем, мне кажется, люди не будут удивляться возможности переключать режимы запаха и вкуса. Это войдёт в обыденность: будем смотреть кино и ощущать запах и вкус с экрана. Успехи в этом плане уже есть. Осталось, чтобы кто-нибудь довёл всё до ума и запустил в массовый оборот.

Взгляд на замке

Замечаю за собой, что когда делаю нарезку ролика и максимально концентрируюсь на том, что в нём произносится, перестаю моргать. Глаза просят изо всех сил моргнуть, а мозг как будто запрещает им делать это, чтобы не отвлекаться. Так было и в детстве, когда играл в компьютерные игры. В ответственный момент нанесения решающего удара по боссу глаза переставали моргать — в любую микросекунду я был готов совершить резкий манёвр.

Замечал всегда за собой такое поведение, но серьёзно не задумывался. А канадские учёные недавно обнаружили эту особенность экспериментально. Они пришли к выводу, что мозг систематически подавляет моргание, когда поступает важная визуальная или звуковая информация. Даже короткое закрытие глаз, видимо, тратит лишнюю энергию, которую мозг пытается сэкономить для максимальной концентрации.

Таким образом, если девушка на свидании или ваши ученики перестали моргать — круто! Их внимание полностью в вашей власти.

Инвалидность

Вчера был день рождения Стивена Хокинга, лауреата Нобелевской премии по физике с трагической биографией. Об этом даже не хочется задумываться, проецируя ограниченность организма на себя. Если ты велосипедист или лыжник, то отказ конечностей — это жуткий кошмар. Если точные и естественные науки — твоя сильная сторона, то страшно представить себя слепым или полностью парализованным.

Конечно, технологии шагнули далеко вперёд. Стивен Хокинг знал, что в будущем появятся чипы, вживляемые в мозг. Если бы он прожил чуть больше, то взаимодействовать с миром ему было бы проще.

Он добился большого успеха. После того как единственным, чем он мог двигать, остались скулы на лице, и он потерял способность говорить из-за тяжёлой пневмонии, он написал бестселлер и даже смог стать отцом. Как бы это ни звучало, физические ограничения делают человека более харизматичным — это образ, привлекающий больше внимания людей.

Но удержать в голове важную информацию и тем более красиво её преподнести с учётом особого положения — это вдохновляюще. Или, например, Эйлер. Он не соблюдал рекомендации врача после операции на глаза из-за катаракты и в итоге полностью ослеп.

Но не сдался. Сделал в математике ещё больше открытий, чем когда был зрячим, и они оказались более значимые. Всегда с удивлением вспоминаю теорему о девяти точках, где так много всего начерчено на рисунке, что посмотришь на него и тошнить тянет, а человек доказал её в полной слепоте. Чтобы вы лучше прониклись, прикрепил ниже иллюстрацию к этой теореме.

Бери и пользуйся

В своё время преподаватель физики сказал нам, что не понимает, зачем на первых курсах физфака студентов так мучают доказательствами теорем. Он считал, что кафедра математики без всякого смысла включила в программу кучу абсолютно ненужных в карьере физика лемм и утверждений.

За десятилетия работы он ни разу не обращался к теореме Больцано — Вейерштрасса. И считал, что доказывать теоремы — обязанность математиков. Они дают готовый инструмент, а физикам остаётся просто им пользоваться. Грубо говоря, зачем изобретать велосипед, если уже давно всё есть и остаётся наслаждаться достижениями учёных?

В этом есть доля правды: некоторым техническим специальностям вовсе не нужны ни комплексные числа, ни подпоследовательности, ни шнейне Гейне. Да, сейчас в моде делегирование обязанностей - послушать хоть Маргулана, хоть Гребенюка. И даже при скромном доходе миллиардеры советуют распределять свои задачи другим людям при первой же возможности. Может, и с математикой так — просто бери и пользуйся?

И всё же я считаю, что нет. Более чем в 99% направлений физики в вузах важно хотя бы примерно понимать, как устроена математика на фундаментальном уровне. Без навыка доказательств сложнее понять многие утверждения, а они будут становиться всё сложнее и сложнее. Нет необходимости изучать всю математику целиком — сегодня нет ни одного человека в мире, который знал бы все её разделы.

Но базу понимать нужно. Нынче в тренде квантовые технологии, а там без чёткого понимания сходимости, перенормировок (первое, что пришло в голову) делать нечего.