paleoforum.ru

Цитата: василий андреевич от февраля 08, 2025, 09:22:54

Цитата: АrefievPV от февраля 08, 2025, 06:57:50Локализация частиц в детекторе

Попробуйте провести параллель: локализация особи в конкретной среде-детекторе.

Для начала вы сами попробуйте прочитать статью (пройдите по той ссылке).

Локализация особи в конкретной среде, это просто факт нахождения/наличия этой особи в данной конкретной среде – то есть, особь взаимодействует со средой (с элементами среды) и оставляет какие-то следы этого взаимодействия. Но любой факт, это интерпретация с позиции какой-либо модели (хоть рациональной, хоть эмоционально-чувственной, хоть модели на уровне ощущений (хоть первичных ощущений на уровне активных центров белковых молекул-рецепторов)).
 
И вот для того чтобы выявить факт нахождения/наличия особи в среде наблюдателю необходимо иметь не только саму модель, но ещё и данные в виде хотя бы следов такого взаимодействия (погрызены ветки, вытоптанная трава, вдавленные отпечатки лап на почве, трупы, кости и т.д. и т.п.).

Ну, и ещё: геном особи, это локализация генофонда вида/популяции в этом геноме.

А если мы говорим об эволюции (особенно на палеонтологических и/или геологических масштабах), то модели мы используем более сложные, а данные подтверждающие правильность нашей модели зачастую скудные и неоднозначные (кости, камни и пр.). Поэтому приходится включать данные и из других областей (а для возможности такого включения приходится использовать сложные модели).

И про параллели.

Например, тут про то, что конкретный эволюционный путь – это наша интерпретация и то, что эволюция идёт всеми доступными путями сразу:
https://paleoforum.ru/index.php/topic,12664.msg265096.html#msg265096
Очень наглядные параллели между моими пояснениями (кстати, это был ответ именно вам) и пояснениями в статье (рекомендую прочитать её).

  Ой, да откуда у Вас убежденность, что я задал непродуманный вопрос, навеянный непрочитанной статьей. И Ваши отсылки к многословным интерпретациям Фейнмановских взаимодействий хоть и забавны(это похвала), но не являются чем-то новым.
  "Локализация особи в конкретной среде-детекторе" лишь подразумевает взаимодействие с обязательным выбросом конкретного сигнала, который вовсе не обязан попасть в Вас, как наблюдателя. Статистически чаще сигнал покинет сообщество среда-система, подчеркивая деградационную всеобщность второго начала.
  Теперь не наблюдайте, а вообразите, что организм для "своей локализации" придал сигналу ускорение, т.е. произвел работу по выдворению сигнала. Вопрос: какова разница в итогах между локализацией частицы и локализацией организма?
  Что осталось в живой формации среда-система, как нечто обобществленное? Я бы назвал "это" нишей. Конкретная же ниша в конкретной среде после произведения конкретной работы по выдворению-ускорению сигнала, будет иметь не абы какую форму, а форму осложненную характером произведенной работы. И "над" такой нишей гомеостаз организма должен изменить свои характеристики. Получаем введение в понятие потребность.

Квантовая механика помогла решить парадокс убитого дедушки
https://nplus1.ru/news/2025/02/13/life-on-closed-timelike-curve
Дискретная система на замкнутой времениподобной кривой вернулась в исходное состояние

ЦитироватьФизик Лоренцо Гавассино решил проблему самосогласованности систем на замкнутых времениподобных кривых при помощи квантово-механических принципов. Для этого он использовал дискретизацию энергетических уровней и термодинамическое поведение системы, показывая, что к концу цикла система автоматически возвращается в исходное состояние, стирая любые потенциальные временные парадоксы. Работа опубликована в журнале Classical and Quantum Gravity.

Замкнутые времениподобные кривые — это гипотетические траектории в пространстве-времени, которые возвращаются в свою исходную точку, создавая теоретическую возможность путешествий во времени. Эта концепция тесно связана с релятивистской физикой и космологией, но долгое время оставалась спорной из-за потенциальных парадоксов, самый известный из которых, пожалуй, это парадокс убитого дедушки.

Парадокс возникает в случае, если гипотетический путешественник во времени отправляется в прошлое и каким-либо образом предотвращает свое рождение, что, в свою очередь, должно помешать ему в будущем отправиться в прошлое (подробнее об этом можно почитать в материале «Убить дедушку и выжить»). До недавнего времени не существовало строгого квантово-механического объяснения, как системы на замкнутых времениподобных кривых могут быть самосогласованными, хотя ученые уже предлагали различные решения возникающих парадоксов. Однако последовательного решения, объединяющего квантово-механические принципы и термодинамику замкнутой системы, движущейся по замкнутой времениподобной кривой, до сих пор не существовало.

Физик Лоренцо Гавассино (Lorenzo Gavassino) из Университета Вандербильта изучил аналитически поведение конечных и замкнутых квантовых систем на замкнутых времениподобных кривых в пространстве-времени Гёделя. Используя теорему Вигнера и квантовую механическую интерпретацию унитарных преобразований, он показал, что энергетические уровни замкнутой системы (например, космического корабля) подвергаются спонтанной дискретизации из-за необходимости времени вернуться в исходную точку на замкнутой времениподобной кривой.

Кроме того, ученый рассмотрел, как энтропия системы меняется в процессе движения вдоль такой кривой. Он показал, что на определенном участке кривой энтропия достигает максимума, после чего неизбежно снижается вплоть до возвращения системы в исходное состояние из-за необходимости самосогласованности системы при возвращении в исходную точку на замкнутой кривой. По словам физика, это согласуется с теоремой Пуанкаре о возврате, согласно которой в конечных гамильтоновых системах любое начальное состояние через достаточно большое время должно снова повториться.

В результате ученый пришел к выводу, что при прохождении замкнутой времениподобной кривой вся система возвращается к своему исходному состоянию, что делает невозможными ситуации, в которых могут возникать логические противоречия. Например, из-за того что все состояние системы должно оказаться идентично начальному при возвращении в исходную точку на замкнутой кривой, воспоминания наблюдателя внутри космического корабля, которые описываются физической структурой состоящей из атомов и электрохимических процессов в мозге, будут стираться.

В контексте парадокса убитого дедушки это приводит к ключевому выводу: в замкнутой конечной системе с унитарной эволюцией невозможно создать ситуацию, в которой изменения в прошлом приведут к противоречиям, таким как предотвращение собственного рождения. Согласно результатам Гавассино, память и события внутри замкнутой кривой вернутся в начальное состояние, что исключает возможность возникновения ретроактивных парадоксов.

Путешествия во времени любят и писатели-фантасты, и разработчики компьютерных игр. Например, о том, как устроена физика в игре Quantum Break, можно почитать в блоге Марата Хамадеева.

Физики обосновали, как время может течь обратно в открытой квантовой системе
https://naked-science.ru/article/physics/reverse-time-arrow-open-q
Ученые математически объяснили возможность обратного течения времени на микроуровне. Новое исследование показывает, что противоположные стрелы времени теоретически могут возникать в определенных квантовых системах.

ЦитироватьКоманда физиков изучила, как в контексте течения времени организована открытая квантовая система — субатомные частицы, взаимодействующие с окружающей средой. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.

Чуток вольных размышлизмов.
 
Разделение/отделение/обособление на одном уровне вовсе не означает, что не произойдёт объединение на другом (более высоком) уровне. То есть, можно разделиться/обособиться  на одном уровне (например, прекратить или сильно ослабить/затруднить обмен веществом), но обмен энергией и информацией останется (а может, даже возрастёт). И, что характерно, разделённые на одном уровне части весьма часто образуют систему из объединившихся на другом уровне элементов.
 
Распад системы на части обычно представляет собой разделение частей вследствие уменьшения интенсивности взаимодействия между ними – то есть, по сути, система охлаждается и её части выпадают в осадок в виде элементов (при этом выпавший элемент не равен бывшей части).
 
Основной критерий, позволяющий нам судить о целостности или раздробленности чего-либо (а также выделять в среде системы или в системе элементы), это соотношение между интенсивностью внутреннего и внешнего обмена (взаимодействия). Понятно, что речь идёт только о степени целостности или раздробленности, ведь абсолютного прекращения обмена не происходит (ни внутри этого чего-либо, ни между этим чего-либо и его окружением).
 
Обособление (окукливание) системы приводит к её неизбежному упрощению, поскольку текущий уровень сложности системы зависит от  её взаимодействия (его интенсивностью и его разнообразием) с окружением.
 
Условно говоря, при уменьшении взаимодействия с окружением (со средой) система охлаждается, кристаллизируется, упрощается и упорядочивается на нижних уровнях своей структуры.
 
А при увеличении взаимодействия система разогревается, расплавляется, хаотизируется, усложняется на нижних уровнях своей структуры, но, в то же время, упорядочивается на более высоком уровне. Но порядок на высоком уровне становится заметным только на уровне надсистемы, сама разогретая система является только элементом надсистемы (а по отдельному элементу не определить, какова структура системы, в которую он входит).
 
При этом (и при охлаждении, и при нагревании) зачастую возникают очень любопытные локальные (в масштабах системы) и глобальные (уже масштабах надсистемы) эффекты/явления.
 
Обращаю внимание: охлаждение и нагрев, кристаллизация и расплавление, выпадение в осадок и пр. – это всё следует понимать в широком смысле (это просто условные аналогии и ассоциации для доходчивости пояснений).
 
Вот несколько аналогий на уровне хозяйственно-бытового фантазирования:
 
Нагревание системы (например, воздействием внешнего электрического поля на проводник) приводит к возникновению порядка более высокого уровня – то есть, к упорядоченному движению элементов внутри системы (носителей электрического заряда: ионов, протонов, электронов). Но выявить/зафиксировать наличие такого упорядоченного движения носителей заряда можно только в рамках надсистемы (проводник должен быть включён в цепь с потребителями/преобразователями/измерителями этого движения носителей).
 
В данном случае, нагревание, это результат интенсификации взаимодействия системы с окружением. Подчёркиваю: именно интенсификации, а не возникновении с нуля, поскольку «подпороговое» электрическое влияние среды всегда присутствует (даже в вакууме виртуальные электрические заряды влияют, но проявляется это влияние на макроуровне только в определённых условиях).
 
Зачастую ослабевающие внутренние взаимодействия (при охлаждении) приводят не только к простой кристаллизации вещества и к формированию устойчивых элементов из такого вещества (типа, в осадок выпадает снежинка), но и к очень сложным процессам метаморфоза (тут уже в осадок выпадает бабочка). Например, для нормального прохождения метаморфоза требуется некоторая изоляция от воздействий среды (по сути, в этом и смысл окукливания – как можно меньше взаимодействовать с окружением).
 
И ещё немного фантазийных представлений:
 
Если в момент сближения (почти слияния в ядро атома) нуклонов произойдёт выброс энергии (например, в виде излучения гамма-квантов или в виде кинетической энергии летящих нуклонов), то эта совокупность сблизившихся (и очень интенсивно взаимодействующих между собой) нуклонов резко охладится и кристаллизируется в ядро атома (типа, в результате такого охлаждения в осадок выпало ядро). Но с другой стороны все вновь рядом синтезировавшиеся ядра сами испускают энергетические импульсы, которые только что образовавшееся ядро может поглотить и опять распасться на нуклоны. То есть, необходимо чтобы вероятность поглощения энергетических импульсов была меньше чем вероятность испускания энергетических импульсов.
 
Получается, что производительность синтеза новых ядер нарастает по мере уменьшения температуры (температуры в широком смысле) среды (при остывании в осадок выпадают ядра) и по мере увеличения давления (нуклоны же надо как-то сближать между собой). Но, разумеется, всё это работает в определённом диапазоне.

К давнему разговору про «вселенную-бублик»...

Думаю, новость будет уместна в этой теме (потом продублирую в тему новостей).

Российские ученые воссоздали динамику модели нейрона мозга с помощью нейросети
https://naked-science.ru/article/column/nejrona-mozga-s-pomoshhyu
Исследователи из НИУ ВШЭ в Нижнем Новгороде показали, как с помощью нейросети воссоздавать динамику нейрона мозга, имея всего один ряд измерений, например запись его электрической активности. Разработанная нейросеть научилась восстанавливать полную динамику системы и предсказывать ее поведение при изменении условий. Такой метод может помочь изучать сложные биологические процессы, даже если нет возможности провести все необходимые измерения.

ЦитироватьИсследование опубликовано в журнале Chaos, Solitons & Fractals. Работа выполнена в рамках проекта Зеркальные лаборатории НИУ ВШЭ и поддержана грантом РНФ.

Нейроны — это клетки, с помощью которых мозг обрабатывает информацию и передает сигналы. Они общаются друг с другом электрическими импульсами, которые заставляют соседние нейроны активироваться или, наоборот, замедляться. Каждый нейрон имеет мембрану (оболочку), через которую могут проходить заряженные частицы, называемые ионами. Ионы движутся через специальные каналы в мембране, и их движение и вызывает электрические импульсы.

Исследовать работу нейронов помогают математические модели. Часто в их основе лежит подход Ходжкина — Хаксли. Он позволяет строить сравнительно простые модели, однако при этом требует большого количества параметров и расчетов. Чтобы предсказать поведение нейрона, обычно измеряются несколько параметров и характеристик: напряжение на мембране, токи разных ионов, состояние каналов клетки. Исследователи НИУ ВШЭ и Саратовского филиала Института радиотехники и электроники имени В.А. Котельникова РАН показали, что достаточно учитывать изменения только одной характеристики — электрического потенциала мембраны нейрона, а с помощью нейросети восстановить недостающие данные.

Метод, предложенный учеными, содержал два этапа. Сначала анализировалось, как изменяется потенциал нейрона во времени. Эти данные передавались в нейросеть — вариационный автокодировщик, который выделял в них ключевые закономерности, отбрасывал лишнее и на выходе выдавал набор характеристик, описывающих состояние нейрона. На втором этапе нейросеть уже другого типа — нейросетевое отображение — использовала эти характеристики, чтобы предсказать, как нейрон поведет себя дальше. Нейросеть фактически брала на себя функции модели Ходжкина — Хаксли, но вместо сложных уравнений училась на данных.

«С развитием математических и компьютерных методов пересматриваются старые подходы, это не только помогает улучшить их, но и может привести к новым открытиям. Обычно восстанавливаемые по данным модели основаны на полиномиальных уравнениях небольшого, 4–5-го порядка — они обладают ограниченной нелинейностью, то есть не могут описывать очень сложные зависимости без увеличения погрешности, — объясняет ведущий научный сотрудник факультета информатики, математики и компьютерных наук НИУ ВШЭ в Нижнем Новгороде Павел Купцов. — В новом методе вместо полиномов используются нейросети. Их нелинейность задается сигмоидами — плавными функциями от 0 до 1, которым соответствуют полиномиальные уравнения (ряды Тейлора) бесконечно большого порядка. Это делает моделирование гибче и точнее».

Обычно, чтобы смоделировать сложную систему, требуется полный набор параметров, но в реальных условиях получить его трудно. В экспериментах, особенно в биологии и медицине, данные часто бывают неполными или зашумленными. В своем подходе ученые показали, что, используя нейросеть, даже при ограниченном количестве данных можно восстановить недостающие величины и спрогнозировать поведение системы.


Реконструкция характеристик нейрона при помощи вариационного автокодировщика
Исходный временной ряд (запись измерений) R сжимается кодировщиком (Encoder) и превращается в динамические характеристики μ. Затем декодировщик (Decoder) старается максимально точно распаковать μ в исходный временной ряд — R'. Процесс похож на прохождение через узкое горлышко бутылки: только самая важная информация может «пройти» дальше, а все лишнее отбрасывается. Чтобы получить μ, автокодировщик должен выявлять наиболее важную информацию о нейроне / © Павел Купцов и др., Solitons & Fractals

«Мы берем всего один ряд данных — единственный пример поведения, обучаем на нем модель и встраиваем в нее управляющий параметр. Его можно представить как "переключатель", который можно крутить, чтобы наблюдать разные варианты поведения. Если после обучения начать крутить "переключатель", то есть менять этот параметр, мы увидим, что модель воспроизводит различные типы поведения, характерные для исходной системы», — объясняет Павел Купцов.

При моделировании нейросеть не просто повторила режимы системы, на которых ее обучали, но и выявила новые. Один из них связан с переходом от серии частых импульсов к одиночным всплескам. Такие переключения возникают при изменении параметров, но нейросеть обнаружила их сама, не видя таких примеров в обучающих данных. Это значит, что нейросеть не просто запоминает примеры, а действительно распознает скрытые закономерности.

«Важно, что нейросеть может выявлять новые закономерности в данных, — комментирует ведущий научный сотрудник факультета информатики, математики и компьютерных наук НИУ ВШЭ в Нижнем Новгороде Наталия Станкевич. — Она находит связи, которые в явном виде не представлены в обучающей выборке, и делает выводы о поведении системы в новых условиях».

Сейчас нейросеть работает на сгенерированных компьютером данных. В будущем исследователи планируют использовать ее на реальных экспериментальных данных. Это открывает возможности для изучения сложных динамических процессов, где нельзя заранее задать все возможные сценарии.

Биологи обнаружили универсальные законы коллективного движения живых клеток
https://naked-science.ru/article/biology/biologi-obnaruzhili-unive
Биофизики выявили общие закономерности в коллективном движении клеток, которые сохраняются у бактерий, животных и человека. Клетки демонстрируют скрытую симметрию, известную как конформная инвариантность, в своих вихревых узорах. Это открытие указывает на существование универсальных физических принципов, управляющих живой материей.

ЦитироватьКоллективное движение клеток лежит в основе многих биологических процессов — от заживления ран до метастазирования рака. До сих пор считалось, что такие движения зависят от уникальных свойств конкретных клеток: их формы, способа передвижения, взаимодействия.

В физике универсальные закономерности изучают с помощью конформной теории поля. Она описывает системы, где свойства сохраняются при масштабировании, растяжении или повороте — например, фазовые переходы в металлах. Но в биологии подобные принципы обнаружить не удавалось. Новая научная работа, опубликованная в журнале Nature Physics, впервые показала, что живые клетки подчиняются тем же правилам, что и неживая материя в критических состояниях.

Ученые из Копенгагенского университета (Дания) проанализировали движение четырех типов клеток: диких и мутировавших бактерий Pseudomonas aeruginosa, клеток почки собаки и агрессивных клеток рака груди человека. Несмотря на разную эволюционную историю и механизмы движения, все они формировали похожие вихревые структуры.

Для наблюдений применили высокоскоростную микроскопию. Снимки преобразовывали в карты скоростей, а затем вычисляли завихренность — показатель локального вращения. Границы между зонами с разным направлением вращения (нулевая завихренность) анализировали математически.

Анализ данных помог выявить удивительное сходство в структуре вихревых потоков. Во всех четырех системах границы между зонами с разным направлением вращения показали конформную инвариантность — их статистические свойства оставались неизменными при масштабировании, растяжении или других преобразованиях, сохраняющих углы. Это подтвердили два независимых метода: расчет фрактальной размерности и проверка соответствия эволюции Шрамма — Лёвнера.

Фрактальная размерность границ составила 7/4 — значение, предсказанное для конформно-инвариантных кривых. Параметр κ в модели эволюции оказался равен шести. Такое значение соответствует классу перколяции — явлению, которое описывает, как частицы или жидкость проникает через случайную среду. Ранее этот класс наблюдали только в неживых системах, например при изучении фазовых переходов в металлах.

Чтобы исключить случайность, ученые создали минимальную математическую модель коллективного движения. Она воспроизвела те же закономерности: фрактальную размерность 7/4 и параметр κ=6. Это доказало, что универсальность возникает из общих принципов самоорганизации, а не особенностей конкретных клеток.

Открытие меняет представление о самоорганизации живых систем. Даже далекие в эволюционном плане клетки подчиняются общим физическим законам. Это упростит моделирование процессов вроде роста тканей или распространения опухолей. Кроме того, биологические системы теперь можно использовать для проверки предсказаний теоретической физики — к примеру, в исследованиях квантовой гравитации.

Многие понятия обозначают некие совокупности взаимодействий, работающих по определённым алгоритмам. Иначе говоря, обозначают не сами объекты, взаимодействующие по определённым алгоритмам, а именно взаимодействия без привязки к конкретным объектам. То есть одни объекты можно поменять на другие объекты, но если набор взаимодействий (работающих по прежним алгоритмам) останется, то смысл понятия не изменится.

Данный подход к рассмотрению явлений считаю перспективным для полноты понимания наблюдаемого. А иногда может так случится, что такой подход оказывается единственным рабочим для понимания явления (если не удалось рассмотреть с одного ракурса, следует взглянуть с другого ракурса).

Например, понятие бег: бег может быть с разным количеством ног разного качества, размера и формы, по разной местности и с разной скоростью, с разной ориентацией туловища (задом наперёд, боком) и т.д. и т.п. Но в любом случае бег можно отличить от ходьбы – это понятия разные, хоть оба обозначают передвижение с опорой и/или отталкиванием от поверхности.

И отсюда вопрос: а где локализован (где конкретно находится) бег – в ногах, в поверхности, в туловище? Простой ответ таков – между ногами (и/или их частями, если они есть), туловищем и поверхностью. Звучит странно, но ведь на самом деле так и есть – взаимодействия объектов друг с другом всегда находятся между самими взаимодействующими объектами.

Если рассмотреть понятие сознание с такой позиции – именно как совокупность взаимодействий, находящихся/локализованных вне взаимодействующих объектов/субъектов/элементов/систем – то и сознание социума есть, и сознание отдельной особи этого социума есть, и сознание отдельного нейрона мозга этой особи есть. И главное – легко определяется место локализации всех этих уровней сознания (кстати, эти уровни принадлежат системам, опять-таки, разных уровней).

И вообще, взаимодействие лежит в основе мира. Заметьте, не какие-то частицы или кванты, а именно взаимодействия. Самое забавное, странное, удивительное (пусть каждый выберет своё) – для создания первичной структуры (начиная с единичных взаимодействий) не требуется никаких частиц и/или квантов начавших взаимодействовать между собой, требуется всего лишь «совмещение/сопряжение» действий (взаимодействие = прямое действие + обратно действие), а действия возникают при совмещении/сопряжении отражений (БОР-ов – Базовых Отражений Реальности).

Мало того, именно взаимодействие и изначально, и впоследствии (на более высоких уровнях структурной сложности материи) порождает сущности (принцип «взаимодействие двух порождает третье»). Понимаю, что это для многих звучит очень странно, но на базовом уровне именно так создаётся структура пространства (если кому удобнее, то пространства-времени) любой размерности – структура пространства буквально «соткана» из «голых» взаимодействий.

Ну, а про то, что именно взаимодействие порождает сущности (принцип «взаимодействие двух порождает третье»), я много раз пояснял. Производной этого принципа является эмерждентность – типа, возникновение новых свойств у системы, не выводимых из свойств элементов. Тут логика вообще простая – система является совокупностью взаимодействующих элементов, а при взаимодействии всегда возникает что-то новое (свойства, объекты, процессы, явления, силы, факторы и пр.). Ну а если элементы не взаимодействуют, то и о системе, сформированной из них, говорить не приходится (соответственно, и ни никакие там эмерджментные свойства не появляются).

Кстати, я даже предлагал потренироваться в применении такого принципа (https://paleoforum.ru/index.php/topic,9297.msg272400.html#msg272400):

Цитата: АrefievPV от апреля 02, 2024, 08:01:39P.S. Для понимания моих рассуждений (да и в целом моей аргументации) желательно потренироваться в применении принципа «взаимодействие двух* порождает третье*».

Например, попробовать мысленно выстроить цепочку рассуждений от условных электронов и протонов до двухатомной молекулы водорода. Типа, заняться эдакой «гимнастикой ума».

На контрасте с предыдущим «упражнением» («гимнастики ума») можно попробовать аналогичное проделать и с сознанием – оно ведь тоже третье (кстати, подсказка заключена уже в самом определении сознания – это условие, которое всегда между*). Там на каждой следующей «итерации» применения принципа возникает просто следующий уровень сознания (и этот уровень тоже оказывается третьим*, который возник при взаимодействии двух* (понятно, что там уже другие два*, а не те которые сформировали третье* предыдущего уровня)).

Кроме того, «упражнение» вроде обратной операции – выявление двух* при уже известном третьем* – тоже полезно. Типа, имеем: двухатомную молекулу водорода, предполагаем: её породило какое-то взаимодействие между какими-то сущностями, спрашиваем себя: что это за сущности могут быть (сразу подсказка: это не электроны и протоны – от них до молекулы водорода несколько «итераций»).

Само собой, принцип не следует понимать буквально – участников взаимодействия даже на одном уровне (на данной «итерации») в действительности почти всегда многократно больше двух. Также и порождаемых сущностей тоже в действительности почти всегда больше одной.

То есть, пятеро взаимодействующих между собой участников – это эти самые двое*, а семеро порождённых данным взаимодействием – это и есть третье*. Но и в данной ситуации можно попробовать разбить взаимодействующих на пары, порождающих при взаимодействии только одно. Правда, и количество «итераций» при этом тоже существенно возрастёт – типа, короткая цепочка рассуждений разветвится на несколько длинных цепочек.

Самое сложное, это, если попытаться ещё учитывать взаимодействие между звеньями из разных цепочек – тут уж точно без мощного ИИ не обойтись (там ведь уже целая многомерная сеть из цепочек получается). Ну, проблему перевода математических символов (цепочки и сети, из которых, и будет формировать ИИ из «нулей и единичек») в языковые конструкты и понятия, доступные нашему осмыслению, никто не отменял...

Однако для тренировки можно подбирать упрощённые «упражнения», заведомо ограничивая число взаимодействующих до двух, а число порождённых до одного (то есть, применяя принцип буквально (в соответствии с формулировкой) – типа, две взаимодействующие сущности порождают третью сущность). Думаю, что и от таких «упражнений» будет польза.

Ну, а так-то, можно потренироваться на чём (и с чем) угодно – регулярные тренировки, по идее, должны помочь сформировать и соответствующий образ мышления. Соответственно, и взаимопонимание (между мной и читателем) должно, опять-таки, по идее, улучшиться.

P.P.S. Сам-то принцип я давно уже озвучил (и многократно демонстрировал его применение), но, предполагаю, что это никого не заинтересовало.

P.S. Предполагаю продолжить про сознание в другой теме («Психика и мозг»).

Для многих непонятно разделение материи на какие-то уровни, попробую пояснить.

Мы создаём макро- и микро- (вплоть до нано-) объекты, но мы не создаём элементарные частицы, а именно на их уровне (точнее, на уровне квантов, но в данном случае это не принципиально) и происходит та первичная интеграция действий при взаимодействии.

Результатом такого взаимодействия будет сигнал (не важно, в виде частицы или в виде кванта поля), несущий и энергию и информацию сразу. А уже на уровне выше (если строго, то на уровне элементарных частиц) системы/объекты обмениваются этими сигналами (заметьте, уже изначально являющимися результатом первичной интеграции) – то есть, системы уровнем выше и взаимодействуют на уровне выше и обменные сигналы там соответствующего уровня.

Иначе говоря, системы различного уровня взаимодействуют на своём уровне и сигналы (энергии и информации), которыми они обмениваются, соответствуют этому уровню.

Если по-простому, то, например, при рукопожатии взаимодействуют люди – это уровень отдельных человеческих особей, воспитанных в социуме. На этом уровне говорить о взаимодействии клеток кожи людей при рукопожатии некорректно – для клеток кожи нет никакого человеческого рукопожатия, хотя клетки кожи одного человека при этом взаимодействуют с клетками кожи другого человека.

Поймите, для клеток нет никаких человеческих рукопожатий, и самого человека нет – для них всё это среда, состоящая из разных взаимодействующих клеток в разных конфигурациях и сочетаниях и межклеточного «заполнения» (тоже среда разного состава субклеточного масштаба). Мало того, для клеток нет никакого разума и сознания у объектов, состоящих из клеток – клетки даже «мысли такой не допускают»: «Откуда у кучи клеток возьмётся разум и сознание? Бред всё это...».

Но ведь и молекулы точно также могут «сказать» про клетки, ведь при взаимодействии клеток молекулы поверхностей клеток тоже между собой взаимодействуют (только на своём уровне, разумеется). «По мнению» молекул: «Откуда у кучи молекул может взяться разум и сознание? Бред всё это...».

Если заметили, то ведь большинство людей точно так же рассуждают: «Откуда у социума (у какой-то группы людей) возьмётся разум и сознание? Бред всё это...». Эти же люди отказывают в разуме и сознании не только социуму, но и отдельным клеткам: «Откуда у клетки возьмётся разум и сознание? Бред всё это...».

И для генов вообще «по барабану», в какой комбинации, в какой клетке, в какой группе клеток, в каком многоклеточном организме, в какой популяции и социуме и т.д., они сохранятся (продолжат своё существование). Нет для генов никакой человеческой морали и этики...

Понятно, что термины и понятия «мышление», «думать», «сознание», «понимание», «разум» и пр. придуманы и могут быть корректно использованы для описания взаимодействий на нашем уровне – на уровне общения между людьми. Но аналогии, я думаю, понятны.

Открыт универсальный закон хаоса: Как квантовые вихри в гелии стали ключом к пониманию турбулентности
https://www.ixbt.com/live/science/otkryt-universalnyy-zakon-haosa-kak-kvantovye-vihri-v-gelii-stali-klyuchom-k-ponimaniyu-turbulentnosti.html

ЦитироватьПеремешайте ложкой чай, взгляните на клубящиеся облака или представьте себе рёв реактивного двигателя. Во всех этих явлениях, сколь бы разными они ни казались, правит один и тот же неуловимый и сложный феномен — турбулентность. Физики десятилетиями бьются над тем, чтобы полностью описать этот хаотичный танец вихрей, ведь он определяет всё: от погоды на планете до эффективности самолётных крыльев. И вот, чтобы разгадать эту вселенскую загадку, учёным пришлось обратиться к одному из самых странных веществ во Вселенной — сверхтекучему гелию.

Недавнее исследование международной группы учёных, включая специалистов из США, Великобритании и Франции, пролило свет на фундаментальные законы, управляющие этим хаосом. И сделали они это, наблюдая за поведением микроскопических «торнадо» в жидкости, охлаждённой почти до абсолютного нуля.

Идеальная лаборатория в капле гелия

Представьте себе жидкость, которая не знает, что такое трение. Она течёт вечно, не замедляясь, и способна сама по себе взбираться по стенкам сосуда, словно бросая вызов гравитации. Это не научная фантастика, а реальность сверхтекучего гелия — состояния, в которое гелий переходит при температуре ниже -271 °C.

Но главная его ценность для учёных не в этих экзотических свойствах. В отличие от воды или воздуха, где вихри могут возникать и исчезать самым причудливым образом, в сверхтекучем гелии всё вращение строго упорядочено. Оно может существовать только в виде так называемых квантованных вихрей.

Что это значит? Проще говоря, жидкость не может вращаться как попало. Вращение происходит строго отмеренными «порциями», сосредоточенными в тончайших нитях, похожих на микроскопические смерчи. Каждый такой вихрь — это стабильная, почти вечная структура, несущая в себе минимально возможный «заряд» вращения, предписанный законами квантовой механики.

Как объясняет профессор Вэй Го, один из авторов работы, эти вихри «топологически защищены», что делает их невероятно устойчивыми и удобными для наблюдения.

Именно эта предсказуемость превратила сверхтекучий гелий в идеальную «песочницу» для изучения турбулентности. Вместо того чтобы пытаться уследить за хаосом в обычном потоке воздуха, учёные смогли наблюдать за поведением отдельных, чётко определённых вихрей.

Увидеть невидимое и понять необратимое

Как же заглянуть в этот квантовый мир? Вихри сами по себе невидимы. Чтобы их отследить, команда исследователей применила изящный метод: они ввели в сверхтекучий гелий крошечные замороженные частицы дейтерия (тяжёлого водорода). Эти частицы, словно пылинки в солнечном луче, попали в ловушку вихрей и сделали их видимыми. Направив на них плоский лазерный луч и снимая происходящее на высокоскоростную камеру, учёные смогли в деталях зафиксировать балет этих квантовых торнадо.

Именно здесь их ждало главное открытие. Когда два таких вихря сталкивались и «пересоединялись» — то есть разрывались и образовывали новые связи, — происходило нечто удивительное.

После столкновения вихри всегда разлетались друг от друга быстрее, чем сближались.

Этот, на первый взгляд, простой факт имеет колоссальное значение. Он говорит о том, что процесс необратим. Это похоже на то, как если бы два бильярдных шара после столкновения не просто отскочили, а приобрели дополнительный импульс, взявшийся словно из ниоткуда. Разумеется, энергия из ниоткуда не берётся. Оказалось, что в момент пересоединения часть энергии, заключённой в самой структуре вихревых линий, высвобождается в виде резкого всплеска, который и разгоняет их.

Это явление, названное временной асимметрией, оказалось универсальным законом. Оно описывает фундаментальный механизм того, как энергия передаётся и рассеивается в текучих средах — и неважно, говорим мы о ледяном гелии или о горячем воздухе в турбине.

От квантового мира к гулу реактивного двигателя

Какое отношение эти микроскопические квантовые эффекты имеют к нашему повседневному миру? Самое прямое. Хотя сами квантованные вихри существуют лишь в экзотических условиях, физические принципы их взаимодействия — столкновения, пересоединения и высвобождения энергии — оказались общими для всех жидкостей и газов.

Турбулентность в классическом мире — это, по сути, сложнейшая сеть из множества таких взаимодействующих вихрей разного масштаба. Понимание того, как энергия каскадом передаётся от больших завихрений к малым на самом фундаментальном уровне, открывает невероятные перспективы.

Инженерия: Это знание однажды может помочь в создании более эффективных и тихих реактивных двигателей, более производительных турбин для электростанций или даже в проектировании корпусов судов, испытывающих меньшее сопротивление воды.

Прогнозирование: Улучшенные модели турбулентности способны повысить точность прогнозов погоды и климатических моделей, ведь атмосферные и океанские течения — это турбулентность в чистом виде.

Фундаментальная наука: Это исследование — прекрасный пример того, как изучение одного, казалось бы, узкоспециализированного явления соединяет совершенно разные области физики: от квантовой механики до гидродинамики.

Работа международной команды учёных показала, что иногда для решения самых больших и сложных проблем нужно взглянуть на самые малые и простые системы. Изучая предсказуемый и упорядоченный танец квантовых торнадо, мы получаем ключ к пониманию всеобъемлющего и могущественного хаоса, который формирует мир вокруг нас.

Физики создали «теорию всего», которая запретила нашу Вселенную. Как новая физика решает главный парадокс теории струн
https://www.ixbt.com/live/science/fiziki-sozdali-teoriyu-vsego-kotoraya-zapretila-nashu-vselennuyu-kak-novaya-fizika-reshaet-glavnyy-paradoks-teorii-strun.html

ЦитироватьНа протяжении десятилетий теория струн была путеводной звездой для физиков-теоретиков. Она обещала элегантную и всеобъемлющую картину мира, где всё — от света до гравитации, от электронов до кварков — является лишь разной «мелодией», которую играют крошечные вибрирующие нити энергии. Мечта о «теории всего» казалась почти осязаемой. Но, как это часто бывает в науке, красивая идея столкнулась с суровой реальностью.

В последние два десятилетия эта стройная концепция начала давать трещины. Оказалось, что её математический аппарат порождает не одну, а бесчисленное множество вселенных, большинство из которых не имеют ничего общего с нашей. Хуже того, попытки «отфильтровать» жизнеспособные миры привели к парадоксальному выводу: наша собственная Вселенная, с её ускоряющимся расширением, по правилам самой теории струн должна была бы оказаться в категории «невозможных».

Это был настоящий интеллектуальный тупик. Однако недавнее исследование физика Эдуардо Гендельмана предлагает изящный выход, который может спасти теорию от самой себя.

Ландшафт грёз и болото разочарований

Давайте разберёмся, в чём суть проблемы. Когда в начале 2000-х физики углубились в уравнения теории струн, они обнаружили нечто ошеломляющее. Решений было не одно и не десять, а примерно 10⁵⁰⁰. Это число настолько велико, что записать его целиком невозможно — в нём единица и пятьсот нулей.

Каждое решение описывает свою уникальную вселенную со своими законами физики. Этот гигантский набор возможностей получил поэтичное название «ландшафт теории струн». Поначалу это казалось даже интересным, но вскоре стало ясно: если теория допускает всё что угодно, она не предсказывает ничего конкретного. Как найти в этом бесконечном многообразии наш дом — нашу Вселенную?

Ситуация усложнилась ещё больше, когда физики обнаружили, что сам «ландшафт» окружён куда более зловещей областью, которую они метко окрестили «болотом» (swampland). Представьте себе, что ландшафт — это острова, на которых возможна жизнь (стабильные вселенные), а болото — это трясина внешне похожих, но внутренне противоречивых теорий. При ближайшем рассмотрении они разваливаются, поскольку несовместимы с квантовой гравитацией — ещё одним столпом современной физики.

Чтобы отделить зёрна от плевел, учёные ввели строгие «критерии исключения из болота». Это своего рода служба контроля качества для теоретических вселенных. Не прошёл проверку — отправляешься в топку. И вот здесь физиков ждал шок.

Когда они применили эти критерии к стандартным моделям теории струн, выяснилось, что прошедшие отбор «правильные» вселенные не могут объяснить два фундаментальных факта о нашем мире:

1.Инфляцию — короткий, но сверхмощный рывок расширения на заре времён.
2.Тёмную энергию — загадочную силу, которая заставляет Вселенную расширяться всё быстрее и быстрее прямо сейчас.

Получился абсурд: теория, созданная для описания нашей реальности, маркирует её как «невозможную». Наша Вселенная, по всем признакам, угодила прямиком в «болото».

Динамический поворот: когда правила можно обойти

И вот здесь на сцену выходит работа Эдуардо Гендельмана. Он предлагает сместить фокус на экзотический, ранее малоизученный класс струнных моделей. Их ключевое отличие — в подходе к одной из базовых характеристик струны: её натяжению.

Представьте себе гитарную струну. Её натяжение определяет, какой звук она издаст. В стандартных моделях теории струн это натяжение — просто константа, число, которое физики вписывают в уравнения, что называется, «от руки». Это всегда выглядело немного искусственно.

Гендельман же рассматривает модели, где натяжение не задано заранее, а возникает динамически. То есть, оно само является результатом поведения струн и полей в этой модели. Это куда более естественный и фундаментальный подход. И, как оказалось, он кардинально меняет правила игры.

В чём же фокус? Дело в том, что те самые строгие «критерии болота» тесно связаны с планковским масштабом — фундаментальным пределом малости в физике, условным «пикселем» пространства-времени. В свою очередь, этот масштаб зависит от натяжения струн.

Что же это значит? Если натяжение — константа, то и планковский масштаб, и связанные с ним правила «болота» — незыблемы. Но если натяжение динамическое, то и планковский масштаб, и сами правила становятся гибкими!

Гендельман показал, что в его моделях могут возникать режимы, когда натяжение струн становится колоссальным. В такие моменты планковский масштаб тоже резко увеличивается, а строгие «критерии болота» ослабевают и становятся практически несущественными. Появляется лазейка, через которую могут «проскочить» именно те вселенные, которые раньше считались запрещёнными.

Вселенные с инфляцией и тёмной энергией — такие, как наша — снова становятся возможными в рамках теории.

Новая надежда или очередной мираж?

Конечно, работа Гендельмана — это не окончательное доказательство правоты теории струн. Это теоретический прорыв, который указывает на возможное направление для выхода из многолетнего кризиса. Он не говорит нам, что наша Вселенная именно такая, но он показывает, что теория струн достаточно гибка, чтобы, в принципе, её описать.

Это исследование возвращает надежду. Оно демонстрирует, что даже в самых абстрактных уголках теоретической физики могут найтись элегантные решения, способные примирить математику с наблюдениями. «Болото» теории струн, возможно, не такое уж и непроходимое. И где-то на другом его берегу нас всё ещё может ждать та самая «теория всего», которую физики ищут уже почти столетие. Путь к ней долог, но, кажется, только что открылся новый обходной маршрут.

P.S. Для разных Вселенных планковский масштаб может оказаться разным? На мой взгляд, это любопытная идея.