Десять ящиков науки

Ящик — вещь простая. Но наука способна наделить этот предмет глубокими смыслами — хоть физическими, хоть метафизическими. Она может увидеть ящик в пересечении графиков, воздушной пушке, приборе для дрессировки животных и многом другом.

schroe

Ящик Шрёдингера

Что это Это святое! Напоминаем: в ящике находятся кот, кусочек радиоактивного вещества, счётчик Гейгера, молоток и колба с ядом. В течение часа с вероятностью ½ может случиться распад ядра — молоток ударит по колбе, и кот умрёт. А может и не случиться. Если бы эта система подчинялась законам квантовой механики, то кот был бы одновременно и жив, и мёртв, а однозначный статус приобрёл бы только при открывании ящика. Как уверял сам Эрвин Шрёдингер, «это не означает ничего неясного или противоречивого. Есть разница между нечётким фото и снимком тумана».

Для чего нужен Мысленный эксперимент с котом показывает принципиальные различия законов макро- и микромира. Да и вообще метафора красивая.

wood

Ящик Вуда

Что это Действительно ящик. Только в нём есть мембрана, которая выталкивает воздух через круглое отверстие. В результате воздушный поток начинает закручиваться, и образуется вихрь тороидальной формы (если проще — в форме бублика)

Вот как описывал демонстрацию своего изобретения американский физик Вуд (дело было на рубеже XIX-XX веков): «Большой ящик приберёг к концу лекции. Если я направлял его вверх, невидимое воздушное кольцо ударялось о купол аудитории и гасило большую часть рожков газовой люстры, висевшей под потолком. Два или три из них всё же не гасли, и от них свет опять распространялся по всему кругу люстры, так что опыт можно было повторять снова и снова — так быстро, насколько позволяли удары по ящику. Затем я начал “блицкриг” против аудитории, “стреляя” мощными невидимыми кольцами в море лиц. Зрители были в восхищении!»

Для чего нужен Сейчас такой аттракцион имеется почти в каждом музее занимательных наук наряду с кривой комнатой или зеркальным лабиринтом. Принцип ящика Вуда применяется при тушении пожаров.

faradey

Клетка Фарадея

Что это Устройство, изобретённое в 1836 году Майклом Фарадеем — британским химиком и физиком. Представляет собой заземлённую металлическую клетку, эффективность которой определяется толщиной материала и размерами ячеек (чем меньше, тем лучше). Принцип работы заключается в том, что, если клетка попадает во внешнее электрическое поле, свободные электроны внутри неё концентрируются в определённом месте. В итоге противоположные стороны клетки получают разноимённые заряды, создают новое поле и сводят на нет электромагнитное воздействие извне. Именно поэтому, кстати, в лифте часто пропадает сигнал мобильной связи.

Для чего нужен Используется везде, где требуется блокировать воздействие электромагнитных полей на человека или аппаратуру. Например, в помещениях с высоковольтным оборудованием. Самый доступный пример — микроволновка.

dirihle

Ящики Дирихле

Что это Данный принцип комбинаторики сформулирован немецким математиком Дирихле в 1834 году и устанавливает связь между объектами (зайцами) и контейнерами (клетками) при выполнении определённых условий. Существует множество формулировок этого принципа, многие из них кажутся совершенно очевидными, например: «Если в n клетках сидит n + 1 или больше зайцев, то найдётся клетка, в которой сидят по крайней мере два зайца».

Для чего нужен Несмотря на свою простоту, этот принцип неплохо помогает решать некоторые математические задачи. Обычно с его помощью доказывается существование некоторого объекта без указания места, где он находится. Это так называемое неконструктивное доказательство: мы не можем сказать, в какой именно клетке сидят два зайца, а знаем только, что такая клетка есть.

edgewoort

Ящик Эджворта

Что это В основе схемы, созданной британским экономистом Фрэнсисом Эджвортом в 1881 году, лежат две системы координат, одна из которых перевёрнута на 180 градусов по отношению к первой так, что получается прямоугольник (ящик). В каждой координатной плоскости изображена кривая безразличия. Что это такое? Допустим, речь идёт о сладостях. На одной оси отложено количество пирожных, на другой — кексов. Для кого-то из потребителей комплект из 3 кексов и 7 пирожных будет представлять такую же ценность, как набор из 4 кексов и 6 пирожных. Так строится кривая безразличия. А ящик Эджворта — модель для сопоставления этих кривых.

Для чего нужен Помогает решать задачи, связанные с эффективным распределением благ.

torndyke

Ящик Торндайка

Что это Конструкция, придуманная одним из первых психологов — Эдвардом Ли Торндайком. Экспериментальное животное помещали в клетку, сделанную из хитро расположенных реек. Пытаясь вырваться, зверёк случайно приводил в действие механизм, открывавший путь на свободу. При неоднократном повторении опыта количество действий, не дававших нужного результата, постепенно уменьшалось до нуля, а манипуляции, приводившие к успеху, становились всё более точными.

Для чего нужен Чтобы понять механизмы научения.

skinner

Ящик Скиннера

Что это Похож на ящик Торндайка и устройства, которыми пользовался Павлов, вырабатывая условный рефлекс у собак. Представляет собой пустой ящик, оснащённый педалью, нажатие на которую приводит к подаче пищи. Запущенная туда крыса сначала хаотично исследовала пространство, пока не задевала педаль и не получала порцию лакомства. После нескольких случайных нажатий у животного формировалась новая модель поведения, не связанная ни с какими предшествующими стимулами. Теперь, проголодавшись, крыса бежала прямиком к педали и, нажав на неё, получала желаемое. Скиннер сделал аналогичный ящик для младенцев и экспериментировал со своей дочерью, стремясь путём подкрепления выработать у неё полезные навыки.

Для чего нужен Это тоже про механизмы научения.

01

Чёрный ящик № 1

Что это Модель системы, о принципах работы которой ничего не известно. На схемах изображается как чёрный прямоугольник. Наблюдатель знает, что ящик имеет «вход» для ввода информации и «выход» для вывода, но при этом не имеет понятия, как система работает.

Для чего нужен Эту метафору любят кибернетики, системотехники и психологи-бихевиористы. В последнем случае чёрный ящик — это наш мозг.

02

Чёрный ящик № 2

Что это Большой чёрный ящик с зеркальной внутренней поверхностью и дырочкой в одной из стенок. Демонстрирует способность абсолютно чёрного тела поглощать свет (электромагнитное излучение). Луч света, проникающий в ящик через отверстие, навсегда остаётся внутри, бесконечно отражаясь от стенок. Такой способ объяснения иногда критикуется физиками, но суть передана точно: свет действительно не выходит из чёрного ящика.

Для чего нужен Объясняет одно из базовых понятий квантовой механики.

panda

Ящик Пандоры

Что это Образ из древнегреческого мифа. Эпиметею, младшему брату Прометея, богами была послана прекрасная во всех отношениях девушка Пандора, к которой прилагался ларец с рекомендацией не открывать его. Поддавшись соблазну, Пандора открыла подарок, и на мир обрушилось множество бед и печалей. Испугавшись, она захлопнула крышку, и на самом дне ящика осталась надежда.

Для чего нужен Часто используется при описании открытий и изобретений. Мол, наука может создать нечто, способное нас погубить, но она же дарует и надежду.

 

Опубликовано в журнале «Кот Шрёдингера» №10 (12) за октябрь 2015 г.

Источник материала
Материал: Юлия Черданцева, Алиса Малахова, Маргарита Кирюшина
Иллюстрация: Алексей Таранин
Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем сообществе пользователем Serg8888 на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта на EMAIL abuse@proru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

Читайте также:

Комментарии о материале (сверху свежие):
  1. Serg8888 (2015-11-15 12:07:36)
    // Как жилось бы коту Шрёдингера в клетке Фарадея? Или в каком из ящиков сидят уважаемые комментаторы? (из 37-го года)
  2. ZIL.ok.130 (2015-11-15 12:25:17)
    Э-э-э,забыли ещё один(по крайней мере). Ящик почтовый. Что это. Железная хрень,висящая на стенке в подъезде(кстати почему подъезд,там все ездят?). Для чего нужен. Царапать мебель при заносе-выносе, рвать одежду и иногда попахивать. Принцип действия. Абсолютно хаотичный принцип попадания в ящик разных вещей(подумал я,вытаскивая письмо на имя Кантоцкого Абрама Христофоровича). Сходен с ящиком Шрёдингера(вот никогда нельзя быть уверенным--горит он в данный момент времени или нет) и несколькими(сколькими?) другими.
  3. Gena (2015-11-15 12:26:06)
    Даёшь сфероконя в квадратичном вакууме!
  4. FLY_Slim Jr. (2015-11-15 12:30:09)
    Клетка нам знакома
  5. Narkom (2015-11-15 12:35:29)
    Чорнэ ясчик - ето весчь!... Мана тама праписъка...
  6. Serg8888 (2015-11-15 12:46:31)
    В ящике Скиннера! Глагне над ними эксперимент поставил, дабы выработать у них полезные навыки!
  7. Sagamor (2015-11-15 12:46:37)
    Большая часть ящиков придумана в 19веке. То есть, тогда Человек изучал мир, взаимосвязи, взаимодействие процессов. Нынешним "образцом" мозговой активности являются знаменитые цирковые клоуны "британские учёные", когда только упоминание "британские учёные выяснили", настраивает на весёлое восприятие очередной псевдонаучной чуши.))
  8. Sagamor (2015-11-15 12:48:15)
    +))
  9. ZIL.ok.130 (2015-11-15 12:52:28)
    Оч-чень важная миссия у них.У британцке учоных то.Кто ж ещё будет лизать батарейки и совать пальцы куда ни попадя?А выяснять--храпят ли киты во сне и наяву?
  10. Galuhka (2015-11-15 12:59:49)
    Лучше бы британцке учоные выяснили почему храпят коты и как от их храпа избавиться, потому что когда на тебе храпит хвостатая тушка уснуть бывает проблематично. Варианты типа "избавиться от кота" и "засунуть его в ящик" не принимаются.
  11. Sagamor (2015-11-15 13:02:38)
    На этом ю/ролике (8мин. дебилизма) будущие британские учёные, надежда науки, так сказать. Разбить головой лампу дневного света, скатившись головой вниз, с разбегу головой попытаться разбить стекло автомобиля. Если с первого раза не получилось, то пытаться сделать это снова и снова. С движущегося автомобиля прыгнуть в дорожный указатель...- это всё научные изыскания будущих гениев.)) https://youtu.be/AImMKxCZqpg И надпись в углу экрана -"Это смешно". Для тех кто не понял.
  12. Serg8888 (2015-11-15 13:05:08)
    Собственно эта аналогия и стала первопричиной появления данного материала.
  13. ZIL.ok.130 (2015-11-15 13:07:19)
    Оффтоп(ка). Гишпанцы выдали ордер на арест Нетаньяу. И не только его. " ... экс-глава МИД Авигдор Либерман, нынешний и бывший министры обороны Моше Яалон и Эхуд Барак, экс-глава МВД Эли Ишай, бывший министр по делам разведки и атомной энергии Дан Меридор, министр без портфеля Бени Бегин и бывший командующий ВМС Израиля Элиэзер Маром могут быть задержаны при попадании на испанскую территорию. ". Вот это поворот,так поворот.
  14. Serg8888 (2015-11-15 13:08:10)
    До кучи еще труба должна быть, противномагнитная.
  15. Ричъ (2015-11-15 13:09:27)
    вот это поворотъ™ https://www.youtube.com/watch?v=LLk9_EH6Pfo
  16. Serg8888 (2015-11-15 13:12:27)
    Наверное хотят засунуть в черный ящик №2.
  17. Henren (2015-11-15 13:13:45)
    Знаменитые цирковые клоуны «британские учёные» - это пять!
  18. Serg8888 (2015-11-15 13:15:23)
    История с генной инженерией в России - это ящик Пандоры, приоткрыли, закрыли, оставив на дне ящика надежду.
  19. Henren (2015-11-15 13:16:25)
    В чем это молдаванин-то перед испанцами провинился?
  20. ZIL.ok.130 (2015-11-15 13:18:04)
    Бли-ин,представляю,как этому(какего)--без портфеля--обидно то.Из глубин души(егойной) так и рвётся вопль: "А меня то за шо?".А тут портфеля--нету,шенгена не видать ...
  21. Serg8888 (2015-11-15 13:18:50)
    Не, не надо мельчить. Вот про многомерное время - это да! Сам видел эксперимент.
  22. Gena (2015-11-15 13:24:47)
    Не-а, надежду тоже вытащили. Остался писец, но об этом никому не говорят.
  23. ZIL.ok.130 (2015-11-15 13:26:30)
    Может они там Каталанский каганат мутили? А што,очень просто--подкинули шекелей,подсадили туда какогонить дона Каломоеца,тот и мутит. То то всё последнее время везде кругом-халифаты и каганаты будущие. Гм-м-м ...
  24. ZIL.ok.130 (2015-11-15 13:31:01)
    Так в том то и прикол.Вот поди узнай--полный он там или худой? Что лучше-худой пис ец или полный?
  25. ZIL.ok.130 (2015-11-15 13:32:59)
    Многомерное время(глубокомысленно)--меряют многомерныме рулеткаме. Или многомерныме стаканаме?
  26. Serg8888 (2015-11-15 13:33:22)
    Не, не вытащили, когда приоткрывали, кто-то успел разглядеть на дне ящика и все! А белого северного пушного зверья для масс нарисовали, но это иллюзия.
  27. Gena (2015-11-15 13:34:47)
    Цтканаме. До состояния оцкотиновиния.
  28. Serg8888 (2015-11-15 13:35:46)
    Моно и двумя автогенераторами!
  29. ZIL.ok.130 (2015-11-15 13:37:25)
    Ффу,увколл.Не до оцкотинивания,а до полной цингулярности. Д-да ...
  30. Serg8888 (2015-11-15 13:42:27)
    t=(t2x+t2y+t2z)½. * в формуле степени 2 слетели при вставке
  31. Gena (2015-11-15 13:44:43)
    Цынгулярность и оццкотинивание-тонкая грань, буквально один-два цтакана...
  32. ZIL.ok.130 (2015-11-15 13:47:15)
    Гар ..,гари зонт цабытиев ...
  33. Gena (2015-11-15 13:48:11)
    Этто хичи виноватые.
  34. ZIL.ok.130 (2015-11-15 13:49:57)
    Точно! Голо грам мир руют,п подлые ...
  35. Serg8888 (2015-11-15 13:50:26)
    Не, это Лоренц виноват, преобразования придумал, а Пуанкаре их изучал, потом Минковский.
  36. Serg8888 (2015-11-15 13:52:13)
    А еще вот этот виноват: Эддингтон А. С. Теория относительности. - Л.-М.,1934.
  37. Sagamor (2015-11-15 13:52:38)
    А пиндосов на МКС то канализация забьётся, то ликтричество кончится: "..На американском сегменте МКС вчера вечером из-за короткого замыкания отказал один из восьми каналов системы электропитания. Это привело к отключению части оборудования (20 процентов). В будущем не исключен выход в открытый космос для ремонта”.
  38. Serg8888 (2015-11-15 13:55:08)
    Не, ну скоко можно, ведь доктор (Рогозин) уже давно прописал - только БАТУТ!
  39. Небритое прямоходящее (2015-11-15 13:55:30)
    Все эти ящики заруливаются в минуса сусликом Либермана.
  40. ZIL.ok.130 (2015-11-15 13:55:47)
    Хе-хе-хе-с. Скоро у них удобства "во дворе" будут.
  41. Gena (2015-11-15 13:56:09)
    ога, будут прыгать на батуте и гадить во все стороны..
  42. Sagamor (2015-11-15 13:58:12)
    Заметьте, что это простая "бытовуха" -каналья и эл/эн. А если бы модуль был чисто американским, они что эвакуацию уже проводили бы? 20 процентов потери оборудования это немало. Что без русских делали-бы
  43. Felisket (2015-11-15 14:00:02)
    Был этот мир глубокой тьмой окутан. Да будет свет! И вот явился Ньютон. Но сатана недолго ждал реванша. Пришел Эйнштейн - и стало все, как раньше. (с)
  44. Serg8888 (2015-11-15 14:03:03)
    Если Вы про лейтенанта-зенитчика Иосифа Мееровича, то к большому сожалению он погиб в августе 41 под Таллином. Только диссертацию защитил в июле и призвали. А много бы мог сделать. Слава таким математикам!
  45. Небритое прямоходящее (2015-11-15 14:04:33)
    "Видишь суслика? И я не вижу. А он есть".
  46. Gena (2015-11-15 14:06:10)
    омбивалентность суслега в филиме ДМБ.
  47. Serg8888 (2015-11-15 14:07:25)
    То - суслики ДМБ.
  48. Serg8888 (2015-11-15 14:09:10)
    Спасибо! Давайте не поддаваться спокойствию и сохранять панику!
  49. ZIL.ok.130 (2015-11-15 14:09:56)
    Опять,каналья,всё запутал. Земля на трёх китах стояла И Солнце всё вокруг вертелось. И шо же Изе не сиделось? И вот пожалте--будьте-нате То--спин не тот,то Це--в квадрате.
  50. Serg8888 (2015-11-15 14:14:41)
    Землю после себя плодородную оставят или рыб в канале накормят.
  51. Felisket (2015-11-15 14:16:10)
    Классическая ситуация, однако: один толкует про Ерёму (каптёра Геру Либермана из кинофильма “ДМБ” с его сусликом), а другой про Фому (талантливого математика Иосифа Мееровича Либермана с его леммой).
  52. Небритое прямоходящее (2015-11-15 14:17:27)
    Неопределенность ТопРу, хехе.
  53. Gena (2015-11-15 14:17:45)
    Вот почему и абажаю уютненький!
  54. Serg8888 (2015-11-15 14:18:21)
    Что, что. На Марс бы летали, стартовая площадка - голливуд называется.
  55. Ричъ (2015-11-15 14:20:37)
    А я толкую про соседа Шлёму Немнихѣра.
  56. Serg8888 (2015-11-15 14:21:23)
    И при этом все сидят одновременно на этом сайте и в разных частях страны, некоторые и за её пределами.
  57. Ричъ (2015-11-15 14:22:34)
    а некоторые есчо и стенко щикатурют. креста на них нет. зато и магендавида тоже
  58. Ричъ (2015-11-15 14:24:57)
    Десять ящеров кабуки.
  59. Felisket (2015-11-15 14:25:23)
    Да не волнуйтесь! С той наукой коль и помрём, так уж без скуки. Сыграем в ящик Шрёдингера или этого, ну как, СкиннЕра. Ведь мир - коробка от сапог, что Он супруге приберёг.
  60. Ричъ (2015-11-15 14:26:02)
    Десять ящеков самбуки.
  61. ElvirS (2015-11-15 14:26:10)
    Они на лифте поедут, прыгают только сине-желтые
  62. Ричъ (2015-11-15 14:26:37)
    Десять бл@ щенков в клобукахъ
  63. Ричъ (2015-11-15 14:27:09)
    Десять пращуров в нетбуке
  64. Cyanid (2015-11-15 14:27:16)
    Одной рукой стенко щикатуришь, другой на саете сидишь?
  65. Felisket (2015-11-15 14:27:31)
    Вот что ИТ животворяшши деют!
  66. Ричъ (2015-11-15 14:28:10)
    Десять втащеных урюков
  67. Felisket (2015-11-15 14:29:14)
    И хто у нас Гейзенберг?
  68. Ричъ (2015-11-15 14:30:07)
    Даже стесняюсь сказать... чем я мешаю раствор
  69. FLY_Slim Jr. (2015-11-15 14:30:48)
    десять негров
  70. Cyanid (2015-11-15 14:32:17)
    Гастарбайтером с насадкой?
  71. Gena (2015-11-15 14:32:43)
    Девять пьяных ататютрков.
  72. Ричъ (2015-11-15 14:32:57)
    Из мешка На пол рассыпались вещи И я думаю, Что мир — Только усмешка, Что теплится На устах повешенного.©
  73. Gena (2015-11-15 14:33:17)
    Восемь трезвых наркоманов
  74. Ричъ (2015-11-15 14:33:20)
    бесят венгров
  75. Serg8888 (2015-11-15 14:33:25)
    Флаг Вам в руки, сам уже все сделал (с выносом старого деревянного пола).
  76. Gena (2015-11-15 14:33:41)
    Семь сексотов Либерманов
  77. Gena (2015-11-15 14:34:19)
    Шесть попавших в нашу сеть
  78. Felisket (2015-11-15 14:34:27)
    Коли стесняешьси, значить образованный. Небось ишшо и антилихент в -цатом поколении?
  79. Gena (2015-11-15 14:35:09)
    Пять, которых будем есть..
  80. EvilTeacher (2015-11-15 14:37:24)
    Кстати - по теме случайностей. Сного процЫтирую самсебя ;) Случайность - это закономерность, которой мы не понимаем ;) Да, к вопросу о Ящике Дирихле: как тут не вспомнить нетленку "Ты суслика видишь? - Нет! - И я нет. А он - ЕСТЬ!!!"
  81. Serg8888 (2015-11-15 14:37:27)
    Ключ на старт!
  82. Gena (2015-11-15 14:38:02)
    А то уже не чтука тюрка, а самое что ни на есть авангардное искусство!
  83. Felisket (2015-11-15 14:38:09)
    Чёрных ящика - четыре.
  84. Felisket (2015-11-15 14:38:43)
    Измерений - три, все в жире.
  85. Gena (2015-11-15 14:40:28)
    Два, сказала нам братва, языком водя едва..
  86. Felisket (2015-11-15 14:42:08)
    Состояний - ровно два. (Закружилась голова).
  87. Небритое прямоходящее (2015-11-15 14:42:21)
    Суслик.
  88. ZIL.ok.130 (2015-11-15 14:42:53)
    Ну,ето--да,пымать фотон кручёный Ну прям,как аглеццке учоный. Разлобачевить сгоряча, В рот сунуть лампу Ильича. Счесть все вибрации эфира, Статьями задолбать полмира. Всё это обозвать наукой. Грант получить. И пить самбуку.
  89. Небритое прямоходящее (2015-11-15 14:43:53)
    Один. Пуск!
  90. Felisket (2015-11-15 14:44:30)
    Сингулярностей - одна, (кривовата и странна).
  91. Gena (2015-11-15 14:44:52)
    И макЛауд нам сказал-я один. И враз упал.
  92. Felisket (2015-11-15 14:45:04)
    Нэ торопысь!
  93. Felisket (2015-11-15 14:45:46)
    И ещё скажу - нэ торопысь!
  94. Felisket (2015-11-15 14:46:28)
    А вот теперь - ПУСК!!!
  95. Felisket (2015-11-15 14:47:21)
    О цэ правильно! Щас стартанём!
  96. Felisket (2015-11-15 14:49:00)
    Инсталляция, однако!
  97. Felisket (2015-11-15 14:51:05)
    Браво!
  98. Serg8888 (2015-11-15 15:02:07)
    Раздались дробные постукивания манипулятором типа "мышь" по экрану монитора вместо аплодисментов!
  99. FLY_Slim Jr. (2015-11-15 16:39:15)
    Побрить
  100. ZIL.ok.130 (2015-11-15 16:41:41)
    Посадить на велик и побрить. Получица великобритский котэ.
  101. Bell (2015-11-15 16:44:41)
    Интересно, а на людей подействует?
  102. FUnCKy (2015-11-17 09:01:27)
    Та может наоборот. Министр, а ни за что не отвечает. Плюшки и никакой ответственности)) Можно с барсеткой на работу гонять)
  103. FUnCKy (2015-11-17 09:04:34)
    Инсталляция - это потом, по результатам работы, а пока перфоманс.
Чтобы писать свои комментарии - надо залогиниться на сайте. Тогда и вид комментариев станет более красивым.