Революция дискретности?
Oct. 16th, 2024 06:23 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
marigranula Я обратил внимание на то что около 1900 года, одновременно в биологии и физике начали придавать большое значение дискретности.
В 1897 году Томсон доказал, что электрический заряд является дискретным и постулировал, как следствие, существование частицы электрического потока - электрона. В 1900 году, Планк предположил, что свет излучается не непрерывно, а отдельными порциями, а в 1905 году Эйнштейн предположил что свет порциями и поглощается. Это стало началом квантовой физики, которая заменила очень многие непрерывные величины на дискретные. Например, вполне возможно, что не только импульс и энергия, но и само пространство и время являются дискретными.
Одновременно, в самом начале ХХ века, дискретность пришла в биологию. Были переоткрыты законы наследования Менделя, которые говорят о том, что свойства организма наследуются в виде дискретных "блоков", которые, как мы знаем сейчас, являются генами. До этого, считалось что наследуемые характеристики организмов являются средним между характеристиками родителей.
Интересно, почему эта "революция дискретности" произошла в физике и биологии одновременно? Напомню, что и корпускулярная теория света была предложена очень давно, и Мендель открыл свои законы за полвека до их признания, но и корпускулярная теория света и Менделевская генетика не вызвали до начала ХХ века интереса, а в начале ХХ века они стали мейнстримом.
В 1897 году Томсон доказал, что электрический заряд является дискретным и постулировал, как следствие, существование частицы электрического потока - электрона. В 1900 году, Планк предположил, что свет излучается не непрерывно, а отдельными порциями, а в 1905 году Эйнштейн предположил что свет порциями и поглощается. Это стало началом квантовой физики, которая заменила очень многие непрерывные величины на дискретные. Например, вполне возможно, что не только импульс и энергия, но и само пространство и время являются дискретными.
Одновременно, в самом начале ХХ века, дискретность пришла в биологию. Были переоткрыты законы наследования Менделя, которые говорят о том, что свойства организма наследуются в виде дискретных "блоков", которые, как мы знаем сейчас, являются генами. До этого, считалось что наследуемые характеристики организмов являются средним между характеристиками родителей.
Интересно, почему эта "революция дискретности" произошла в физике и биологии одновременно? Напомню, что и корпускулярная теория света была предложена очень давно, и Мендель открыл свои законы за полвека до их признания, но и корпускулярная теория света и Менделевская генетика не вызвали до начала ХХ века интереса, а в начале ХХ века они стали мейнстримом.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2024-10-16 03:29 pm (UTC)Чистейшее ИМХО:
1. Накопилось фактического материала. И произошел диалектический переход количества в новое качество.
2. Физика пришла в биологию. Ранее, даже, изготовление обычного микроскопа было занятием достаточно эмпирическим. К концу 19-го века научились нормально считать оптику. Пришел рентген, пришло измерение электрических потенциалов живых организмов, пришло полноценное изучение химии живых организмов.
no subject
Date: 2024-10-16 07:09 pm (UTC)То есть, влияние физики на биологию?
no subject
Date: 2024-10-16 07:17 pm (UTC)Думаю, да.
"...потом разразились восемь кризисов первостепенной важности, и два из них получили широкую огласку. Интересно, что оба эти кризиса, связанные с открытием атомной энергии и выходом в космос, затрагивали химию и физику, но не биологию.
В сущности, того и следовало ожидать. Физика первой из естественных наук стала полностью современной и насквозь математизированной. Затем математизировалась и химия, биология же оставалась дефективным ребенком, сильно отставшим от своих сверстников. Ведь еще во времена Ньютона и Галилея люди знали о Луне и других небесных телах больше, чем о собственном теле.
Так было вплоть до конца 40-х годов нашего века. Лишь после войны под влиянием открытия антибиотиков в биологических исследованиях началась новая эра. Внезапно биологи обрели как моральную, так и материальную поддержку, и поток открытий не заставил себя ждать: транквилизаторы, стероидные гормоны, иммунохимия, генетический код. К 1953 году была произведена первая пересадка почки, а к 1958-му — испытаны первые противозачаточные таблетки. Вскоре биология оказалась самой быстрорастущей отраслью науки: биологические познания за десять лет буквально удвоились. Дальновидные исследователи уже всерьез поговаривали об изменении генов, управлении эволюцией и контроле над психикой; десятилетием раньше подобные идеи считались чисто умозрительными, чтобы не сказать сумасбродными.
Но биологического кризиса еще ни разу не случалось. Штамм «Андромеда» дал толчок первому."
Беллетристика, конечно, но, ИМХО, описание точное.
no subject
Date: 2024-10-17 09:22 am (UTC)Ну то есть, главную роль сыграла математика.
Да, очень вероятно.
no subject
Date: 2024-10-16 03:42 pm (UTC)no subject
Date: 2024-10-16 07:08 pm (UTC)no subject
Date: 2024-10-16 04:37 pm (UTC)Древнегреческие атомы, как и паровой двигатель, не получили своего дальнейшего распространения, поскольку общий фон не был готов к этому.
Та же идея эволюции легла уже на унавоженную Гегелем и его идеей развития почву и там дала ростки.
no subject
Date: 2024-10-16 07:10 pm (UTC)Кстати да, атомы как-то не прижились, хотя и были предложены греками.
no subject
Date: 2024-10-17 12:29 am (UTC)О! Открытие Америки как Индии — из той же серии.
no subject
Date: 2024-10-17 09:59 am (UTC)Ну его же не забыли! Тогда уж нужно викингов вспоминать....
no subject
Date: 2024-10-17 12:07 pm (UTC)А что их вспоминать?
Какие-то греческие и римские фигнюшки находили на территории Латинской Америки. То есть, отдельные корабли доплывали. Другое дело, что вернуться не смогли. Насколько я помню, там направление течений не позволяет нормально доплыть до Средиземного моря.
Ну, смогли добраться викинги до Америки, смогли и вернуться, но случаи, считай, были единичными, наладить регулярное посещение и освоение новых территорий не позволил, в том числе, и транспортный вопрос, поэтому, можно считать, что не считается.
Примерно то же самое, как древнему китайцу построить шелко-бамбуковый дельтаплан, пока не будет эскадрильи и сброса пороховых ракет на войска монголов, какой от этого толк?
no subject
Date: 2024-10-17 08:52 pm (UTC)"Какие-то греческие и римские фигнюшки находили на территории Латинской Америки."
Не, это было розыгрышем.
no subject
Date: 2024-10-16 04:40 pm (UTC)Из всего что за последние лет 20 забавного читал — одна из теорий того самого Вольфрама, что на самом деле наш мир является разновидностью клеточного автомата. Сама идея крайне сырая и условная, но к моему собственному ужасу крайне похожа на правду. И к тому же что квантовая теория что ото прекрасно из этой клеточной модели выводятся.
Ужос разумеется в том что всё уныло и 3/4 научной фантастики придётся выкинуть на помойку за бесперспективностью.
no subject
Date: 2024-10-16 07:08 pm (UTC)Мне кажется, что идеи Вольфрама и Фредкина наиболее близки к истине, ага. Я так понимаю, первым что-то подобное предложил Zuse еще в сороковых.
И да, возможно не клеточный автомат, а что то гораздо более сложное, но из этого направления.
no subject
Date: 2024-10-16 07:22 pm (UTC)Ну клеточный автомат — это безусловно максимальное упрощение. Зато доступное для нашего разума.
В любом случае ключ к пониманию всего — это математика.
no subject
Date: 2024-10-16 07:30 pm (UTC)Ну клеточный автомат — это же не математика.
no subject
Date: 2024-10-16 07:32 pm (UTC)Она родная. В чистейшем виде.
no subject
Date: 2024-10-16 07:33 pm (UTC)Это скорее компьютерное моделирование?
no subject
Date: 2024-10-16 07:39 pm (UTC)Ну моделирование — это просто одно из направлений математики, позволяющее быстро решать некоторые задачи, особенно рекуррентные.
Клеточные автоматы (ну и вообще вся эта область) — это чистая рекурсия. Аналитически здесь конечно что-то можно вероятно получить, но не сильно больше чем в классическом матане. То есть очень маленький процент очень специфических задач.
Остальное пока перебором и числогрызом.
no subject
Date: 2024-10-17 10:01 am (UTC)Я не очень понимаю, а что Вы видите в клеточном автомате математического? Это же набор правил преобразования состояний клеток. Это тогда уж ближе к физике :))
no subject
Date: 2024-10-17 10:27 am (UTC)Дык "набор правил" — это и есть математика.
Всё что про абстракции — это математика.
Вообще клеточный автомат (классический, типа life) — это чистая дискретная математика с рекуррентными уравнениями.
Физика — это то что мы наблюдаем в жизни и что можем с помощью математики описать (или не можем, но хотим). Так что если кто-то уравнение Шрёдингера из дискретного клеточного мира выведет, найдя набор правил и определив уровень квантования — то это будет физика (ну и в определённой степени на этом вся физика и закончится, привет Футураме).
А пока — это всё абстракции и модели.
no subject
Date: 2024-10-18 06:31 am (UTC)Но тогда и программирование, и лингвистика — тоже математика?
no subject
Date: 2024-10-18 08:35 am (UTC)И то и другое использует очень много математики. Как и физика.
no subject
Date: 2024-10-18 09:06 am (UTC)Так и биология сейчас много математики использует. Математика сейчас везде!
no subject
Date: 2024-10-16 05:08 pm (UTC)Корпускулярная теория света не имеет к этому отношения, поскольку там не было соответствующей теории. Теория была в молекулярно-кинетической теории, но там к концу 19-ого века были свои проблема.
Поэтому не следует связывать неприятие теории Менделя с теориями физики. Как пишут, скорее всего теория Менделя вызвала неприятие у биологов 19-ого века из-за нелюбви биологов к математике. См.
Петросян, Юлия Станиславовна, and Армен Эрнестович Петросян. «Факторы наследственности» Менделя: Бесславный конец и второе рождение. Вестник тверского университета: биология и экология 2 (2006): 177-194.
no subject
Date: 2024-10-16 07:04 pm (UTC)Спасибо! Прочитаю.
no subject
Date: 2024-10-16 05:46 pm (UTC)Раньше всех к дискретности пришли финансисты. :-)
no subject
Date: 2024-10-16 07:04 pm (UTC)В каком смысле?
no subject
Date: 2024-10-16 07:50 pm (UTC)В смысле монета наименьшего номинала как денежный квант.
no subject
Date: 2024-10-17 05:37 am (UTC)Интересно, да , монеты же несколько тысяч лет назад появились...
no subject
Date: 2024-10-16 08:38 pm (UTC)Меня в этой связи интересует, как получается работать дифференциальным сирень непрерывным методам математики в дискретном ака разрывном фактическом мире
no subject
Date: 2024-10-17 09:09 am (UTC)Через понятия бесконечности и предела
no subject
Date: 2024-10-17 09:14 am (UTC)Ну так речь же всегда идет о каком то приближении, когда дискретность не вносит дополнительную ошибку.
no subject
Date: 2024-10-16 11:23 pm (UTC)no subject
Date: 2024-10-17 05:35 am (UTC)Спасибо!
no subject
Date: 2024-10-17 06:15 am (UTC)вот, как чиста физик, полагаю, что Наука просто одна, и это физика. :-)
а если серьезно, то очень понравилось мнение выше, что развитие корпускулярных представлений о Мире стало возможно при появлении соответствующего матаппарата. те же античные атомы не прижились именно в силу несоответствия методологической парадигме, хотя сама идея безусловно правильная и понятная.
no subject
Date: 2024-10-17 09:58 am (UTC)"что Наука просто одна, и это физика."
Я редукционист, но это даже экстремально и для меня . На данном этапе развития науки не получится биологию редуцировать даже до химии :)).
Слишком сложно.
no subject
Date: 2024-10-17 11:08 am (UTC)no subject
Date: 2024-10-17 11:27 am (UTC)no subject
Date: 2024-10-17 08:18 am (UTC)Действительно, почему?? А я еще вопрос подкину, который, правда, не обьясняет ничего, но, может быть извиняет эту тенденцию в физике в смысле протеста! Почему одновременно в экономике все вдруг стали говорить о КРУПНОМ хозяйстве и капитале! То есть идея дискретности возникла как протестный противовес укрупнению. Можбыть.
no subject
Date: 2024-10-17 09:37 am (UTC)Большому куску рот радуется :)))
no subject
Date: 2024-10-18 06:21 pm (UTC)в биологии несколько раньше. 1906 году Гольджи и Кахаль уже получили нобеля. в основе их многолетней дискуссии был вопрос: является ли нервная система дискретной
no subject
Date: 2024-10-19 04:52 am (UTC)Кстати да, постепенное движение в сторону клеточной теории живой материи.
no subject
Date: 2024-10-19 09:19 am (UTC)это просто современная модель
потом появятся другие.
no subject
Date: 2024-10-19 10:44 am (UTC)Да, конечно. Все меняется....
no subject
Date: 2024-10-19 09:32 am (UTC)С Менделем произошел смешной случай. Как-то начинавшись передовицы Nature в очередной раз бьющей набат в отношении фальсификаций в науке я спросил у 4o про самые первые случаи такого в научной литературе. И вот :-)
no subject
Date: 2024-10-19 10:40 am (UTC)В смысле?
no subject
Date: 2024-10-19 10:56 pm (UTC)Мендель приукрасил экспериментальные результаты подтверждающие его знаменитый split. Кто-то сравнительно недавно заметил, что расщепление — черезчур чистое
no subject
Date: 2024-10-20 04:41 am (UTC)Да??
Не знал, спасибо.