24 maja 2012

Dlaczego renifer nie lata?

Dość dawno temu, na jednym z kawiarnianych spotkań Klubu Sceptyków Polskich, Maciej Zatoński opowiadał o niemożliwości udowodnienia, iż coś nie istnieje. Za przykład posłużył hipotetyczny problem latających reniferów. Czy można udowodnić, że renifery nie latają? W opowieści wciągnęliśmy złapane renifery na czubek Poltegoru (niegdyś najwyższego budynku Wrocławia) i po kolei popychaliśmy je z gzymsu. Po tysiącu zrzuconych zwierząt i tysiącu reniferowych makiet zepchniętych pod szyldem grupy kontrolnej, pod budynkiem utworzyła się sterta rozpłaszczonych ciał. Mord kończy się konkluzją, iż z tych z zapchanych reniferów żaden nie umiał latać lub zwierzęta odmówiły podjęcia działania. Tylko i aż tyle. Żadnych ogólnych wniosków co do pozostałych reniferów chowających się przed nami w lesie. Żadnej interpolacji wyników na cały gatunek, nie udowodniliśmy i nigdy nie udowodnimy, że renifery nie potrafią latać.

Ten hiperpoprawny wniosek, ma niejako chronić nas przed kretynami, domagającymi się od nauki udowodnienia, iż nie mają paranormalnych zdolności. Nie jest jednak prawdą, iż nauka nie może dowieść nieistnienia. Nauka wciąż dowodzi nieistnienia - i to jaka nauka - matematyka, a więc sama jej podstawa! To raz. Dwa. Czy inwigilowanie reniferów pod kątem ich umiejętności lotniczych, w ogóle wymaga zrzucenia zwierząt? Za analogię niech posłuży angielskie porzekadło o Księżycu zbudowanym z sera. Skąd wiemy, że Księżyc nie jest z sera? Dzięki próbkom z powierzchni? Nie. Jesteśmy przekonani co do tego, iż Księżyc nie jest serową kulą, ponieważ to absurdalne. Wszystko co wiemy o planetach, serach i w ogóle o świecie wyklucza serową genezę Księżyca. Gdyby renifery latały, nic co wiemy, nie miałoby sensu. Wystarczy zastosować wzory na siłę nośną, aby udowodnić, że ciało renifera nigdy nie pofrunie. W rażącym uproszczeniu: istnienia dowodzą przykłady, nieistnienia - prawa.

Osobiście cieszy mnie, że nauka nie jest tak bezbronna w temacie nieistnienia. Taka jej impotencja byłaby kłopotliwa w walce z szarlatanerią. Nieistnienia gigantów, których zdjęcia 10-metrowych szkieletów bombardują portale, dowodzi prosta geometria. Potrojenie wzrostu człowieka, prowadzi do zwiększenia jego ciężaru 27 razy, a to oznacza, że człowiek gigant załamałby się pod własnym ciężarem. Jeśli ktoś wierzy w telekinezę, niech wykona proste obliczenie, ile energii potrzeba na poruszenie 10 dekagramowego przedmiotu, umieszczonego w odległości 1 metra, o przekroju poprzecznym 1cm, w ciągu jednej sekundy. Nawet przy tak trywialnej czynności mówimy o mocy rzędu 100 kilowatów, nie ma więc mowy o gięciu jakichś łyżeczek. Jeśli komuś wydaje się, że w obserwowanym na niebie UFO siedzi drobny, poczciwy szarak, niech zda sobie sprawę na jakie przeciążenia naraża swojego kosmitę. Przy akrobacjach jakie przypisuje się UFO, wyjdzie coś koło 700g. 700g to przeciążenie trzy razy większe, niż doświadcza kierowca przy zderzeniu ze ścianą z prędkością 200km/h. Można by mnożyć takie przykłady, przy każdym kryje się jednak pytanie, co jeśli owe naukowe prawdy stracą na ważności? Już od stu lat wiemy, że teoria względności jest bardziej precyzyjna niż zasady Newtona, mimo to Newton wciąż widnieje w szkolnych podręcznikach. Mimo, iż wiemy, że to nie do końca tak, w życiu codziennym zasady dynamiki są wystarczająco dokładne. W dzień wprowadzenia nowych, bardziej dokładnych wzorów opisujących lot, samoloty budowane na dawnych wytycznych, nie pospadają z nieba, a kamienie i renifery nie wzniosą się w powietrze. Jeśli do tego momentu reniferom nie urosną gigantyczne skrzydła, a one same nie przejdą na dietę, stado reniferów nie przesłoni nam nieba w grudniowe popołudnie.

16 komentarzy:

  1. Przepraszam, nie mogłem się powstrzymać. Wasz eksperyment ze zrzucaniem reniferów z poltegoru dowodzi jednak, że renifery latają. Co prawda tylko pionowo i tylko w jedną stronę, ale jednak.(Od razu widać, że nie czytaliście "Scen z życia smoków" :D)

    OdpowiedzUsuń
  2. Skąd Ci się wzięło te 100 kilowatów?

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. 100 kilowatów, a więc moc stacji nadawczej lokalnego radia wychodzi przy założeniu 1 dżula na poruszenie przedmiotu i 1 metra kwadratowego na który swoją "mocą" działałby psychokinetyk. Przykład ten ukradłem z książki Krausssa Beyond Star Trek: From Alien Invasions to the End of Time. W oryginale tym przedmiotem jest długopis. Autor przelicza też wydatek energetyczny dla innych zjawisk, np. telepatii. Polecam, tym bardziej że książka wyszła po polsku.

      Usuń
    2. Książki nie posiadam, może kiedyś zajrzę, ale na razie widzę tu podejrzane przesłanki. :) Chodzi o wytworzenie stosownego ciśnienia na powierzchni jednego metra kwadratowego? I w wyniku tego ciśnienia miałby przesunąć się długopis? Ale dlaczego telekinetyk nie miałby oddziaływać nań bezpośrednio?

      Metalowy długopis leży sobie na stole, współczynnik tarcia metalu o drewno to, powiedzmy, 0,6. Przy wadze 10 dekagramów mamy siłę tarcia w wysokości 0,6 N. Zaczynamy telekinetycznie przesuwać długopis z prędkością jednego metra na sekundę (a więc dość szybko). Potrzebna moc to F*V, czyli 0,6 W, nie sto tysięcy.

      Usuń
  3. Ale dlaczego telekinetyk nie miałby oddziaływać nań bezpośrednio?
    No jak to dlaczego? Bo jest telekinetykiem! :) Jakby oddziaływał na ten długopis bezpośrednio, to nie byłaby to żadna telekineza. Moje ale i najpopularniejsze wyobrażenie telekinezy to wydostające się z mózgu coś w postaci fal. To wszystko ma się dziać zdalnie - denerwuje się i rozbijam tym zdenerwowaniem wazon w drugim pokoju, coś w ten deseń. U ciebie jest coś w rodzaju promienia lasera którego źródło jest dokładnie w kształcie długopisu tak, że żadna energia się nie marnuje. Zgadza się? :)

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Tak, rozpatrywałem sytuację idealną. Energia oczywiście może się marnować. Ale pojawia się pytanie: Jaka ma być wydajność tego procesu? Jeżeli do przesunięcia długopisu potrzeba wata (w zaokrągleniu), a ktoś wyskakuje z modelem, w którym moc wynosi 100 kW, to oznacza to, że według niego wydajność jest rzędu setnej promila. Mało trochę.

      Usuń
    2. Eee tam mało. Tyle samo co inne przesyły bezprzewodowe. W przypadku anteny dookolnej czy nawet kierunkowej, jaka jest strata, ile z tego co wysyła nadajnik trafia do odbiornika? To są dokładnie tak jak piszesz, setne promila.

      Usuń
  4. Brakuje zastrzeżenia, że mają latać z własnym napędem. Bez niego jakiś dowcipniś mógłby przywiązać zwierza do rakiety i wysłać na niską orbitę, jako dowód, że z odpowiednim napędem renifery latają wręcz świetnie.

    Jak to mówią, Given sufficient thrust pigs fly just fine.

    OdpowiedzUsuń
  5. Problem jest taki - renifery mogą latac, ale nie mogą fruwac. Latac może nawet człowiek - fruwac może tylko takie zwierze, które naturalnie jest do tego przystosowane. Wydaje się iż w zaprezentowanym tekście wyciągnięto przysłowiową "armatę" polując na muchy. Metoda indukcji tj. kolejnego sprawdzania nie jest żadną metodą jeśli chodzi o tezy naukowe.
    Renifery nie mogą fruwac z samej zasady - nie są do tego przystosowane
    ( i tu podaje sie określone pojęcia i wnioski np. dotyczace mechaniki lotu zwierząt ). Ogólnie wiadomo, że problemy "nie istnienia" czegoś i problem "istnienia" są jakościowo innej wagi. To, że czegoś jeszcze nie zaobserowano wcale nie świadczy o tym, że "tego czegoś" nie ma.
    Ale nie może to stanowic podstawy do uogólnień iż - "istnieje wszytko co da się pomysleć, a tylko kwestią czasu i ilości (jakości) obserwacji jest ujawnienie tego czegoś". Tak jak w matematyce nie może istniec okrągły trójkąt, tak w świecie fizycznym tj. rządzonym przez określone prawa
    ( które w wielu przypadkach są dobrze znane i umocowane formalnie lub/i eksperymentalnie ) nie może istniec już z samej definicji cos, co przeczy określonym prawom. Przykładowo - księżyc nie może byc zbudowany z sera, ponieważ przeczy to wielu prawom fizyki. Można oczywiście twierdzic iż może same te prawa są nieprawdziwe lub nie stosowalne w danym obszarze zjawisk. Prawa jednak mają to do siebie, że tworzą określoną teorię naukową. Sprzecznośc jednego z jej praw pociąga za sobą określone konsekwencje dla całej teorii. Określony sąd należy przyjmowac wraz ze wszystkimi jego konsekwencjami.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Wiele twierdzeń jest słusznych tylko w granicach milczących założeń - jak prawa Newtona, dopóki nie podążam do pracy z prędkością bliską C.
      Stąd w matematyce może istniec okrągły trójkąt - trzeba tylko założyć właściwą topologię przestrzeni.
      Moje wtrącenie się jest w tym samym stylu co latanie/fruwanie. Rozumiem sens i myśl autora komentarza. :)

      Usuń
    2. To, że w określonej metryce ( a nie topologii, ktora nie ma tu nic do rzeczy ) koło wygląda jak kwadrat ( bo o tym chba myślałeś ? definiujac oczywiscie koło jako miejse punktów równo oddalonych od określonego punktu- środka ) nie znaczy iż koło jest rownoważne kwadratowi ( w tej metryce).
      Zatem bez względu na zastosowane "chwyty" w matematyce napewno nie może istniec konsystentnie okrągły trójkąt.
      Oczywiście sprawa pojęc latac/fruwac jest o tyle nie istotna o ile każdy czytelnik rozumie je jednakowo. Ogolnie wiadomo co pan Michał miał na myśli ,ale juz ten przykład pokazuje pewną koniecznośc "uważania" na słowa.

      Usuń
  6. Jasne że wszystko to skróty myślowe. Nie wiem czy słowo fruwać z definicji nie wymaga posiadania skrzydeł, tak że renifer nie mógłby fruwać już z samej racji bycia reniferem. Oczywiście mowa o lataniu/fruwaniu w warunkach ziemskich. Na jakimś niewielkim księżycu, renifer mógłby pewnie robić susy na 50 metrów itd.

    Problem nieistnienia sprowadza się do trwałości praw które na to nieistnienie wskazują. Jeśli szukać jakiegoś punktu zaczepnego to chyba najlepiej za tą ostoje obrać matematykę. Pokazuje to ostatni przypadek z neutrinami szybszymi od światła. Choć przyczynę (źle podłączony kabel) wykryto dopiero w marcu 2012 roku, to od września 2011 wiadomo było, że takich neutrin nie ma. Wyliczyli to Cohen i Glashow dowodząc, że nawet wylatując z CERN z prędkością większą od prędkości światła, neutrina wytraciłyby swą energie a zarazem i nadświetlną prędkość nim dotarłyby do włoskiego detektora. Zwykły rachunek był tu dowodem nieistnienia, a to czy fizyczną przyczyną będzie źle działająca maszyna czy czynnik ludzki było już drugorzędne.

    OdpowiedzUsuń
  7. Nie jestem pewny czy przykład z neutrinami jest dobry ( jak na razie nie ma spójnej ich teorii - ich niezerowa masa nie jest zgodna np. z modelem standardowym cząstek elementarnych )
    W fizyce rachunki matematyczne nie są dowodem - są jedynie przesłanką - fizyka jest nauką doświadczalną!!
    Istnieje wiele przykładów, że rachunki pokazaywały swoje, a doświadczenie swoje. Oczywiście istnieje też wiele przykładów doskonałej zgodnosci. Istnienie w matematyce jest kwastią koherencji danej teorii i niczym więcej tzn. istnieje to, co jest zgodne z przyjętymi załozeniami ( aksjomatami ). Bazując na przykładzie "okrągłego trójkąta" - jeżeli zdefiniuje okrąg jako obiekt geometryczny, którego jedną z cech jest równa odległosci wszystkich jego punktów od środka, to od razu widac iż nie może on byc trójkątem.
    W fizyce nie można apriori zakładac aksjomatycznego spełnienia praw. Zatem sprawa istnienia lub nie istnienia jest na tym gruncie dużo trudniejsza. Możemy jednak posłużyc się strategią ściślejszego określania warunków fizycznych, mówiąc np. przy spełnieniu takich i takich warunków fizycznych ( temperatura, ciśnienie, energia, masa, pęd, ... ) nie może istniec podany obiekt np. bałwanek śnieżny ,ponieważ zgodnie z takimi i takim prawami fizycznymi jest to wykluczone.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Dyskusja co jest istotniejsze w fizyce, matematyka czy eksperyment byłaby dość absurdalna, nawet jak na standardy tego bloga. Nie znaczy to, że nie potrafię sobie wyobrazić jednego bez drugiego i chyba bym się z Tobą nie zgodził. Wracając zaś do samego tematu nieistnienia. W fizyce nie można a priori zakładać aksjomatycznego spełnienia praw. Nie jestem pewien co miało znaczyć te zdanie, tzn o jakich prawach tu mowa. W fizyce, w całej nauce, by nie powiedzieć że we wszystkim co robimy - zakładamy istnienie pewnych praw fizyki. To nie jest więc pytania, czy można, czy powinno się - tak po prostu jest. Oczywiście przyjmuję uwagę że nieistnienie może się realizować jedynie w określonych warunkach fizycznych. Nie wiem czy się jednak ze mną zgodzisz, że tymi warunkami może być już samo istnienie najbardziej podstawowych praw plus adnotacja, że akcja dzieje się na planecie Ziemia.

      Usuń
    2. Offtopicznie o istnieniu "okrągłych trójkątów":
      Wszystko zależy od definicji okrągłości (i od definicji trójkąta, i od przestrzeni, w której go poszukujemy). Jeśli przyjąć pośrednią definicję, jaką proponuje waligóra, tzn. "zdefiniuje okrąg jako obiekt geometryczny, którego jedną z cech jest równa odległosci wszystkich jego punktów od środka" (a trójkąt w zwykłym sensie), to oczywiście okrągły trójkąt, tzn. trójkąt będący okręgiem, da się bez problemów znaleźć.

      Ad meritum:
      Czy ktoś może podać jakieś sensowne źródła (filozoficzne) owego "nie dowodzi się negatywnych sądów egzystencjalnych"? Mam wrażenie, że chodzi tu o coś innego niż dowodzenie nieistnienia w matematyce.

      Usuń
  8. W fizyce najważniejszy jest eksperyment - amen. Nie ma fizyki bez eksperymentu, matematyka jest tylko narzędziem modelujacym dane eksperymentalne niczym więcej. To jest "oficjalna" definicja nauki empirycznej zwanej fizyką. Z tego własnie powodu powiedziałem, że nie można zakładac spełnienia określonego prawa fizycznego bez potwierdzenia go doświadczalnie tj. apriori. Mowa o prawach fizyki tj. ogólnych prawach i zasadach fizyki np. zasady zachowania energii, zasdy równoważności, zasady względności, ... ; prawie powszechnego ciążenia, prawie Ohma, prawie Hooke'a , prawie Boyle'a ,....
    Mówisz iż niejako automatycznie przyjmujemy, że są spełnione pewne prawa -zapewne tak jest w końcu u samych podstaw naszego rozumienia musimy przyjąc iż przyroda nie działa dowolnie - przypadkowo. ( sama obecnośc nas jest tego nietrywialną konsekwencją ). Ale co innego przyjąc taki fakt, a co innego wnioskowac o jego następstwach - w naszym przypadku istnienia "z góry zadanej rzeczy" np. księżyca z sera lub pola bionicznego.
    Czy adnotacja - przyjmuje istnienie najbardziej podstawowych praw fizyki + rozważamy warunki biosfery Ziemi są wystarczajace do wykluczenia faktu fruwania reniferów ?
    Myśle, że tak. A nawet więcej - od tego należało po prostu wyjśc :
    Zgodnie z współczesnym stanem wiedzy (fizycznej, biologicznej i innej ),
    nie istnieje renifer ( tj. zwierze zamieszkałe na Ziemi i posiadajace określone cechy taksonomiczne ) zdolny do fruwania ( tj. zdolne samodzielnie unosic sie przez dłuższy czas w powietrzu )

    OdpowiedzUsuń