Вокалоиды

[Вильгельм Голимый]

‹›
— Вечерние горы подёргивались прохладным туманом, по зелёным пологим пастбищам бродили коровы, позвякивая шейными колокольчиками и похрустывая свежей травой. На лугу высились стога сена, заготовленные на зиму. В одном из стогов лежал светловолосый подросток и читал книгу немецкого философа Иммануила Канта. Где-то вдали стреляли пушки и рвались снаряды, а мальчик читал про звёзды, про процессы познания, размышлял над проблемами бытия, нравственности и этики. Он не знал, что ждёт впереди его самого, его страну и весь мир. Не знал, что Первая мировая война скоро кончится и что она будет далеко не последней; что в ближайшие десятилетия мир изменится до неузнаваемости, в том числе и благодаря тому, что мальчик по имени Вернер Гейзенберг лежит на лугу и читает Канта для собственного удовольствия. Это был особенный мальчик, не похожий на других.


— С этого и надо было начать, — заметила Галатея.

— Что ж, с этого и начнём, — ответила принцесса Дзинтара, и её дети, Галатея и Андрей, приготовились слушать очередную вечернюю сказку.

— Итак, в начале ХХ века жил-был в Германии мальчик… Его отец, Август Гейзенберг, занимался самым тихим занятием, которое только можно вообразить: изучал древние византийские рукописи, написанные на древнегреческом языке. Он ездил в Италию и Грецию для их исследования и преподавал историю студентам в Мюнхенском университете. У него было два сына: Эрвин, который стал химиком, и Вернер. И надо же было такому случиться, чтобы в семье человека, больше всего ценившего классические представления о мире, вырос бунтарь, который отбросил существующие воззрения на время и пространство и предложил новые подходы к их пониманию.

— Как же это получилось? — спросил Андрей.

— Ещё будучи школьником, Вернер во время долгой болезни прочёл книгу Германа Вейля «Пространство. Время. Материя», и его впечатлила мощь описанных в ней математических методов. С этого момента Гейзенберг увлёкся математикой. Выдающиеся знания молодого человека отметили на выпускном экзамене в гимназии.

Юность Вернера пришлась на бурный революционный период в истории Германии. Весной 1918 года его вместе с другими 16-летними школьниками отправили работать на ферму — помогать воюющей Германии. Гейзенберг был не похож на своих сверстников. По вечерам он спешил уединиться и с увлечением читал философские труды Платона и Канта.

После Первой мировой войны в Германии наступил период политической нестабильности, общественного брожения и протестных выступлений. Вернер посещал собрания молодёжного движения, где слушал горячие выступления против общественных традиций и предрассудков. Но даже тогда главный интерес для него представляли не политика и философия, больше всего его увлекали физика и математика.

В 1920 году Гейзенберг поступил в Мюнхенский университет, стал учеником профессора Арнольда Зоммерфельда и окунулся в мир теоретической физики. Через три года он подготовил диссертацию по теоретической гидродинамике, но не учёл, что для получения учёной степени необходимо сдать устный экзамен и по экспериментальной физике. Вернер не смог ответить на вопросы дотошного профессора Вильгельма Вина и чуть не провалился. Только заступничество Арнольда Зоммерфельда спасло диссертанта от полного провала.

Получив степень, Гейзенберг занялся новой квантовой физикой. Вместе с Вольфгангом Паули он стал ассистентом Макса Борна — директора физического института Гёттингенского университета. Борн писал о Гейзенберге: «Он был похож на простого крестьянского парня, с короткими светлыми волосами, ясными живыми глазами и чарующим выражением лица. Он выполнял свои обязанности ассистента более серьёзно, чем Паули, и оказывал мне большую помощь. Его непостижимая быстрота и острота понимания всегда позволяли ему проделывать колоссальное количество работы без особых усилий».

Гейзенберг поработал и у Нильса Бора (см. «Наука и жизнь» № 1, 2016 г., статья «Сказка о суперсыщике Нильсе Боре, разыскавшем связь между атомом Резерфорда, линиями Фраунгофера и кривой Планка»). Они познакомились в 1922 году во время так называемого Боровского фестиваля. Гейзенберг беседовал со знаменитым датчанином, и этот разговор во многом повлиял на его взгляды и подходы к решению научных проблем. «У Зоммерфельда я научился оптимизму, у гёттингенцев — математике, а у Бора — физике», — писал он.

В 1925 году, в возрасте 23 лет, Вернер создал новую квантовую механику на основе математических матриц. Она была независима от классической физики и стала вехой в квантовой научной революции.

— А что такое матрицы?

— Матрицами называют прямоугольные таблицы чисел. Гейзенберг предположил, что любой физической величине, которую можно наблюдать в эксперименте, соответствует своя матрица. Он сумел описать квантовые скачки в атоме Бора и любые изменения в состоянии квантомеханических систем с помощью математических операций над матрицами. Через полтора года Гейзенберг вывел квантовое соотношение неопределённостей, ставшее знаковым для современной науки. Соотношение гласило, что наш мир принципиально не точен: мы не можем знать одновременно с хорошей точностью импульс и положение любого объекта, например электрона. Если мы точно измерим импульс электрона, то утратим информацию о его положении, а если точно измерим его координаты, то потеряем возможность определить импульс или скорость.

— Значит, учёные ничего не могут знать наверняка? — поразилась Галатея. — Как бы они ни старались, в их измерениях всегда будут ошибки?

— Увы, это так. Неопределённость в координатах электрона, умноженная на ошибку в его импульсе, равна постоянной Планка (см. «Наука и жизнь» № 7, 2015 г., статья «Сказка о Максе Планке, который в свете электролампы нашёл свою постоянную»), — и это соотношение неопределённостей Гейзенберга прекрасно дополнило концепцию де Бройля (см. «Наука и жизнь» № 2, 2016 г., статья «Сказка о герцоге де Бройле, который открыл самые странные волны в мире») о частицах как о волнах. Если мы попробуем захватить частицу в хитрую ловушку, то есть точно зафиксируем её местоположение, ошибка в определении импульса частицы станет бесконечно большой.

— Информация уходит сквозь пальцы как волна, — усмехнулась Галатея.

— Очень похоже, — вмешался Андрей, — что Галатея тоже подчиняется этому соотношению неопределённостей: её никогда не бывает в нужном месте в нужное время!

Дзинтара улыбнулась, глядя на возмущённую дочь, и продолжила:

— Соотношение неопределённостей Гейзенберга трактуют и так: для измерения параметров квантовой системы требуется инструментальное вмешательство, и это вмешательство настолько сильно искажает её характеристики, что система «забывает» своё первоначальное состояние, и мы утрачиваем возможность узнать, каким оно было.

Галатея, делая вид, что не замечает брата, обратилась к матери:

— Мама, судя по историям, которые ты нам рассказала, теоретики делают открытия в очень молодом возрасте. Но ведь с годами опыт и знания растут и открытий должно быть больше.

— Давно замечено, что самый плодотворный возраст для теоретических открытий — первые несколько лет после окончания университета, ведь важны не только опыт и знания, но и свежий взгляд и смелость молодости. В пожилом возрасте учёный с трудом соглашается с попранием истин, с которыми он долго жил.

Успехи Вернера Гейзенберга не остались незамеченными. Университеты наперебой приглашали его занять профессорскую должность. В возрасте 25 лет Вернер стал профессором теоретической физики в Лейпцигском университете.

— Теперь его никто не мог упрекнуть в незнании физики! — удовлетворённо отметила Галатея.

— Все, кто с ним работал, вспоминали, что Гейзенберг был демократичным и весёлым человеком. После научных занятий он, например, с азартом играл в настольный теннис. Биографы — его ученики Невилл Мотт, лауреат Нобелевской премии по физике за 1977 год, и Рудольф Пайерлс — в книге, посвящённой великому учёному, писали о том периоде жизни Гейзенберга, когда он создал квантовую механику и стал молодым профессором: «Никто не осудил бы его, если бы он начал воспринимать себя серьёзно и стал слегка напыщенным после того, как предпринял по крайней мере два решающих шага, изменивших лицо физики, и после получения в столь юном возрасте статуса профессора, что заставляло и многих более старых и менее значительных людей чувствовать себя важными, но он остался таким, каким и был, — неофициальным и весёлым в обращении, почти мальчишеским и обладающим скромностью, граничащей с застенчивостью».

Нобелевскую премию по физике «За создание квантовой механики» Гейзенберг получил в неполных 32 года. Он, безусловно, был рад, но, будучи скромным и справедливым, выразил удивление, что его коллеги по созданию квантовой механики Эрвин Шрёдингер и Поль Дирак получили одну Нобелевскую премию на двоих, а Макс Борн вообще ею обойдён.

— Гейзенберг так много работал, но была ли у него девушка или семья? — спросила Галатея. — Или он занимался одной наукой?

— В 35 лет Вернер женился на Элизабет Шумахер, дочери берлинского профессора-экономиста. Они жили долго и счастливо и у них было семеро детей. Дочери Гейзенберга Анна-Мария и Верена стали физиологами, сын Мартин — генетиком, а Йохен пошёл по стопам отца, он был физиком-ядерщиком.

Гейзенберг умер в 1976 году. Юджин Вигнер, лауреат Нобелевской премии по физике за 1963 год, написал тогда: «Нет такого живущего физика-теоретика, который сделал больший вклад в нашу науку, чем он. В то же время он был доброжелателен со всеми, лишён высокомерия и составлял приятную компанию». А его первый ученик Феликс Блох, ставший лауреатом Нобелевской премии по физике в 1952 году, вспоминал: «Если я должен выбрать единственное из его великих качеств как учителя, то это было бы его необычайно позитивное отношение к любому прогрессу… Одной из наиболее удивительных особенностей Гейзенберга была почти безошибочная интуиция, которую он проявлял в своём подходе к физической проблеме, и феноменальный способ, с помощью которого решения как будто падали с неба».

***

Вернер Карл Гейзенберг (1901—1976) — немецкий физик-теоретик, один из основателей квантовой механики. Лауреат Нобелевской премии по физике 1932 года.

Герман Вейль (1885—1955) — немецкий математик и физик-теоретик. Автор знаменитой книги «Пространство. Время. Материя» — одного из первых изложений общей теории относительности Эйнштейна.

Арнольд Иоганнес Вильгельм Зоммерфельд (1868—1951) — немецкий физик-теоретик и математик. Учитель и научный руководитель Вернера Гейзенберга.

Макс Борн (1882—1970) — немецкий и британский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики. Лауреат Нобелевской премии по физике 1954 года.

Феликс Блох (1905—1983) — швейцарский физик, ученик Вернера Гейзенберга. Лауреат Нобелевской премии по физике 1952 года.

Невилл Франсис Мотт (1905—1996) — английский физик. Лауреат Нобелевской премии по физике 1977 года, которую он получил вместе с Филипом Андерсоном и Джоном ван Флеком.



Подробнее см.: http://www.nkj.ru/archive/articles/28899/ (Наука и жизнь, Сказка о физике Вернере Гейзенберге, который ничего не знал наверняка)

[lis]

Ни кого спасти не возможно, можно только спастись.

каму спастись то?)))...  от кого?)))

[Pipa]

Зрительные центры головного мозга

Слуховые центры головного мозга

     Можно долго перечислять, подобно этим роликам, как устроены у человека органы чувств и какого рода физические механизмы они используют для осуществления своих функций. Однако по большому счету не важно, пользуется ли человек для определения цвета собственным зрением или показаниями специального прибора, применяемого для такого рода целей - спектрометром видимого диапазона.
     Легко догадаться, что человеческому глазу не потягаться со спектрометром. Даже самые дешевенькие спектрометры способны различать в видимом свете 300 цветов с шириной полосы 1 нанометр и измерить яркость каждой из них по 256 градициям. Тогда как человеческий глаз различает лишь 3 широких полосы и яркость оценивает более грубо. Причем всё то многообразие цветов, воспринимаемое человеком, достигается лишь за счет бессознательной оценки соотношения яркости тех трех полос, которые доступны глазу.
     Спектрометры способны даже зарегистрировать в свете Солнца и далеких звезд узкие темные полосы, соответствующие индивидуальному поглощению различных атомов и по этой информации не только определить, какие это атомы, но и их взаимное количественное соотношение. Вот и знаменитое "красное смещение" тоже этим же способом наблюдается, тогда как глаза для этой цели непригодны - слишком мала их разрешающая способность.
     Я веду речь не к тому, что у вокалоидов будет такое же "острое" зрение, как у спектрометра , т.к. им такая способность ни к чему, хотя и технически вполне возможна. А хочу заострить внимание на том, что в любом случае зрение обеспечивает какой-то физический механизм, как в искусственно сделанном приборе, так и в естественном органе чувства. Т.е. в том и другом случае к сознанию поступает информация о спектральном составе, тогда как само сознание даже не разбирается в том, как работают механизмы, добывшие эту информацию.
     Поэтому я предлагаю, не строить непроходимую границу между естественными органами чувств и искусственными измерительными приборами, поскольку те и другие делают одну и ту же работу - превращают какие-то аспекты внешней среды в информацию для сознания. Образно говоря, малина бывает лесной и садовой, но ту и другую можно есть . А значит, что нам сейчас нет нужды разбираться с тем, как устроен человеческий глаз или спектрометр, поскольку по сути темы это ничего существенного не дает. Хотя вполне ясно, что естественные органы чувств человека устроены консервативно, а потому и значительно не улучшаемы, тогда как вокалоида можно наделить любыми сенсорами внешнего мира, которые значительно превышают сенсорику человека.
     Однако здесь есть очень интересный момент - восприятие человека через его собственные органы чувств оказывается всегда эмоционально окрашенным! Т.е. это уже не просто сухая информация из внешнего мира, а уже подвергнутая бессознательному анализу. И именно здесь проходит водораздел между органами чувств и измерительными приборами - сознание человека способно получать информацию из обоих этих источников, но эмоционально окрашивает лишь от первого. Именно отсюда происходит пренебрежение приборными возможностями в пользу телесных - людей попросту больше волнует эмоциональная сторона восприятия мира, чем чисто информационная. Т.е. многие люди попросту не знают, что им делать с информацией, тогда как эмоции можно переживать, не думая .
     Отсюда в общем-то следует, что главным недостатком человеческого восприятия является отнюдь не несовершенство его органов чувств, а несовершенство сознания, которое по животному образцу отдает приоритет эмоциональной сфере в ущерб информационной. Надеюсь, что вокалоиды будет этого недостатка лишены .

[Вильгельм Голимый]

Легко догадаться, что человеческому глазу не потягаться со спектрометром. Даже самые дешевенькие спектрометры способны различать в видимом свете 300 цветов с шириной полосы 1 нанометр и измерить яркость каждой из них по 256 градициям. Тогда как человеческий глаз различает лишь 3 широких полосы и яркость оценивает более грубо. Причем как всё то многообразие цветов, воспринимаемое человеком, достигается лишь за счет бессознательной оценки соотношения яркости тех трех полос, которые доступны глазу.
     Спектрометры способны даже зарегистрировать в свете Солнца и далеких звезд узкие темные полосы, соответствующие индивидуальному поглощению различных атомов и по этой информации не только определить, какие это атомы, но и их взаимное количественное соотношение. Вот и знаменитое "красное смещение" тоже этим же способом наблюдается, тогда как глаза для этой цели бесполезны - слишком мала иих разрешающая способность.

   Чтобы человек не создал, это всегда будет чем-то очень человеческим, и неважно, какие из чувств будут усиливать приборы, на деле, это всегда будут всё те же человеческие способности воспринимать. Понятие - красное,  не существует отдельно от человека.

[tanaca]

Pipa, а что в этом удивительного? Для человеческого мозга думать это огромный расход энергии который будет бессмысленным без эмоционального подкрепления, поэтому моя философия в том чтоб дрочить больше а кончать меньше, что должно вести к максимуму удовольствия при минимуме энергозатрат.

[Вильгельм Голимый]

А значит, что нам сейчас нет нужды разбираться с тем, как устроен человеческий глаз или спектрометр, поскольку по сути темы это ничего существенного не дает. Хотя вполне ясно, что естественные органы чувств человека устроены консервативно, а потому и значительно не улучшаемы, тогда как вокалоида можно наделить любыми сенсорами внешнего мира, которые значительно превышают сенсорику человека.

   Устройство глаза никогда тебе не подскажет, почему он видит красное - красным, а зеленое - зелёным. Пока, тупая твоя голова, не наречет красное - красным, а зеленое - зеленым, ты и различать эти цвета не сможешь. Вокалоида ты можешь наделить любыми человеческими свойствами, а не человеческими свойствами не сможешь, даже если он будет видеть инфракрасное или ультрафиолетовое изображение, это будет человеческий взгляд.

[tanaca]

ты не наречет красное - красным, а зеленое - зеленым, ты и различать эти цвета не сможешь

Почему не сможет, она сможет даже тонкие оттенки различать не зная как они называются, названия просто облегчают различение и обмен опытом.

[Вильгельм Голимый]

Почему не сможет, она сможет даже тонкие оттенки различать не зная как они называются, названия просто облегчают различение и обмен опытом.

  Невозможно что-то различить не узнавая. Без синтаксиса нет свойств и качеств, понятий и категорий.

[tanaca]

Невозможно что-то различить не узнавая

А ты попробуй.

[Вильгельм Голимый]

tanaca, ебанько! Именно потому, что ты задаешь тупые вопросы и даешь тупые советы, тебе безошибочно квалифицируют ебаньком.

[tanaca]

tanaca, ебанько!

А ты различил что испытывал когда решил это написать?

[Вильгельм Голимый]

А ты различил что испытывал когда решил это написать?

Именно потому, что ты задаешь тупые вопросы и даешь тупые советы, тебе безошибочно квалифицируют ебаньком.

[tanaca]

А ты различил что испытывал когда решил это написать?

Именно потому, что ты задаешь тупые вопросы и даешь тупые советы, тебе безошибочно квалифицируют ебаньком.

Ебанько это оценочное суждение, а что ты испытывал когда его выносил, различил?

[Вильгельм Голимый]

Ебанько это оценочное суждение, а что ты испытывал когда его выносил, различил?

  Ебанько - это констатация факта, ебанько - он и в Африке, ебанько. Я определяю объект раньше, чем выношу по нему свое суждение, в отличии от вас с Пипой.

[tanaca]

Эмоциональные состояния определены гораздо менее чётко чем цвета, потому что их не принято так подробно обсуждать, тем не менее различению это не мешает.