Срезаем углы в физике

Читая работы разных теоретиков нового и не очень времени, а также обсуждая теории с живыми физиками, нередко возникает вопрос о том, что линейная физика себя изжила. Все новые физические явления можно открывать разве что численными методами или какой-то особенной новой математикой, которую ещё не изобрели. При этом гипотеза о нелинейности ещё неизученных процессов формулируется, как безусловно верная.

Меня это немного вгоняет в ступор. Я попросту не понимаю, откуда такой пессимизм. Зачем уподобляться тем, кто вогнал фундаментальную физику в кризис, основываясь на суждениях в духе «если я не смог, значит, невозможно»? Фактически квантовая механика в современном виде родилась именно из-за того, что у кого-то не получилось свести полученные в опытах результаты к классической физике. Сегодня с этим уже не возникает никаких проблем (опыт с силиконовыми каплями), но «особую» физику микромасштабов никто не отменил.

Я напомню, что нелинейной считается физика, где сумма решений не является решением исходной системы. Например, при высоких интенсивностях светового потока оптические лучи могут изменять свои характеристики не так, как при относительно низкой интенсивности. Возникают дополнительные эффекты, которые могут даже преобладать над теми, что считались ведущими ранее.

Ещё одним хорошим примером является история гидродинамики. Самая простая модель – это идеальная несжимаемая жидкость. Её усложнение – сжимаемая жидкость. Есть даже преобразования Прандтля-Глауэрта, которые приблизительно переводят решения одной модели к другой. Есть гидродинамика дозвуковая, а есть сверхзвуковая. На границе этих теорий творится чёрт-те что. Но просуммировав решения обоих гидродинамик с определёнными коэффициентами удаётся достигнуть относительно похожих на реальность результатов. Ещё есть гидродинамика сильно разреженных сред. Оказывается, что если частиц в среде мало, то начинают проявляться самые разнообразные эффекты вплоть до взаимопроникновения потоков, чего обычно не бывает в обычной гидродинамике. Для каждой ситуации справедлива та или иная теория в разной степени. А единой линейной теории не существует.

Учитывая, что основной задачей науки обычно является создание технических средств, погрешность в 20-30% не является критичной. Если создаётся ракета, то запас стараются делать в разы или даже на порядки. Если требования к безопасности меньше, то можно сделать примерно, а потом «допилить напильником» и уже на готовом изделии откалибровать и внести технические корректировки, которые нельзя получить из теории. В общем, практически всегда так и делают. У меня есть сведения, что даже коллайдеры собирают именно по такому принципу. А потом ещё и анализируют результаты столкновения частиц по индивидуальным для каждого экземпляра формулам. Т.е. это нормально, что мы почти ничего не знаем точно. Везде есть необходимая доля практики.

Я по своей профессиональной деятельности занимаюсь автоматизацией бизнес-процессов. И зачастую до того, как начинаю делать конкретную задачу, не имею ни малейшего понятия, как это будет происходить. Слишком много переменных. Мне приходится сначала понять, с чем мы имеем дело, что у нас есть из инструментов, методов и какие есть ограничения. Затем собираю из этого очень поверхностный план реализации, который постоянно корректируется из-за приходящих новых данных. Если делать по-другому, то получается жуткий перерасход ресурсов, всевозможные непреодолимые стопоры вплоть до невозможности реализации.

Например, буквально на днях была необходимость собрать данные с разных площадок по новым опубликованным проектам, чтобы эти проекты подключать к сервисам компании, как клиентов. Конечно, дата релиза приложения – это важное поле, без которого никуда. Но запросов к АПИ партнёра ограниченное число, дату релиза АПИ отдаёт только индивидуально по каждому проекту, проектов этих десятки, а то и сотни тысяч. И сами проекты появляются у партнёра зачастую не сразу. Попросту невозможно выгрузить всё. Но когда я ищу новые проекты, есть фильтр по дате релиза. Если искать проекты за некоторый непродолжительный период, можно всегда отслеживать дату появления проекта у партнёра. Она будет более-менее совпадать с датой релиза. Плюс-минус десяток дней никакой роли для бизнес-задачи не играет. А базовую информацию по проекту без даты релиза можно грузить скопом по большому числу проектов сразу с помощью других методов. Т.е. задача сделана не точно, но для бизнеса нет никакой разницы. Всё работает безупречно.

В физике тоже можно срезать углы. Выбрать значимые факторы, определить границы их значимости, разделить рассматриваемые задачи на области, в каждой из которых будет с достаточной точностью справедлива та или иная модель. Ровно такой подход применяется в вышеописанной гидродинамике. Но самое замечательное, что, как показывают расчёты, почти всегда в фундаментальной физике мы имеем дело с процессами в очень стабильных условиях, где ждать нелинейности не приходится. А там, где не работает одна теория, обязательно находится какая-то другая удовлетворяющая эксперименту закономерность. Ранее принятые ведущими факторы попросту перестают быть ведущими. Их место занимают другие. Это работает с электромагнетизмом и ядерными силами, как я показывал ранее. На дальних расстояниях основной вклад вносит одна составляющая потоков эфира, а на ближних – у другая. Промежуточные дистанции как правило неустойчивы. Там есть смысл поискать всевозможные особые эффекты вплоть до распада или синтеза ядер. Именно этим и занимаются физики всего мира, даже не понимая, какие там работают процессы.

А стремление уйти в нелинейность или даже заявить, что уже ничего открыть не получится, мне кажется, связано лишь с нежеланием заниматься физическими процессами. Не даром имеется целая толпа исследователей, которые как один твердят, что обязательно сначала надо написать математическую формулу, из которой всё будет следовать. А всякие физические представления, из которых просто сыпятся самые разнообразные гипотезы и простые предположения с соответствующими простыми формулами, им кажутся ненаучными. Конечно, бездумно ковырять формулы гораздо проще. Не нужно ничего понимать о происходящих процессах.