Фейнман и спорщики

Аватар пользователя kvg1967

Ричард Фейнман

Я продолжаю тему о предрассудках в современной физике.
Бороться с научными предрассудками сложно во многом потому, что изначально, со времен Древней Греции, европейская система образования была ориентирована на подготовку юристов и богословов: оттачивалось, в основном, искусство ведения спора.
О том, к чему такой подход приводит на практике, писал в своих мемуарах Ричард Фейнман.

Цитата из книги «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!», глава «Принстонские годы»:

Однажды я проводил эксперимент в циклотронной лаборатории в Принстоне и получил поразительные результаты. В одной книжке по гидродинамике была задача, обсуждавшаяся тогда всеми студентами-физиками. Задача такая. Имеется S-образный разбрызгиватель для лужаек – S-образная труба на оси; вода бьет струей под прямым углом к оси и заставляет трубу вращаться в определенном направлении. Каждый знает, куда она вертится – трубка убегает от уходящей воды. Вопрос стоит так: пусть у вас есть озеро или плавательный бассейн – большой запас воды, вы помещаете разбрызгиватель целиком под воду и начинаете всасывать воду вместо того, чтобы разбрызгивать ее струей. В каком направлении будет поворачиваться трубка? 
На первый взгляд, ответ совершенно ясен. Беда состоит в том, что для одного было совершенно ясно, что ответ таков, а для другого – что все наоборот. Задачу все обсуждали. Я помню, как на одном семинаре или чаепитии кто-то подошел к профессору Джону Уилеру и сказал: “А Вы как думаете, как она будет крутиться?” 
Уилер ответил: “Вчера Фейнман убедил меня, что она пойдет назад. Сегодня он столь же хорошо убедил меня, что она будет вращаться вперед. Я не знаю, в чем он убедит меня завтра!” 
Я приведу вам аргумент, который заставляет думать так, и другой аргумент, заставляющий думать наоборот. Хорошо? 
Одно соображение состоит в том, что, когда вы всасываете воду, она как бы втягивается в сопло. Поэтому трубка подается вперед, по направлению к входящей воде. 
Но вот приходит кто-то другой и говорит: “Предположим, что мы удерживаем устройство в покое и спрашиваем, какой момент вращения для этого необходим. Мы все знаем, что, когда вода вытекает, трубку приходится держать с внешней стороны S-образной кривой – из-за центробежной силы воды, проходящей по контуру. Ну а если вода идет по той же кривой в обратном направлении, центробежная сила остается той же и направлена в сторону внешней части кривой. Поэтому оба случая одинаковы, и разбрызгиватель будет поворачиваться в одну и ту же сторону вне зависимости от того, выплескивается ли вода струей или всасывается внутрь”. 
После некоторого размышления я, наконец, принял решение, каким должен быть ответ, и, чтобы продемонстрировать его, задумал поставить опыт. 
В Принстонской циклотронной лаборатории была большая оплетенная бутыль – чудовищный сосуд с водой. Я решил, что это просто замечательно для эксперимента. Я достал кусок медной трубки и согнул его в виде буквы S. Затем в центре просверлил дырку, вклеил отрезок резинового шланга и вывел его через дыру в пробке, которую я вставил в горлышко бутылки. В пробке было еще одно отверстие, в которое я вставил другой кусок резинового шланга и подсоединил его к запасам сжатого воздуха лаборатории. Закачав воздух в бутыль, я мог заставить воду втекать в медную трубу точно так же, как если бы я ее всасывал. S-образная трубка, конечно, не стала бы вертеться постоянно, но она повернулась бы на определенный угол (из-за гибкости резинового шланга), и я собирался измерить скорость потока воды, измеряя, насколько высоко поднимется струя от горлышка бутылки. 
Я все установил на свои места, включил сжатый воздух, и тут раздалось: “пап!” 
Давление воздуха выбило пробку из бутылки. Тогда я прочно привязал ее проводом, чтобы она не выпрыгнула. Теперь эксперимент пошел отлично. Вода выливалась, и шланг перекрутился, поэтому я чуть подбавил давление, потому что при большей скорости струи измерять можно было более точно. Я весьма тщательно измерил угол, затем расстояние и снова увеличил давление, и вдруг вся штука прямо-таки взорвалась. Кусочки стекла и брызги разлетелись по всей лаборатории. Один из спорщиков, пришедший понаблюдать за опытом, весь мокрый, вынужден был уйти домой и переменить одежду (просто чудо, что он не порезался стеклом). Все снимки, которые с большим трудом были получены на циклотроне в камере Вильсона, промокли, а я по какой-то причине был достаточно далеко или же в таком положении, что почти не промок. Но я навсегда запомнил, как великий профессор Дель Сассо, ответственный за циклотрон, подошел ко мне и сурово сказал: “Эксперименты новичков должны производиться в лаборатории для новичков!”

Обратите внимание, что спорщиков было много, в обсуждение были втянуты не только студенты, но и преподаватели, а эксперимент попытался провести только один человек: остальные участники спора не были приучены работать руками.

Другая проблема, которую вскрыл Фейнман в своих мемуарах, заключается в том, что спорщики не приучены считаться с мнением оппонента.
Цитата из главы «Взрыватель, который шипит, но не взрывается»:

Время от времени армия спускала к нам некоего лейтенанта проверять, как у нас идут дела. Наш босс сказал нам, что, поскольку мы принадлежим к штатским, лейтенант выше по рангу каждого из нас. “Ничего лейтенанту не говорите, – сказал он. – Если он начнет думать, что знает, что именно мы делаем, то начнет отдавать дурацкие приказания и “закручивать гайки”.
К тому времени я уже что-то разрабатывал, но когда лейтенант приходил, я притворялся, что толком не знаю, чем я занят, что я просто выполняю указания.
– Что Вы здесь делаете, мистер Фейнман?
– Видите ли, я нарисовал ряд линий под последовательными углами, а затем предполагается, что я буду измерять различные расстояния от центра согласно вот этой таблице и все раскладывать.
– А это что?
– Я думаю, это кулачок. – На самом деле я изобрел эту штуку, но вел себя так, как будто кто-то мне сказал, что в точности я должен сделать.
Лейтенант не смог ни от кого получить никаких сведений, и мы продолжали успешно работать над механическим компьютером без всякого вмешательства.
Однажды лейтенант вошел и задал нам простой вопрос: “Предположим, что наблюдатель находится не там, где артиллерист, а в другом месте, – как вы решите такую задачу?”
Мы испытали ужасный шок. Всю эту машину мы разработали в полярных координатах, используя углы и расстояния по радиусу. Если у вас координаты x и y, то ввести поправку на смещение наблюдателя легко. Это просто дело сложения или вычитания. Но для полярных координат все чертовски запутывается!
Оказалось, что этот лейтенант, которому мы старались не дать ничего сказать, разъяснил нам нечто очень важное, что мы совсем забыли при разработке устройства: возможность того, что орудие и наблюдательный пункт находятся в разных местах! И стоило больших трудов это исправить.
 

Авторство: 
Авторская работа / переводика

Комментарии

Аватар пользователя Ёёё
Ёёё(6 лет 8 месяцев)

   вода бьёт струёй под прямым углом

  физики и сантехники smile19.gif

Аватар пользователя GaussCurve
GaussCurve(10 лет 10 месяцев)

..одной крови smile18.gif

Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(8 лет 4 месяца)

 Так, всё-таки, в какую сторону будет вращаться S-образная вертушка, если она будет засасывать воздух?

Да, заменим воду на воздух. Так будет удобнее.)

Аватар пользователя Vneroznikov
Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(8 лет 4 месяца)

Ладно, бог с ним, с Фейнманом. Автор затронул оч. глубокую тему. Что вы об этом думаете?)

Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(12 лет 5 месяцев)

"Было бы величайшей ошибкой думать..."(с) Ленин.

Аватар пользователя ВладимирХ
ВладимирХ(11 лет 4 месяца)

Автор затронул оч. глубокую тему.

Сформулируйте эту тему своими словами или процитируйте автора, где он затрагивает тему, которая показалась Вам глубокой.

Аватар пользователя Разведка Погоды

Позвольте вмешаться в дискуссию: автор чётко не сформулировал, но намекнул, что риторика издавна стала подменять научное знание и многие учёные  не утруждают себя экспериментальными подтверждениями, полагаясь на теоретические построения и авторитеты.

Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(12 лет 5 месяцев)

Ну, я как раз и привел ссылки на эксперименты, решившие данную забавную загадку 

Аватар пользователя kvg1967
kvg1967(2 года 2 недели)

Спасибо!

Приведенный Фейнманом пример оказался даже более показательным, чем я предполагал.

Физикам потребовалось всего-то сотня лет, чтобы осознать, что поставленная Эрнстом Махом задача вовсе не такая простая, как кажется, и одного только мысленного моделирования для ее решения недостаточно.

Аватар пользователя 124
124(6 лет 11 месяцев)

европейская система образования была ориентирована на подготовку юристов и богословов

- Таких богословов как ,например, Ньютон и Кузанский:"если приступить к божественному нам дано только через символы, то всего удобнее воспользоваться математическими знаками из-за их непреходящей достоверности"  Глава 11 "О том, что математика  лучше всего помогает нам в понимании разнообразных божественных истин", Николай Кузанский(богослов и математик), "Об Ученом незнании",1440 г.

Аватар пользователя mke61
mke61(11 лет 7 месяцев)

Вы еше Спинозу добавьте в список. Доказательство существования Бога через геометрию. В этом смысле Спиноза лучше заходит чем Николай Кузанский.

Аватар пользователя 124
124(6 лет 11 месяцев)

Ну, Вы даёте.- Открываю его книгу:

"Спиноза Этика, доказанная в геометрическом порядке Перевод с латинского Н.А. Иванцова О БОГЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ...6. Под Богом я разумею существо абсолютно бесконечное (ens absolute infinitum), т. е. субстанцию, состоящую из бесконечно многих атрибутов, из которых каждый выражает вечную и бесконечную сущность."

Т.е.он использует стиль(!) математики,для доказательств существования Бога. Там нет геометрии(почитайте). Он в 1660 -тых годах рассуждал о существовании Бога. А Кузанский(1440 год) и Ньютон, математики и физики - разработчики этих наук. И им не нужно было доказывать существование Бога, для них восприятие и изложение божественного(т.е.разумно, научно устроенного) было вполне достаточно. На мой взгляд - это труднее "заходит" не только Вам: приятнее и понятнее воспринимать Бога как объект. Поэтому и представлено понимание Бога легендами, наукообразными рассуждениями.

Спасибо за напоминание.

Аватар пользователя kvg1967
Аватар пользователя Алексей Иванович Черепанов

Говорят Фейнман в конце своей жизни признался в том, что они подтасовали материалы, за которые получили Нобелевскую премию. Вы что-нибудь слышали об этом ? Если, да, то можно ли получить ссылки на этот материал.

Аватар пользователя kvg1967
kvg1967(2 года 2 недели)

Нет, первый раз слышу.