[image]

Великие закрытия, или О грязных экспериментах, неправильных трактовках и прочей методологии

на многочисленных исторических примерах, от теплорода до геокорония
 
1 2 3 4 5 6
+
+1
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Однажды Рэлей гостил у Кельвина, и как-то поутру выйдя в сад, Рэлей случайно дотронулся рукой до заполненного водой стеклянного шара, стоявшего у крыльца для красоты. Оказалось, что более тёплой была не обращенная к солнцу сторона, а противоположная! «Странно» - подумал Штирлиц Рэлей и пощупал второй шар, стоявший по другую сторону крыльца. Там было то же самое. На следующее утро история повторилась – более нагретой была затененная сторона шара. Тут-то Рэлей и сообщил о своем наблюдении Кельвину. Как истые теоретики, они стали строить гипотезы, объясняющие этот странный феномен. Казалось даже, что они нашли интересное объяснение. Для большей убедительности, однако, следовало еще раз проверить экспериментальный факт. На следующее утро физикам не терпелось, и они вышли в сад раньше, чем обычно. Как раз в тот момент, когда садовник… поворачивал шары. Оказывается, он делал это каждое утро - чтобы шары нагревались равномерно и не лопнули ненароком. В итоге теория не состоялась, а сам эффект впоследствии в шутку назвали «эффектом Рэлея». Таким образом, проверка эксперимента (наблюдения), перепроверка, даже если она отнимает время, необходима и обязательная.
 


К сожалению, что за теорию они придумали для объяснения мнимого эффекта - похоже, навек осталось тайной.
   56.056.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆

Действительно интересная книга: Чанг

Я признаюсь - часто моё мнение о книге относится к тому, какой она должна быть, а не какая есть. То есть виден замысел автора, и оцениваешь именно его, замысел. Автор не доработал, не смог сделать до конца - но это уже другое дело. Такая оценка - потому что и замыслов-то стоящих очень мало, а чтобы… //  ivanov-petrov.livejournal.com
 



...

Поэтому сначала - глава о научной революции в химии, Лавуазье и Пристли и вот это всё, и как там всё непросто, и насколько вынесенные другими "готовые уроки" из этой истории отличаются от реальности. Банальное "Пристли был неправ, а Лавуазье открыл истину" - это очень далекое от реальности описание. И вот - детали этой истории, научные лагеря, решение вопроса - и почему же мнение о победе Лавуазье и такой-то формуле воды победило и произошла научная революция? Ответ автора надо смотреть детально - там в его позиции важно каждое слово, потому что без подготовки его трудно сказать - неправильно поймут. Я скажу - потому что у меня не авторитетное исследование, а мнение в блоге. Так вот, там была победа по типу "моды" - то есть мнение ученых по вненаучным причинам быстро поменялось. И автор потом через всю книгу проводит нить - а если б не победил Лавуазье? Ведь это была ошибочная победа. А если бы химия развивалась с флогистоном? И мнение автора: теорию флогистона следует оживить, вновь принять, это до сих пор плодотворная точка зрения. (Классификационная проблема: отчего следует считать элементами водород и кислород, отчего не считать элементом воду? Проблема химических элементов - это классификационная проблема (и родилась она из старых алхимических практик "очищения веществ"). Если принять не-лавуазьерову классификацию, облик химии будет в теоретическом смысле совершенно иной - но вот кто б занялся переписыванием современных результатов на совсем другой теоретический язык. То, что в скобках - не от Чанга, это мое дополнение - говорю, чтобы автора не ругали за не его ошибки).

И тут другой ряд рассуждений. Множество людей легко рассуждают о самом известном примере научной ошибки - флогистоне. Явная, мол, чушь. Автор показывает, что это был отличный научный концепт. Что флогистонова химия очень многое сделала - для сегодняшней науки, а если б ее по ненаучным причинам не пришибли, она могла бы сделать больше.

И тут - штрих мастера. Вот в этом месте "могла б больше..." обычно останавливаются, но автор - профи, и он указывает: в современной науке есть мало известные ручейки, где окольным путем, с негодными средствами и трудно, но было сделано то. что легко и понятно было б сделать из флогистоновой химии. То есть прогресс-то поехал дальше, а дырка в познании, которая образовалась из-за победы атомизма и химии Лавуазье - очень медленно, но зарастает. да, это теперь трудно понять, да, это не осознается как продолжение флогистоновой химии - но оно есть.

И потом следующая глава - про атомизм в химии. Только в химии - играми физиков автор не занимается. Атомизм в химии - это закон Авогадро и озарение Дальтона, закон объемов: можно заметить, что вещества вступают в реакцию в определенных неизменных отношениях. И отсюда - идея: ба, да это ж оттого что атомы, это доказательство атомной теории. Вся эта штука открывается в электролизе воды: вот мы ее электролизиуем, и на одном электроде выделяется кислород, на другом водород. Это доказательство. Это доказательство? И автор показывает, что в химии XIX века это не было доказательством, имелось по меньшей мере пять разных теорий, почему имеют место такие-то феномены. показывает трудности ныне принятой точки зрения - отчего ее не принимали (как атомы перемещаются к одному или другому электроду?). И как электрохимия весь XIX век жила без истины - то есть не было господствующей точки зрения. И автор это параллелит к примеру с химической революцией. Вот с Лавуазье поторопились принять единую точку зрения - и сколько всего упустили. А электрохимики не торопились, не образовалось согласованной научной точки зрения, конкурирвоали пять гипотез-теорий - и хорошо получилось.

И как там дальше - три теории соединились (противоречиво и не очень логично) и победили другие две. Получилась нынешняя электрохимия - но там есть огрехи. Автор, опять же, это показывает - кто из ученых что думал, с кем соглашался и почему, а почему не соглашался с другими и какие там неприятности были - во многом сейчас забытые.

Ну и дальше он проходится по химическому атомизму, показывая дырки и - что во многих случаях верное решение принималось по неверным (вненаучным) причинам. А также показывает. что многое полагаемое бесспорным из других наук глядя - совсем не такое при внимательном профессиональном взгляде.

...





Интересная и достаточно нетривиальная мысль о преждевременности закрытия - что неверная концепция тем не менее могла бы еще какое-то время быть вполне плодотворной.
Сама-то принципиальная возможность плодотворности неверных концепций хорошо известна, достаточно и одного теплорода ( => методы Фурье и результаты Карно). Тот факт, что порой правильные теории брали верх неправильным, вненаучным методом, порой не без грязных приёмов - тоже в общем известен (взять хоть историю с Пастером). Но вот мысль, что с внедрением "правильного" и тотальным изгнанием неправильного можно и поспешить - это свежо.
Такая вариация на тему "снежного моста над пропастью"©.
   56.056.0
Это сообщение редактировалось 22.10.2021 в 14:21
RU Виктор Банев #22.10.2021 15:35  @Fakir#23.08.2021 20:43
+
-
edit
 
Fakir> К сожалению, что за теорию они придумали для объяснения мнимого эффекта - похоже, навек осталось тайной.
К сожалению, это, скорее всего, неправда. Не могли такие физики так лопухнуться.
Стеклянный шар действует как собирающая линза, причем фокус находится на расстоянии 0,1 диаметра с внешней стороны (если не ошибаюсь). Т.е. концентрация солнечных лучей (учитывая потери на непрозрачность) будет намного выше на противоположной от солнца стороне стеклянного шара, и стекло будет нагреваться там гораздо сильнее (опять же от неидеальной прозрачности). Будет горячее пятно.
В принципе, стеклянный шар обжигает руку, если его подержать на ладони под солнечными лучами. На старой работе в ГГИ был такой от какого-то метеорологического прибора, актинометра, что-ли?
   2121
US Fakir #22.10.2021 16:18  @Виктор Банев#22.10.2021 15:35
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Fakir>> К сожалению, что за теорию они придумали для объяснения мнимого эффекта - похоже, навек оВ.Б.> К сожалению, это, скорее всего, неправда. Не могли такие физики так лопухнуться.

Всяко может быть. И на старуху бывает проруха.
Вон Ландау поверил в "варион" (или варитрон?), "открытый" Алиханьяном, потому что ему хотелось отбить жену Шостаковича.
И т.п. Мало ли в истории примеров?

В.Б.> Стеклянный шар действует как собирающая линза, причем фокус находится на расстоянии 0,1 диаметра с внешней стороны (если не ошибаюсь). Т.е. концентрация солнечных лучей (учитывая потери на непрозрачность) будет намного выше на противоположной от солнца стороне стеклянного шара, и стекло будет нагреваться там гораздо сильнее (опять же от неидеальной прозрачности). Будет горячее пятно.

1. Шар таки не цельностеклянный, а тонкостенный наполненный водой. У воды показатель преломления около 1,3 против типичных для стекла 1,5 - водонаполненная линза будет более "слабой", с большим фокусным расстоянием => ожидаемый эффект сразу ослаб.
2. Греют-то в основном ИК-лучи, в солнечном спектре их половина, а вот у стёкол с пропусканием в ИК-диапазоне уже обычно хуже, чем в видимом (надо по сортам смотреть, может оказаться и вовсе непрозрачным), да и коэффициенты преломления другие, т.е. эффект линзы работать будет слабее, если будет вообще.
Ну, собственно, можно и так сформулировать: греют (в основном) именно те лучи, для которых стекло (+ вода) максимально непрозрачны, а те, для которых объект прозрачен, дают малый вклад. Да, это не очень строго, возможны варианты и надо считать (в первую очередь долю поглощаемых в видимой области, чтобы оценить величину), но навскидку правдоподобно. А именно для таких лучей эффект линзы и не сработает. И вообще сразу по построению на противоположную сторону часть энергии светового потока не пройдёт в принципе.

Так что - ...

Но они скорее всего гипотезу где-то в таком ключе и придумывали, как лежащую на поверхности. Но может придумали и что похитрее.


В.Б.> В принципе, стеклянный шар обжигает руку, если его подержать на ладони под солнечными лучами. На старой работе в ГГИ был такой от какого-то метеорологического прибора, актинометра, что-ли?

...и с какой стороны? ;)
   56.056.0
RU Виктор Банев #22.10.2021 17:30  @Fakir#22.10.2021 16:18
+
-
edit
 
Fakir>>> К сожалению, что за теорию они придумали для объяснения мнимого эффекта - похоже, навек оВ.Б.> К сожалению, это, скорее всего, неправда. Не могли такие физики так лопухнуться.
Fakir> Всяко может быть. И на старуху бывает проруха.

В.Б.>> В принципе, стеклянный шар обжигает руку, если его подержать на ладони под солнечными лучами. На старой работе в ГГИ был такой от какого-то метеорологического прибора, актинометра, что-ли?
Fakir> ...и с какой стороны? ;)
Противоположной солнцу, естественно. Причем, весьма ощутимо.
"Сферическая бутылка минеральной воды в виде мяча, выпущенная в преддверии чемпионата мира по футболу в России 2018 года, превращается в сферическое увеличительное стекло и поджигает кусок дерева не больше, чем за минуту» - В Ютубе можно посмотреть. У меня не открывается.
   2121
BY Naib #24.10.2021 17:49  @Виктор Банев#22.10.2021 17:30
+
+1
-
edit
 

Naib

аксакал

В.Б.> "Сферическая бутылка минеральной воды в виде мяча, выпущенная в преддверии чемпионата мира по футболу в России 2018 года, превращается в сферическое увеличительное стекло и поджигает кусок дерева не больше, чем за минуту» - В Ютубе можно посмотреть. У меня не открывается.

У нас так колбы с растворителями так пару раз чуть до пожара не довели. Так что и фокусирует, и жжёт очень неплохо. Особенно занятно было, когда такая колба как лазером прожгла линолеум на столе следуя за солнцем в окне (солнце смещалось со временем и горячий фокус полз по столу)

Сама колба остаётся холодной, кстати, если она залита - нагрева нет, так как теплопроводность залитой жидкости тепло снимает.
   94.0.4606.8194.0.4606.81
US Fakir #25.10.2021 11:08  @Виктор Банев#22.10.2021 17:30
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
В.Б.> Противоположной солнцу, естественно. Причем, весьма ощутимо.

А, тьфу, ну в смысле непосредственно под солнцем, в режиме линзы - так это ессно, собирающие свойства проявятся, когда на руку-то.
Я-то думал, что именно про "эффект Рэлея" :F
   56.056.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Фейнман:

Мы немало научились на собственном опыте, о том, как бороться с некоторыми способами, которыми мы сами себя обманываем. Один пример: Милликен измерил заряд электрона в эксперименте с падающими каплями масла и получил ответ, который, как мы теперь знаем, не совсем правильный. Он немного неточен потому, что Милликен использовал неверное значение вязкости воздуха. Интересно взглянуть на историю измерений заряда электрона после Милликена. Если вы изобразите их как функцию времени, вы обнаружите, что одно немного больше, чем у Милликена, следующее — немного больше прошлого, а следующий за ним — немного больше последнего, пока, наконец, они не успокоились, остановившись на числе, которое ещё больше.

Почему сразу не было открыто, что новое число больше? Учёные стыдятся этой истории, потому что очевидно, что люди вели себя следующим образом: когда они получали число, которое было заметно больше, чем у Милликена, они думали, что что-то не так — и начинали искать и находили причину почему что-то может быть не так. Когда они получили число, близкое к значению Милликена, они не столь усердствовали. И поэтому они удаляли числа, которые слишком сильно отличались, и делали другие подобные вещи…
 
   56.056.0
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Fakir> Фейнман: Один пример: Милликен измерил заряд электрона в эксперименте с падающими каплями масла и получил ответ, который, как мы теперь знаем, не совсем правильный.

По сравнению с историей Эдвина Хаббла который, для начала, слегка ошибся в 10 раз (для астрономии это ерунда :F) и открыл то, чего нет, и что было подтверждено только в 70-х, а потом оказалось, что он действительно таки совершил глобальное открытие, о чем все были ни сном ни духом :lol:
   88
LT Bredonosec #23.01.2022 16:07
+
-1
-
edit
 
кмк, пример данного..

Доказан эффект сверхпоглощения, открывающий путь к квантовым батареям

Разработка квантовых батарей может привести к революции в сфере хранения энергии. Суть заключается в том, что чем больше батарея, тем быстрее она заряжается. Это происходит за счёт принципа сверхпоглощения — квантового коллективного эффекта, позволяющего объединённым молекулам поглощать свет более эффективно, чем если бы каждая молекула действовала по отдельности.

Для подтверждения этой теории учёные Аделаидского университета в Австралии провели ряд экспериментов. Они создали тестовое устройство, поместив активный слой светопоглощающих молекул в микрополость между двумя зеркалами. Для разработки зеркал использовали метод чередующихся слоёв диэлектрических металлов. Это позволило отражать гораздо больше света, чем в случае с обычным зеркалом.

Чтобы измерить, как светопоглощающие молекулы накапливают энергию и как быстро заряжается всё устройство, испытатели применили сверхбыструю спектроскопию нестационарного поглощения. Во время эксперимента было зафиксировано, что при увеличении размера микрополости и количества молекул время зарядки уменьшалось.

Это испытание может проложить путь к разработке первых квантовых батарей, что откроет путь к появлению быстрозаряжающихся электромобилей или других устройств, нуждающихся в питании.

До создания полноценной квантовой батареи ещё далеко. Учёным предстоит выяснить, как выявленный эффект можно интегрировать с другими способами хранения и передачи энергии, чтобы разработка стала практически полезной. По оценкам исследователей, на создание прототипа у них уйдёт около 3-5 лет.
 

Почему сюда? - Кмк, упущена мысль, что при очень тонком слое молекул часть световой энергии проходит сквозь материал, не попадая ни на одну молекулу, а при более толстом подобное становится невозможно. По крайней мере, макроскопические СБ давно известны и их кпд не показывает этого эффекта.
   96.096.0
+
+1
-
edit
 

GeloN

втянувшийся

Bredonosec> кмк, пример данного..
Bredonosec> Почему сюда? - Кмк, упущена мысль, что при очень тонком слое молекул часть световой энергии проходит сквозь материал, не попадая ни на одну молекулу, а при более толстом подобное становится невозможно. По крайней мере, макроскопические СБ давно известны и их кпд не показывает этого эффекта.

Насчёт поглощения-отражения .. Вот сейчас JWST (James Webb) добирается в точку Лагранжа . У него 5 слоёв полотна , для защиты от Солнца . Каждый на расстоянии от другого . Там должны быть многочисленные переотражения между слоями , и в итоге - "в бок" должны рассеивать фотоны . Это как раз - противоположный взгляд на поглощение (куда их девать , эти фотоны , что-бы под ногами не путались).
   95.095.0
+
+1
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
История долгая, начнём с предыстории.

Открытие протоплазмы.

Сначала незаслуженно большое внимание уделяли стенкам клетки. Однако еще Ф.Дюжарден (1835) описал живой студень у одноклеточных организмов и червей, назвав его «саркодой» (т.е. «похожим на мясо»). Эта вязкая субстанция была, по его мнению, наделена всеми свойствами живого. Шлейден тоже обнаружил в растительных клетках мелкозернистое вещество и назвал его «растительной слизью» (1838). Спустя 8 лет Г.фон Моль воспользовался термином «протоплазма» (примененным в 1840 Я.Пуркинье для обозначения субстанции, из которой формируются зародыши животных на ранних стадиях развития) и заменил им термин «растительная слизь». В 1861 М.Шультце обнаружил, что саркода содержится также в тканях высших животных и что это вещество идентично как структурно, так и функционально т.н. протоплазме растений. Для этой «физической основы жизни», как определил ее впоследствии Т.Гексли, был принят общий термин «протоплазма».
 


Протоплазма Гексли возбудила не только простодушных австралийцев, но и таких властителей дум того времени, как Фридрих Энгельс и даже мадам Блаватская
 


Блаватская действительно пару раз упоминает, но так мудрёно и путано, что непросто понять, чего она вообще сказать хотела, и зачем протоплазму приплела - что в общем для неё и типично. Ну вот например:

Не так [как с Дарвиным] обстоит дело с теорией профессора Гёксли о «Физической основе жизни». Не взирая на угрожающее большинство «нет» со стороны его германских собратьев-ученых, он создает универсальную протоплазму и дает назначение ее клеткам отныне стать священными источниками принципа всей жизни. Провозглашением последней идентичной в живом человеке, в «мертвой баранине», в жалящей осе и в омаре; заключением жизненного принципа в молекулярную клетку протоплазмы и лишением ее божественного вдохновения, приходящего в течение последующей эволюции, он как бы запирает все выходы, не оставляя лазейки.
 

История протоплазмы, общие характеристики, компоненты, функции / биология

Протоплазма - это живой материал клетки. Эта структура была впервые идентифицирована в 1839 году как различимая жидкость стены. Это считалось прозрачным, вязким и растяжимым веществом. Это было интерпретировано как структура без очевидной организации и с многочисленными органеллами. //  ru.thpanorama.com
 
В конце XVIII века анатом Макс Шульце предположил, что фундаментальной основой жизни является протоплазма. Шульце предположил, что протоплазма является веществом, которое регулирует жизнедеятельность тканей у живых существ.

Считается, что работы Шульце являются отправной точкой протоплазматической теории. Эта теория была поддержана предложениями Томаса Хаксли в 1868 году и других ученых того времени..

Протоплазматическая теория утверждает, что протоплазма является физической основой жизни. Таким образом, изучение этого вещества позволило бы понять функционирование живых существ, включая механизмы наследования..

С лучшим пониманием клеточной структуры и функционирования, протоплазматическая теория утратила свою силу.
 



То есть, если кто к этому моменту уже задремал и всё позабыл, ранняя "доклеточная" протоплазматическая теория считала это исходно бесструктурное (?) вещество основой жизни, а все жизненные формы - чуть ли не надстройками и всего лишь её видо/формоизменениями, т.е. всякие там клеточные стенки и пр. у разных организмов просто переформатируют одну и ту, в основе единую для всех, протоплазму. Как-то так.
Похоже, вариаций на тему было много, и какого-то единого взгляда на то, как эту протоплазму и её роль понимать - не сложилось. Воззрения эти часто называют виталистскими, хотя ИМХО и не вполне справедливо.
Но можно сказать, что тот самый замороженный пришелец изо льдов Антарктиды ("Кто ты?") выдуман по сути в русле такой вот протоплазматической теории, одного из её изводов.

Ну а теперь ближе к истории.

«Та склизь была действительно живой!» Загадочный батибиус, морская протоплазма

Летом 1857 года британский корабль «Циклоп» проплывал над Телеграфным плато на севере Атлантического океана и зачерпнул со дна мягкую и рыхлую субстанцию, которую за неимением лучшего имени прозвал… //  batrachospermum.ru
 



...

Слизь – это жизнь, считали виталисты. В любом живом существе можно найти желеобразную субстанцию – что, как не она, наделяет тело жизненной силой? Немецкий биолог Лоренц Окен даже дал ей имя – Urschleim, «первозданная слизь». Она спонтанно возникла на древней Земле и позже распалась на микрокапли живой материи, которые затем стали эволюционировать в сложные организмы, полагал он. В 1830-х годах французский зоолог Феликс Дюжарден обнаружил «живое желе» в одноклеточных микробах. Микроскопы помогли понять, что ткани растений и животных состоят из клеток, которые наполнены такой же подвижной и дрожащей студенистой массой, пихающей их изнутри. К середине XIX века ученые договорились называть ее протоплазмой.

...

Летом 1857 года британский корабль «Циклоп» проплывал над Телеграфным плато на севере Атлантического океана и зачерпнул со дна мягкую и рыхлую субстанцию, которую за неимением лучшего имени прозвали «склизью» (ooze). В Лондоне биолог Томас Гексли обнаружил в ней странные микроскопические пуговки, названные им кокколитами, и убрал «склизь» на полку, где та простояла в забвении десяток лет.

...

В начале 1860-х в докембрийских скалах Канады обнаружилось нечто похожее на ископаемую протоплазму – предположительно фораминифера, «частичка явно гомогенного желе», как описал находку английский биолог Уильям Карпентер, давший ей имя Eozoön canadense, «канадское животное зари». Таких эозоонов геологи нашли еще много, и не только в Канаде, и в разных по времени отложениях. На геологическом собрании в Лондоне Карпентер заявил, что не удивится, если подобная эозоону штукенция обнаружится и в донных отложениях современных океанов.

Возможно, именно реликтовый эозоон или первозданный уршляйм захотелось поискать в атлантической «склизи» Томасу Гексли, когда в 1868 году он вдруг достал с полки запылившуюся скляночку. Окинув свежим глазом содержимое, он разглядел «комочки студенистой прозрачной субстанции», образовавшей сеть с разбросанными по ней кокколитами и странными «грудами гранул». Наблюдая долго, он заметил, что комочки движутся. Да это же… протоплазма! «Глубоководный уршляйм», который, возможно, усеивает собой дно Мирового океана! Новый вид, не похожий ни на что известное доселе!

- кто там сказал "биотоза"?! Гусары, молчать!!!

Гексли назвал его Bathybius haeckelii – «живое с глубины» с посвящением немецкому биологу Эрнсту Геккелю, известному стороннику идеи о происхождении всего живого от простейшего протоплазматического предка. «Надеюсь, вы не устыдитесь вашего крестника», – написал Геккелю Гексли.

Геккель и протоплазма Bathybius haeckelii
 


После того как в августе 1868 года батибиус был представлен научной публике, Гексли объездил Британию с лекциями о физических основах жизни и протоплазме, чью функцию физикам еще только предстояло определить.

...

Тем временем шотландский натуралист Чарлз Томсон вместе с Уильямом Карпентером во время экспедиции на судне «Лайтнинг» подняли со дна Атлантики к северу от Шотландии странный липкий кусок белесой грязи и, посмотрев на него в микроскоп, увидели движение. «Та грязь была действительно живой», – уверял Томсон. После недолгого изучения Гексли объявил ее вторым экземпляром батибиуса. Другие батибиусы были добыты в южной части Атлантического океана, а также в Тихом. В 1872 году американские полярники, искавшие Северный полюс, нашли в Северном Ледовитом океане еще более примитивную форму и назвали ее Protobathybius. Похоже, эти создания и впрямь покрывали океаническое дно глобальным живым ковром, уверился Гексли.

А вслед за ним уверился и Геккель: уршляйм «стал полностью реальным благодаря открытию батибиуса», заявил он, согласившись, что «обширные массы голой живой протоплазмы устилают глубины океана», и задался вопросом, «быть может, протоплазма возникает постоянно в результате спонтанного зарождения?». Некоторые скептики сопротивлялись всем этим свидетельствам и отрицали существования батибиуса, однако большинство ученых приняли его как данность, и вскоре «батибиус Геккеля» занял достойное место в учебниках зоологии.

Тем временем Чарлз Томсон был назначен научным руководителем инициированной им же кругосветной экспедиции на «Челленджере». Среди многочисленных изысканий, увенчавшихся полусотнею томов научных открытий, важное место занимал поиск батибиусов, коими, как ожидалось, изобиловало морское дно. В корабельной лаборатории Джон Меррей, правая рука Томсона, одной левой наловчился сцеживать воду с донной грязи, в которой, как он полагал, припряталось «живое с глубины». Часами он разглядывал образцы в мощнейший корабельный микроскоп, пытаясь обнаружить комочко-сетевую протоплазму, которую столь многим удавалось отыскать. Но ничего он так и не нашел.

Часть грязи Меррей и коллеги складывали в банки спирта, чтобы Гексли и другие специалисты смогли ее изучить по завершении экспедиции – вдруг им больше повезет. В один из дней Меррей заметил, что на грязи в банках образовался прозрачный желевидный слой. Быть может, то, что все принимали за батибиуса в «склизи», на самом деле имеет отношение не к биологии, а скорее к химии?

Экспедиционный химик Джон Бьюкенен попробовал выпарить морскую воду из образца. «Ежели желеподобный организм, увиденный некоторыми именитыми натуралистами и прозванный батибиусом, действительно формировался во всеохватывающем органическом покрове морского дна, то едва ли он куда-то денется после испарения придонной воды и нагревания остатка», – написал он позже. Но батибиус куда-то делся. Никаких органических остатков Бьюкенен не обнаружил.

После этого он изучил желе, возникшее в банках Меррея, и выяснил, что органики там тоже нет. Зато там был сульфат и кальций – то есть гипс. Тогда Бьюкенен понял: в глубоководной грязи-склизи, погруженной в спирт, сульфат и кальций образуют желевидную массу. Это и есть батибиус, которого на самом деле нет. «Поместив его среди живого, описатели совершили ошибку», – холодно подытожил Бьюкенен в отчете.

Томсон, лично выловивший батибиуса несколькими годами ранее и написавший о нем с восхищением в книге о море, ставшей бестселлером, не стал упираться и принял поражение, доверившись Меррею и Бьюкенену, которые убедили его в добротности своих исследований. В июне 1875 года он написал Гексли письмо с плохими новостями: «Следует сообщить вам все, как есть. Никто из нас не сумел отыскать ни малейшего следа батибиуса, хоть и искали его все с высочайшим вниманием». Все члены научной группы «отрицают существование такого существа». Гексли, в свою очередь, не стал скрывать письмо от общественности и передал в журнал Nature для публикации, отметив от себя: «Я несу основную ответственность за ошибку, ежели таковая имеется».

К моменту возвращения «Челленджера» в Англию в мае 1876 года батибиус был уже почти что похоронен. Среди немногих его защитников оставался Геккель, с ужасом наблюдавший за судьбиной крестника и тем, как Гексли сдал свои позиции. «Чем больше истинный родитель батибиуса проявляет склонность оставить своего дитятю без надежды, тем пуще я, как крестный папа, чувствую себя обязанным вступиться за него», – однажды написал ученый. Но Гексли больше нечего было предоставить Геккелю для опровержения новых данных. Вскоре батибиус исчез из учебников как досадный курьез. Впоследствии его судьбу разделил и эозоон, оказавшийся не древней протоплазмой, а артефактом кристаллизации минералов в метаморфической породе.

Кто больше всех способствовал сохранению памяти о батибиусе, так это оппоненты Гексли, такие как Джордж Кэмпбелл, сторонник теистического эволюционизма и противник дарвинизма, не устававший ставить под сомнение взгляды Гексли до самого конца. «Батибиус был признан только потому, что состоял в гармонии со спекуляциями Дарвина, – высказывался он. – Тот случай, когда нелепая ошибка и смехотворное легковерие стали непосредственным результатом теоретических предубеждений». Гексли, со своей стороны, был не слишком высокого мнения о Кэмпбелле, любителе поумничать без собственных научных изысканий о предмете спора. Он признавал, что допустил ошибку, но добавлял, что «единственный, кто никогда не делает ошибок, научных иль иных, так это тот, кто ничего не делает».






Но и позднее, в словаре Брокгауза и Ефрона батибий или батибус еще упоминался, хотя и неуверенно:
(Bathybius Haeckslii) — сомнительный организм, впервые описанный англ. ученым Гексли. Он был найден в слизистом липком иле, добытом с морского дна на большой глубине в северных морях, и, должно быть, составлял существенную часть этого ила в виде комочков, похожих на протоплазму, без ядер и вакуоль; в нем находились особые известковые тельца (кокколиты). Этим предполагаемым протоплазматическим массам Гексли и Геккель приписывали значение простейшего организма. Позднейшие исследователи отрицали органический характер этой слизи и считали (Томсон и Мебиус) ее за искусственно образовавшийся в морской воде от прибавления крепкого спирта тонкий осадок гипса, похожий на осадки белковых веществ. Другие, наконец, считали Б. за продукт распада других протоплазматических животных, живущих на дне моря, особенно губок. Однако Бессель, участник Сев.-Американской экспедиции к Северному полюсу 1875 г., наблюдал будто бы большие массы свободной протоплазмы без кокколитов (Protobathybius) в виде липких сетчатообразных телец, производивших амебообразные движения (см. Простейшие).
 
   56.056.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
> Действительно интересная книга: Чанг: ivanov_petrov — ЖЖ
> И тут другой ряд рассуждений. Множество людей легко рассуждают о самом известном примере научной ошибки - флогистоне. Явная, мол, чушь. Автор показывает, что это был отличный научный концепт. Что флогистонова химия очень многое сделала - для сегодняшней науки, а если б ее по ненаучным причинам не пришибли, она могла бы сделать больше.

Fakir> Интересная и достаточно нетривиальная мысль о преждевременности закрытия - что неверная концепция тем не менее могла бы еще какое-то время быть вполне плодотворной.
Fakir> Сама-то принципиальная возможность плодотворности неверных концепций хорошо известна, достаточно и одного теплорода ( => методы Фурье и результаты Карно). Тот факт, что порой правильные теории брали верх неправильным, вненаучным методом, порой не без грязных приёмов - тоже в общем известен (взять хоть историю с Пастером). Но вот мысль, что с внедрением "правильного" и тотальным изгнанием неправильного можно и поспешить - это свежо.
Fakir> Такая вариация на тему "снежного моста над пропастью"©.

Джозеф Пристли: свобода, равенство, флогистон! • Библиотека

Сказка Юрия Олеши «Три толстяка» начинается так: «Время волшебников прошло. По всей вероятности, их никогда и не было на самом деле». Но зато, говорится дальше, были очень знающие люди, которых принимали за волшебников. Например, доктор Гаспар Арнери, который изучил около ста наук и точно знал, как взлететь с земли до звёзд, как поймать лису за хвост и даже как из камня сделать пар. //  elementy.ru
 
С XVII века среди химиков была популярна теория флогистона. Полная натяжек — но, как всякую господствующую теорию, её было очень трудно отвергнуть.

В печи сгорели дрова, образовалась небольшая кучка золы. Что произошло? Учёные мужи рассуждали так: топливо изначально содержало золу — и что-то ещё, что потом улетучилось в процессе горения. Назовём это «что-то» флогистоном, от греческого «флогистос» — ‘горючий’. Деревья поглотили флогистон из воздуха, поэтому они горючи. А почему в замкнутом пространстве горение в конце концов прекращается? Да потому, что в воздухе накапливается слишком много флогистона, больше этот воздух уже не принимает.

Потом, правда, появились неудобные факты. Когда активный металл, такой как магний, сгорает на воздухе, его масса увеличивается! Ну что же — значит, флогистон такая хитрая штука, что его масса... отрицательна. Не бывает? Но других-то объяснений нет.
 


Эх, натурально, поспешили мы флогистон закрыть! Глядишь, были бы уже с антигравитацией! Погорячились в общем... :(


Прямо хоть создавай отдельную субкультуру "маугли" - детей, выращенных и образованных в традициях флогистоновых теорий :D



ЗыСы Иногда думаю, что интересно было бы найти хороших талантливых математиков (вернее, не готовых математиков, а способную абитуру, владеющую пока едва началами анализа, не больше), абсолютно девственных в физике, рассказать им про теорию теплорода, и увлечь вытекающими уравнениями. Пусть бы сами метод Фурье переоткрыли и т.д. и т.п., начали играться, прочувствовали вкус, наисследовали в хвост и в гриву, пересоздали половину методов урматов... Какие бы книжки написали! Наверное, они были бы очень похожи на книжки настоящих современных математиков о струнных теориях %)


ЗыЗыСы А многда думаю, а что бы вышло, если бы инструментальные средства астрономии развились на полвека раньше? И пульсары, квазары, фоновое излучение, красное смещение, тёмную материю и т.д. и т.п. открыли еще в эпоху господства эфирных теорий. Ох чего бы пытливые умы понапридумывали для объяснения...!
   56.056.0
Это сообщение редактировалось 14.04.2022 в 23:09

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Не великое, но поучительное. О важности трепетного отношения к калибровке напомнить никогда не лишне.

Гамма-астрономия и поучительный эпизод - Троицкий вариант — Наука

Эта статья продолжает тему, поднятую в интервью с моим давним соавтором Юрием Поутаненом, опубликованном в прошлом выпуске ТрВ-Наука. Там речь шла о рентгеновской астрономии. Теперь коротко — о гамма-астрономии в плане личных впечатлений и некоторого опыта работы в этой области. Где граница между рентгеновским и гамма-излучением? Исторически она проходит в районе сотен килоэлектронвольт — это характерная энергия гамма-квантов, испускаемых при ядерных реакциях. Помните: альфа-лучи, бета-лучи, гамма-лучи. //  trv-science.ru
 
В свое время мы с Юрием Поутаненом попробовали детально изучить спектры ярких блазаров. Другие авторы обратили внимание на то, что спектры вроде бы имеют изломы, причем в разных местах. Мы построили спектры наиболее ярких и мощных блазаров, используя открытые данные «Ферми». Выяснилось, что большинство изломов статистически незначимы — просто флуктуации. Но есть и значимые изломы, причем примерно в одном и том же месте — в районе 4 ГэВ. Что это за энергия? Да это же та что надо энергия! Именно при ней находится порог поглощения гамма-квантов сильнейшей Лайман-альфа линией ионизованного гелия (которая по энергии ровно в 4 раза выше Лайман-альфа водорода). Это был триумф! Изломы выглядели очень убедительно и находились там где надо. Значимость изломов в индивидуальных спектрах достигала 5 сигма. При этом в спектре вышеупомянутого монстра 3С454.3 был виден второй излом, соответствующий поглощению на Лайман-альфа водорода, как и положено при вчетверо большей энергии.

Статья [3] имела успех. Результат свидетельствовал о том, что ускорение частиц и излучение гамма-квантов происходит достаточно близко к черной дыре, не дальше чем на сотнях гравитационных радиусов — только там может быть яркая линия ионизованного гелия.

Рис. 9. Эффективная площадь детектора, проинтегрированная по углу (аксептанс), в зависимости от энергии гамма-кванта (верхняя пара кривых). Штриховая кривая — старая калибровка. Излом в районе 4–5 Гэв ничем не обоснован, именно он усиливал или даже имитировал излом спектра блазаров вблизи энергии, соответствующей поглощению на линии ионизованного гелия. Красная кривая — новая калибровка (Pass 7)Рис. 9. Эффективная площадь детектора, проинтегрированная по углу (аксептанс), в зависимости от энергии гамма-кванта (верхняя пара кривых). Штриховая кривая — старая калибровка. Излом в районе 4–5 Гэв ничем не обоснован, именно он усиливал или даже имитировал излом спектра блазаров вблизи энергии, соответствующей поглощению на линии ионизованного гелия. Красная кривая — новая калибровка (Pass 7)

Через три года мы попытались развить успех — статистика «Ферми» существенно увеличилась. Кроме того, команда «Ферми» провела новый пересчет данных с уточненной калибровкой детектора. Мы построили новые, более точные спектры. И эффект от Лайман-альфа линии ионизованного гелия практически исчез! Мы стали разбираться и поняли, в чем дело. При построении спектра надо опираться на так называемую функцию отклика детектора — с какой вероятностью будет зарегистрирован фотон данной энергии, прилетевший под данным углом. Оказалось, что зависимость эффективной площади детектора от энергии, представленная в старой документации «Ферми» (Pass 6), имеет странный излом как раз в районе 4 ГэВ (рис. 9). Это излом вверх, но, поскольку эффективная площадь при вычислении спектра идет в знаменатель, получается излом вниз. Он и имитировал линию ионизованного гелия, попав в нужное место. Вразумительных причин для существования такого излома в этом месте нет — видимо, это просто артефакт калибровки, на который не обратили внимания, поскольку он слаб. Но мы работали с очень яркими объектами с хорошей статистикой и искали как раз слабые эффекты. В новой калибровке (Pass 7) такого излома не было.

В своей новой работе [4] мы подошли к задаче более аккуратно, с использованием большей статистики, проведя собственную проверку функции отклика детектора на ярких спектрах, которые не должны иметь изломов по определению. Эффект от Лайман-альфа линии ионизованного гелия не то чтобы совсем исчез, но сохранился в ослабленном виде только для двух мощнейших блазаров с ярчайшими аккреционными дисками. Зато четко прорисовался излом спектра от Лайман-альфа линии водорода, что естественно, поскольку водорода намного больше и излучение водородной линии требует менее экстремальных условий. Всё встало на свои места; результаты получились более правдоподобными, но менее яркими. Интересно, что на первую, неправильную, работу — 176 ссылок, на вторую, правильную, — всего 28.

Я рассказал эту частную историю, поскольку она типична и поучительна. С данными того же «Ферми» был аналогичный случай. Одна группа увидела, что угловое распределение гамма-квантов от блазаров шире, чем «функция разброса» точечного источника, приведенная в документации «Ферми», — вокруг источника появляется некий ореол. Отсюда был сделан далекоидущий вывод о каскадных процессах с участием внегалактических магнитных полей, происходящих по пути. Другая группа применила тот же метод к Крабовидной туманности и нашла такой же ореол, которого там в принципе не должно быть, поскольку Краб — близкий объект. Попросту функция разброса источника, измеренная/вычисленная командой «Ферми», была у́же, чем на самом деле. Это признали — и провели новую калибровку. Подобные истории происходили и с другими инструментами.

Из приведенного примера проистекают два вывода:

А. Нельзя полностью полагаться на калибровку данных и характеристики инструмента, опубликованные его создателями. Надо делать собственные тесты на разумность. Если бы мы, например, построили прецизионный спектр диффузного гамма-излучения, то обнаружили бы тот самый излом (которого там не может быть) и поняли бы, что это артефакт.

Б. Открытость исходных данных важна еще и по этой причине: исследователи, не связанные с экспериментом, вылавливают «клопов», пропущенных самой командой эксперимента. Наличие таких «клопов» практически неизбежно, и отловить их ограниченным числом сотрудников очень тяжело. «Ферми» — удачный пример открытого эксперимента, который в результате совместных усилий доведен до совершенства. А вот данные большинства наземных установок, включая черенковские телескопы, закрыты. Это подрывает доверие к точности их результатов. Есть пример, когда ошибка калибровки большой наземной установки по регистрации космических лучей сверхвысоких энергий вызвала переполох и целый вал теоретических работ в ложном направлении.
 
   56.056.0
RU Бывший генералиссимус #16.07.2022 11:15  @Fakir#15.07.2022 22:12
+
+1
-
edit
 
Fakir> Не великое, но поучительное. О важности трепетного отношения к калибровке напомнить никогда не лишне.
Fakir> Гамма-астрономия и поучительный эпизод - Троицкий вариант — Наука

я только одного не понял, как лаймановские линии оказываются в гамма-диапазоне. Лайман-альфа водорода - это ровно половина энергии его ионизации, т.е. 6,8 электрон-вольта. Не ГэВ, даже не кэВ, просто эВ.
Лайман-альфа гелия - 12,3 эВ, что вовсе не в четыре раза больше, чем у водорода.

Это вакуумный ультрафиолет, даже не рентген.
   103.0.5060.114103.0.5060.114
Это сообщение редактировалось 16.07.2022 в 16:06
CA Fakir #17.07.2022 22:22  @Бывший генералиссимус#16.07.2022 11:15
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Полагаю, имелось в виду не поглощение в полном смысле слова, а потеря энергии гамма-квантами. Ну собственно оно и из формулировок следует - было бы это поглощение, так были бы провалы в спектре, а не изломы.
   56.056.0
+
+1
-
edit
 

Pu239

старожил

Fakir> Полагаю, имелось в виду не поглощение в полном смысле слова, а потеря энергии гамма-квантами. Ну собственно оно и из формулировок следует - было бы это поглощение, так были бы провалы в спектре, а не изломы.
Пишут, что это взаимодействие света со светом.
"(arXiv:1408.0793v1). Это поглощение вызвано процессом γ1 + γ2 → e+ e- , где γ1 — гамма-квант большой энергии, γ2 — фотон Лайман-альфа линии водорода".

Десять лет гамма-телескопу «Ферми». Часть 2. Блазары
   57.0.2987.10857.0.2987.108

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Pu239> Пишут, что это взаимодействие света со светом.
Pu239> "(arXiv:1408.0793v1). Это поглощение вызвано процессом γ1 + γ2 → e+ e- , где γ1 — гамма-квант большой энергии, γ2 — фотон Лайман-альфа линии водорода".

Аааабалдеть! :eek:
Не просто фотон-фотонное рассение (это бы ладно, привылки уже), но еще и с рождением реальных "массивных" частиц?!
Фигассе.
Хотя в принципе если фотон-фотонное вроде идёт через виртуальную пары (ЕМНИС), то как бы чего б ей при бОльших энергиях и реальной не стать...
Интересно, это на земле в эксперименте проверено?
   56.056.0

Pu239

старожил

Fakir> Фигассе.
Fakir> Хотя в принципе если фотон-фотонное вроде идёт через виртуальную пары (ЕМНИС), то как бы чего б ей при бОльших энергиях и реальной не стать...
Fakir> Интересно, это на земле в эксперименте проверено?
С разбегу про эксперимент не нашел.
Вот тут И. Иванов упоминает γ+γ коллайдер как возможную фабрику бозонов Хиггса, а для этого нужны энергии не меньше 126 ГэВ. Картинка оттуда.
И заметка И. Ф. Гинзбурга о фотонном коллайдере. До 80% энергии электронов, говорят, можно в γ преобразовать.
Прикреплённые файлы:
 
   57.0.2987.10857.0.2987.108

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Pu239> С разбегу про эксперимент не нашел.

По "просто" фотон-фотонному рассеянию-то был, не то в Новосибе, не то в Томске. Но вот чтоб с рождением пар...

Pu239> И заметка И. Ф. Гинзбурга о фотонном коллайдере. До 80% энергии электронов, говорят, можно в γ преобразовать.

Ну да, идея классическая, всяко её крутят. И в одну сторону, и в обратную.
   56.056.0

Pu239

старожил

Pu239>> С разбегу про эксперимент не нашел.
Fakir> По "просто" фотон-фотонному рассеянию-то был, не то в Новосибе, не то в Томске. Но вот чтоб с рождением пар...
Почему нет? Дури много, сотни ГэВ, а для рождения пары электрон-позитрон всего МэВ нужен. Фотонный коллайдер и не коллайдер вовсе, если там только рассеивание будет. Интересно как раз рождение частиц.
   57.0.2987.10857.0.2987.108

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Pu239> Почему нет? Дури много, сотни ГэВ, а для рождения пары электрон-позитрон всего МэВ нужен.

...началось с того, что максимум в исходной работе был аж на 4 ГэВ.
Чисто по энергии МэВа-то хватит, а по энергии-импульсу? Это ж тогда надо, чтобы фотоны полностью исчезли. И какие там еще сечения?
4 ГэВа там же тоже наверное н
   56.056.0

Pu239

старожил

Pu239>> Почему нет? Дури много, сотни ГэВ, а для рождения пары электрон-позитрон всего МэВ нужен.
Fakir> ...началось с того, что максимум в исходной работе был аж на 4 ГэВ.
Fakir> Чисто по энергии МэВа-то хватит, а по энергии-импульсу? Это ж тогда надо, чтобы фотоны полностью исчезли. И какие там еще сечения?
Вот не скажу, не считал. Я так, любопытствую. Но из самых общих соображений - четыре частицы разлетаются в удобных им направлениях. При каком-то сочетании энергий и импульсов должно сойтись. И из антропного принципа - коллайдер задумывают, считали наверное.
   57.0.2987.10857.0.2987.108

Pu239

старожил

Fakir> Ну да, идея классическая, всяко её крутят. И в одну сторону, и в обратную.
Нет, не классическая. Исключительно квантовая :D
В электродинамике Максвелла свет на свете не рассеивается.
   57.0.2987.10857.0.2987.108

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Pu239> Нет, не классическая. Исключительно квантовая :D

Буквоед!!! Шрёдер практически!!!

Тогда уж - пред-квантовая: комптон он еще так, серединка на половинку, ни то ни сё.
   56.056.0
1 2 3 4 5 6

в начало страницы | новое
 
Поиск
Поддержка
Поддержи форум!
ЯндексЯндекс. ДеньгиХочу такую же кнопку
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru