“Представим себе мальчишку, пусть его зовут Несносный Деннис, у которого есть кубики, которые совершенно невозможно разломать и разделить на части. Все кубики полностью одинаковые. Пусть у него, скажем, 28 кубиков. Утром мама оставляет его в комнате с этими 28 кубиками. Вечером она из любопытства тщательно пересчитывает кубики и открывает удивительный закон: что бы он ни делал с кубиками, их число всегда остается равным 28!Так продолжается в течение нескольких дней, пока однажды она не обнаруживает, что кубиков только 27; правда, небольшое расследование показывает, что один кубик оказался под ковром. Ей приходится заглядывать повсюду, чтобы удостовериться, что число кубиков не изменилось. Но однажды количество кубиков все-таки меняется: их оказывается только 26. Тщательное расследование показывает, что в комнате открыто окно; выглянув наружу, она находит два недостающих кубика. Но в другой раз подсчет показывает, что кубиков 30!Это вызывает заметное смятение, пока не выясняется, что в гости со своими кубиками приходил Брюс. Уходя, он оставил два из них у Денниса. Избавившись от лишних кубиков, мама запирает окно и больше не пускает Брюса. Все снова идет хорошо до того момента, когда, пересчитывая кубики, она не выясняет, что их 25. Правда, в комнате имеется коробка – ящик для игрушек – и мама собирается ее открыть, но мальчик говорит ей: «Нет, не открывай коробку!» – и начинает реветь. Маме нельзя открывать коробку. Но необычайно любопытная и довольно изобретательная мама разрабатывает план! Она знает, что кубик весит три унции, поэтому она взвешивает коробку, когда на месте все 28 кубиков, и получает вес, равный 16 унциям. Устраивая проверку в следующий раз, она снова взвешивает коробку, вычитает из веса 16 унций и делит результат на три. Она приходит к открытию, что
В дальнейшем снова наблюдаются некоторые отклонения, но внимательное исследование показывает, что меняется уровень грязной воды в ванной. Ребенок бросает кубики в воду, а маме не видно их в грязной воде. Но она узнает, сколько кубиков находится в воде, добавив к своей формуле еще одно слагаемое. Поскольку исходный уровень воды равен шести дюймам, а каждый кубик поднимает воду на четверть дюйма, новая формула получается такой:
По мере постепенного возрастания сложности мира она открывает целый ряд слагаемых, представляющих собой способы вычисления количества кубиков в тех местах, куда ей не заглянуть. В результате она получает сложную формулу – величину, которую ей нужно подсчитать и которая в ее ситуации всегда остается одной и той же.
Какова здесь аналогия с сохранением энергии?Главный аспект, в отношении которого от этой истории следует абстрагироваться, состоит в том, что никаких кубиков нет. Стоит только убрать первые слагаемые в [двух выписанных выше] формулах, как окажется, что вы вычисляете более-менее абстрактные вещи. Аналогичны же вот какие моменты. Во-первых, когда мы вычисляем энергию, часть ее иногда покидает систему и уходит, а иногда какая-то энергия в систему поступает. Чтобы удостовериться в сохранении энергии, следует проявлять аккуратность в том, чтобы ничего не приходило и не уходило. Во-вторых, у энергии имеется большое число различных видов, и для каждого есть своя формула. ‹…› Если мы соберем вместе формулы для всех этих вкладов, то энергия не будет меняться, кроме как в тех случаях, когда она уходит наружу или приходит извне.
Важно осознавать, что в рамках сегодняшней физики мы не знаем, что такое энергия. Мы не считаем, что энергия состоит из маленьких капель точно определенного размера. Вовсе нет. Однако у нас имеются формулы для подсчета некоторой численной величины, и, когда мы складываем все результаты, получается «28» – всегда одно и то же число. Это абстракция, потому что в ней ничего не говорится ни про механизм, ни про причины, стоящие за различными формулами.”
Фейнмановские лекции по физике, т. 1, гл. 4, § 1
Были у нас когда-то фейнмановские лекции по физике..Красиво, Андрей, но почти ничего не поняла-устала к концу дня.Одно, что могу сказать точно-надо бы исправить заголовок поста.Опять вместо кавычек какая-то ерунда вышла..
А вот редактировать пост я не умею
Ну, это точно проще, чем формула энергии..Когда пишу пост, под данными поста слева сверху под картинкой(имя, дата, рубрика)-у меня еще стоит слово “изменить”.Нажимаете на слово-и можно пост редактировать.Как объяснить понятней, не знаю.Надеюсь, у вас получится-сама исправляла кавычки много раз..
Андрею.
Ваше объяснение, пожалуй, ещё живее и доступнее. У мальчиков появились имена, к тому же представить Денниса, пускающим кубики в ванне легче, чем топящим их в грязной воде раковины 🙂 Поздравляю! Вы переплюнули Фейнмана :))
Браво, Андрей! Пост редактировать проще, чем объяснить доступным языком физические понятия! Согласна с Ларисой!
По поводу появления в заголовке символов. Если Вы написали пост и его не редактировали, то кавычки не заменяются на символы. Если отредактировали пост, то кавычки заменяются на символы. В последней версии поста, посмотрите на заголовок, исправьте и публикуйте.
Фейнман был большим шутником и его «Лекции по физике» рассчитаны, как мне кажется, на людей с чувством юмора, а не с «буками» запертыми в формулы. Понимание, по Фейнману, как мне кажется, это не расчёт, а чувство. Вспомните его описание расследования взрыва «Челленджера», где он был одним из главных членов комиссии по расследованию.
И, вообще, почаще обращайтесь к книжке «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман».
Согласен, Фейнман человек с чувством юмора и “Вы, конечно. шутите…” хорошая ссылка.
И учебники у него написаны без звериной серьёзности. Это и в его лекция для сотрудников ощущается (“…если удастся,– опубликуйте”. Но он умеет объяснять “на пальцах”, не забывая, что “элементарно не значит просто”