Долгосрочные перспективы научно-технического прогресса

[AlexAV]

Исследования, то есть НАУКА действительно близка к пределу. Хотя остались открытые вопросы. При том фундаментальные. Оставим физикам темную материю и энергиюг (как и детали возникновения вселенной, то есть остатки ответа на вопрос "Что такое вселенная?").

Однако я хотел бы подчеркнуть фундаментальную важность этого тезиса, причём именно в контексте основной темы данного раздела.  Вообще поиск внеземных цивилизаций, все эти программы вроде SETI, имеют хоть какой-то смысл только в том случае, если мы признаём что наша научная картина мира с одной стороны достаточно адекватно отражает реальность нашей Вселенной, а с другой достаточно полна. Если мы признаём, что проявления инопланетного разума ограничены рамками некоторых физических ограничений и эти рамки нам в целом понятны. Только и исключительно в этом случае о подобных исследованиях можно говорить в рамках науки. Если же мы эти тезисы отвергаем, то сами инопланетные цивилизации сразу же оказываются мало отличимы от божества, а их поиск от попыток доказательства бытия божия. И это уже что угодно, но не научный поиск, скорее некий вариант религии.

Также этот тезис важен и ещё в силу одного обстоятельства. В том случае, если мы признаём множественность обитаемых миров, он в принципе даёт возможность верификации футурологических прогнозов. А именно то, что можно назвать "принципом невозможности не наблюдаемого". Т.е. если в рамках прогноза имеется элемент, который в силу естественных физических ограничений обязан оставлять след наблюдаемый на межзвёздных расстояниях, но практические астрономические наблюдения наличия такого следа не подтверждают - то этот прогноз является ложным, существует какой-то набор технических, экономических или социальных факторов ( возможно нам сегодня неизвестных), которые делают его исполнение невозможным.

[AlexAV]

При всем уважении к автрам КТП это не так...Попорбуйте из КТП впрямую (с парой тройкой параметров)вывести теорию , которая опишет физику многочастичных систем   - например спектры элементов периодической системы, или физику кондесированного состояния с кучей фазовых переходов

Формально существуют первопринципные методы на решётках, которые в теории позволяют посчитать всё. На практике же конечно компьютера позволяющего сделать это попросту нет и не предвидеться в будущем, причём вероятно сколь угодно отдалённом. А на том что есть даже система масштаба одного протона - задача уже слишком сложная, а доступные точности (для которых хватает компьютерных ресурсов) невелики. Про конденсированные состояние и говорить нечего, здесь хотя бы методами нерелятивистской квантовой механики что-нибудь посчитать бы, точные методы даже здесь пока малодоступны, в основном всё считают приближёнными и по сути полуэмпирическими (вроде DFT).

Правда можно сказать, что нерелятивистская квантовая механика - приближение КТП, и в этом смысле...

Это вы сейчас о перенормировках и расходимостях, связвнными с размерностями констант связи?

В том числе и о них.

[AlexAV]

Да нет, эти взгляды высказывались древнегреческими софистами, но были опровергнуты Аристотетелем о чем я говорил еще во времена вашего первого припадка статизма   

Что-то я сомневаюсь, что Аристотель мог опровергнуть выделенный тезис, хотя бы по той причине, что он с очевидностью не имел представления о КТП. Если Вы считаете, что какие-то аргументы в дискуссии античных философов имеют отношение к тем, Вам стоило бы привести их в развёрнутом виде.

P.S. Хотел бы обратить внимание, что Вами пока в теме не высказано по сути ни одного аргумента в защиту собственной позиции.

[AlexAV]

Если говорить с точки зрения классических научных методов, то теория лимитируемости научных знаний является нефальсифицируемой (как и многие заявления уфологов) - и профессиональные ученые, верные заветам дедушки Поппера, просто не участвуют в таких спорах (равно как не спорят с хитрочайникистами рассела и уфологами)

Ровным счётом наоборот. Теория ограниченного прогресса (при условие что эти ограничения прописаны чётко) - фальсифицируема, а теория неограниченного - нет. Посмотрим на конкретном примере.

Выше я сделал утверждение о том, что ни один процесс или явление не описываемое или противоречащее КТП никогда не будет реализовано физически человеком. Фальсифицируемо это утверждение? Вполне. Вы можете его опровергнуть представив в металле устройство работа которого не описывается или противоречит КТП. Сверхсветовой коммуникатор какой-нибудь. Как видите в этом случае фальсификация такой теории вполне возможна, а значит по Попперу она будет научной.

А вот теория неограниченного прогресса нефальсифицируема. Нельзя представить факт, который её бы безоговорочно в глазах её сторонника опроверг бы (её сторонник всегда сошлётся на то, что выводы делать рано и надо ещё подождать, или что инопланетные сверхцивилизации используют технологии мало отличимые от волшебной палочки Гарри Поттера и поэтому мы их не видим и т.д.). А значит, как вы правильно заметили, по Попперу ненаучна.

[AlexAV]

Один статист говорит "я гадал на картах, и получил что геометрия кончится через 10 лет"
Другой говорит "я гадал на бобах, и получил что геометрия кончится через 100 лет"
Третий говорит "я гадал на кофейной гуще, и получил что геометрия кончится через 1000 лет и 2 дня"

Утверждения сформулированы неудачно, но даже столь неудачные формулировки - фальсифицируемы. Т.е. за конечное время можно убедиться в их ложности. В первом случае подождать условно 20 лет и показать прогресс геометрии в промежутке после окончания заявленного в прогнозе срока. Остальные - аналогично.

А вот сформулировать способ проверки за конечное время утверждения "развитие геометрии не закончится никогда".

[AlexAV]

Вот лично вам показывали скорость прогресса технологий в 21 веке относительно предыдущих 500 лет, и вас это хоть в чем то убедило? Ни на йоту

Где? Как раз совершенно очевидно, что прогресс в начале 21-го века идёт намного медленнее, чем в начале 20-го. Ничего равного по значению квантовой механики, теории относительности, молекулярной теории строения вещества и современной статистической физики (основы чего были заложены уже за первые два десятилетия 20-го века) за первые два десятилетия 21-го века не созданы. Тут как раз очевидно замедление прогресса.

Со статистом будет точно так же - он ответит "я предсказывал на 100 лет а не на 20, иди лесом"

Зачем брать заведомо плохие формулировки? Нормальный статист скажет что-то вроде, второе начало ограничивает технику, вечный двигатель второго рода не будет построен никогда, или в доступной нам в эксперименте области пространства и энергии ничто не вписывающееся в законы КТП не будет найдено никогда. Куда более здоровые формулировки.

[AlexAV]

Атомиста Демокрита не забыли?

Всё же между атомизмом Демокрита и основами статистической физики Больцмана есть некоторые различия...

[AlexAV]

Но практика показала - 2 других при разоблачении конкурента лишь обрадованно заорут "Мы давно говорили что он неудачник и жулик, лишь мои предсказания правильные!" 

Честно говоря и в куда более респектабельных областях знания, чем футурологические прогнозы, картина отличается не сильно...

Но давайте все же зафиксируем. Любая теория ограниченного прогресса с чётко прописанными критериями этого ограничения - фальсифицируема (попросту достаточно предоставить нечто не удовлетворяющее этим критериям).

[AlexAV]

Хабберта оказались ошибочным даже для США, не говоря о мире (на 2016 год пик нефти в мире так и не был достигнут).

Вы действительно считаете, что добыча ограниченного не возобновляемого ресурса может расти вечно?

[AlexAV]

Так я и не претендую на роль Нострадамуса.  Тока замечаю, что скока уже чернушных прогнозов не сбылось по теме скорого падения мировой цивилизации. Обещали, что нефть в будущем будет по 100-200 долларов за баррель и не ниже, а сейчас она уже у полтиника третий год топчется, и конца этому не видно. Даже факт того, что арабы и русские вентиль перекрыли не помогает вернуть цены обратно к 100 долларам. Такие дела.

Здесь ошибка только в сроках.

Поэтому я говорю, не спешите науку в утиль списывать, как и нефтянку.

С нефтянкой всё просто - нефть кончится, можно лишь спорить о том когда (данное утверждение тривиально и просто следует из закона сохранения массы). С наукой чуть сложнее, но похоже, что аналогично. Мир оказался проще, чем мы думали изначально, а электрон всё таки исчерпаем.

[AlexAV]

Именно аристотелевский тезис об опровергаемости теории экспериментом и стал одним из фундаментальных камней научной методологии.

Ваше возражение не по адресу. Я никогда не отрицал роль эксперимента, и более того, всегда повторяю, что физика - наука прежде всего экспериментальная. Задача теоретика объяснять и находить связи между явлении обнаруженными в окружающие его реальности, а не придумывать их. Теория же которая не может быть проверена экспериментом - не стоит даже бумаги на которой написана (кстати это камень в огород теории струн и прочих подобных ).

Что не так?

Ваше же возражение не затронуло ни одного моего тезиса. Повторю их.

1) Для техники существенны только те явления и процессы, которые могут наблюдаться в солнечной системе или воспроизведены в лаборатории.
2) Практически всё гигантское множество явлений когда либо наблюдаемых в лаборатории или ы солнечной системе на фундаментальном уровне согласуется с уже существующей теорией (как минимум с общей аксиоматикой КТП), что является ярким экспериментальным подтверждением её истинности.
3) Структура этой теории такова, что в неё очень сложно добавть новые явления не войдя в противоречие с имеющимся экспериментальным матералом. Она накладывает жесточайшие ограничения на характер этих явлений, делая их мало пригодными для любого технического применения.
4) Следствием вышесказанного является, то что наши технические возможности никогда не выйдут за рамки ограничений этой теории, с учетом (3) - просто всего того, что входит в Стандартную модель (здесь оговорюсь, что есть один элемент, который пока не запрещён (но и не найден), который какое-то, хоть и небольшое, влияние может оказать - поле Печчеи-Квинна, кроме него пожалуй больше ничего).

С чем конкретно из перечисленного Вы несогласны?

[AlexAV]

с перенормировкой, с калибровочной свободой, с суперсимметрией.

С перенормировками в классе перенормируемых теорий никаких проблем нет. С суперсимметрией тоже, просто по причине отсутствия свидетельств её существования в природе, тут проблема скорее у различных альтернативных теорий, которые предполагают её существование.

с калибровочной свободой

И какие с ней проблемы?

А кто сказал что у КТП нет серьезных проблем?

Да вообще-то в сущности нет и есть серьёзные основания считать, что нет как минимум до масштаба Планка: http://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=tmf&paperid=6766&option_lang=rus

а всех диванных пророков утверждающих обратное считать ненаучной фрикотней

А вот тут я уже с Вас потребую экспериментальных оснований этого утверждения.

[AlexAV]

А кто сказал что у КТП нет серьезных проблем?

Давайте вообще определим что такое проблемы теории.

Собственно у любой теории может существовать ровно две группы проблем:
1) В некоторой области параметров вычисления в её рамках невозможны или дают заведомо абсурдный результат.
2) Предсказания теории противоречат данным наблюдений и экспериментов.

Всё остальное, все эти бесконечные вопросы почему этот параметр равен именно этому значению, а не какому-то другому - это вообще не проблемы. На них в общем-то есть универсальный ответ - так мир устроен.

Проблемы первой группы у стандартной модели или возникают при невообразимо больших энергиях, эксперимент на уровне которых заведомо не будет поставлен никогда, или, возможно (после незначительных дополнений мало влияющих в области низких энергий), их нет вообще. В любом случае эта группа проблем стандартной модели и та область, где они могут возникать, для техники совершенно неинтересна. По второму всё просто - достоверно установленных расхождений нет.

Далее, кажется Вы не поняли главного. Для техники всё что выше ну где-то 10 ГэВ - неинтересно от слова вообще. Ну если конечно там не найдётся, что-то совсем волшебное, вроде катализатора распада протона или чего-то ещё подобного. В области ниже 10 ТэВ мы уже точно знаем, что не найдётся. При уровнях энергий, которые можно было бы получить даже построив ускоритель вдоль всего экватора земли - скорее всего тоже (иначе уже были бы видны вызываемые этим нечто аномалии уже на достигнутом уровне энергии). Дальше - вообще неинтересно.

И вот никаких экспериментальных свидетельств того, что имеющийся у нас теории недостаточно при энергиях менее этих самых 10 ТэВ у нас нет. А раз так, то и никакая новая теория не даст технической физике ничего, чтобы она там не предсказывала бы в области высоких энергий.

[AlexAV]

Давайте быть честными - это тоже из пальца высосано

Ну в общем да, хотя масса бозона Хиггса в область согласующуюся с их требованиями попала... Но в целом я привел это скорее для того, чтобы указать, что предположение об отсутствие вообще чего-либо нового между масштабом электрослабого взаимодействия и масштабом Планка - собственно тоже ничему не противоречит.

[AlexAV]

Пора тыкать носом в лужу:

И что конкретно этими цитатами из Википедии Вы хотели сказать?

Большие

Ну и уже традиционно вы свои фантазии пытаетесь выдать за факт. В приведённом Вами куске о проблемах и уж тем более больших не говорится ни слова.

[AlexAV]

Да полно вам Алекс - 10 МэВ и приехали...

Ну в проектах элетроядерных реакторов обычно рассматривают пучки протонов с энергией порядка 1 ГэВ, иногда возникают проекты с энергией до 10 ГэВ. Здесь физика на масштабе порядка сотен МэВ - единиц ГэВ со всеми ядерными столкновениями высоких энергий, мезонообразованием, взаимодействием мезонов с веществом ещё может потребоваться. Ну плюс не знаю, может быть кому-то, для чего-то, когда-нибудь потребуется нарабатывать антипротоны, а это где-то этот же масштаб энергии. А вот выше - мне самых смелых фантазий не хватает, чтобы предположить зачем и кому это будет нужно.

Ну активный эксперимент конечно не может быть поставлен, но есть пассивные наблюдения например за космическими лучами - правда если честно вообще не понимаю как в этом случае набрать статистику

Не знаю... На встречных пучках эксперимент с космическими лучами не поставишь, а при столкновение ультрарелятивистской частицы  с покоящейся в лабораторной системе инвариантная масса получается сильно меньше исходной энергии частицы

\[ М_0с^2 = \sqrt {m_0^2c^4 + 2m_0c^2E_0} \]

Если взять частицы с энергией близкой к ГЗК пределу, т. е. 5 10¹⁹эВ (частицы с большей энергией в космических лучах то ли есть, то ли нет, но в любом случае их очень мало) и массу протона, то получится около 300 ТэВ. Больше, чем получено на LHC, но уже не радикально.

[AlexAV]

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%83%D0%BF%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%B8%D0%BC%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%8F

У всех моделей суперсимметрии одна проблема - отсутствие в эксперименте хоть каких-то указаний на её существование в природе. А так вообще все проблемы вплоть до планковсковского масштаба могут быть решены в рамках νМСМ без введения новых частиц или взаимодействий на масштабе выше электрослабого без всяких суперсимметрий.

[AlexAV]

Мне кажется вы исходите из неверной предпосылки, что научно-техническое развитие в том или ином виде описывается экспонентой или логистической кривой. Все это не более чем упрощенные модели с довольно ограниченной областью применения.

С этим естественно можно согласиться, реальная динамика конечно имеет вид более сложной кривой, чем экспонента или логистическая.

Тем не менее сформулированный вопрос можно задать в иной форме, не меняя по сути его смысла, но не привязываясь к мелким деталям формы процесса. А именно - имеет ли процесс технического развития абсолютный предел, заложенный законами природы (при этом не важно в какие сроки и по какой кривой мы будем к нему приближаться, или наоборот, будет ли эта кривая описывать произвольную линию в области всегда значительно ниже этого предела), или такого предела не существует.

Относительно численности населения наличие такого предела - очевидно. Просто из конечности количества вещества и доступной свободной энергии. Ну и плюс - парадокс Ферми с данными SETI (в отличие от предыдущего формально-теоретического утверждения, это ставит куда более чёткие ограничения), если бы такого предела не было они уже были бы здесь.

[AlexAV]

Умножение Вероятного на Желаемое рождает воздушные замки

А это к чему? Данные полученные SETI об инопланетных цивилизациях (точнее отсутствие таких данных) - есть вполне конкретный наблюдаемый факт, который любая гипотеза о путях развития цивилизации в обязательном порядке должна учитывать (по крайней мере в том случае, если мы признаём множественность обитаемых миров). На самом деле одного этого достаточно, чтобы отсечь множество заведомо нереалистичных вариантов.

Никакая реалистичная гипотеза относительно развития цивилизации не должен предполагать возможности оставлять цивилизацией следы, доступные для наблюдения существующими сегодня приборами на астрономически больших расстояниях, если это не так - то такая гипотеза заведомо противоречит наблюдаемой нам реальности (ещё раз - по крайней мере в том случае, если мы признаём множественность обитаемых миров). Это же очевидно.

[AlexAV]

Это значит лишь что они не используют радиоволны, скорее всего потому что перешли на сверхсветовую связь

Не... К таком утверждению Ваше:

"умножение Вероятного на Желаемое рождает воздушные замки"

относится в куда большей степени.

Всё-таки принцип бритвы Оккама призывает нас отбрасывать лишние сущности.

Ну вот какие у нас основания считать, что эта сверхсветовая связь вообще существует в природе? Их нет, абсолютно никаких, ни одного серьёзного аргумента в пользу такой возможности не существует. Зато очевидно, что существование такого процесса неизбежно должно вести к нарушению причинности на макроскопическом масштабе и связанным с этим временным и логическим парадоксам, с которыми не ясно что делать. Вот уж точно образец "воздушного замка".

Далее - проблема ни в одних лишь радиоволнах. Есть очевидный факт их отсутствия в солнечной системе сейчас, равно как и отсутствие свидетельств их пребывание здесь в прошлом. Есть ограничения на мощность источников энергии, которыми они могут располагать (любой мощный источник должен выглядеть как источник ИК излучения с аномальным спектром, второе начало обмануть не в силах никто). Т.е. вообще ничего, а это серьёзно. Собственно одного этого уже видимо достаточно, чтобы исключить возможность цивилизаций способных пересекать межзвёздные расстояния.