Gondolatkísérletet végzett egy életre kelő szoborral. Gravitációs hullámok. Gravitációs hullámok generálása
Olyan területeken használják őket, mint a filozófia és az elméleti fizika, amikor lehetetlen fizikai kísérletet végezni.
Jó elgondolkodtatót adnak, és arra kényszerítenek bennünket, hogy újragondoljuk, mit tekintünk természetesnek.
Íme néhány a leghíresebb gondolatkísérletek közül.
Tudományos kísérletek
1. Majom és vadász
„A vadász figyeli a majmot a fán, célba vesz és lő. Abban a pillanatban, amikor a golyó elhagyja a fegyvert, a majom az ágról a földre esik. Hogyan kell egy vadásznak megütnie egy majmot??
1. A majomra céloz
2. Célozzon a majom feje fölé
3. Célozzon a majom alá
Az eredmény váratlan lehet. A gravitáció azonos sebességgel hat a majomra és a golyóra, így akármilyen gyorsan halad is a golyó (figyelembe véve a légellenállást és egyéb tényezőket), a vadásznak meg kell céloznia a majmot.
Az eredmény ebben a számítógépes szimulációban látható
2. Newton ágyúgolyója
Ebben a gondolatkísérletben egy nagyon magas hegyen elhelyezett ágyút kell elképzelni, amely magját a Földhöz képest 90 fokos szögben tüzeli.
A diagram több lehetséges röppályát mutat be egy ágyúgolyó számára, attól függően, hogy milyen gyorsan halad az indításkor.
Ha túl lassan mozog, végül lezuhan a Földre.
Ha nagyon gyors, kiszabadulhat a Föld gravitációjából, és elindulhat az űrbe. Ha eléri az átlagsebességet, akkor a Föld pályáján fog mozogni.
Ez a kísérlet nagy szerepet játszott a gravitáció tanulmányozásában, megalapozva a műholdak és az űrrepülések létrehozását.
Kísérleti példa
3. A Kavka toxin rejtélye
„Egy különc milliárdos egy üvegcsét kínál egy mérgező anyaggal, amely ha megissza, egy napig elviselhetetlen fájdalmat okoz, de nem lesz életveszélyes, és nem lesz semmilyen hosszú távú következménye.
Egy milliárdos másnap reggel 1 millió dollárt fizet neked, ha holnap délben éjfélkor mérgező anyagot szándékozol inni. Nem kell azonban meginni a méreganyagot ahhoz, hogy pénzt szerezzen. A pénz már néhány órával azelőtt a számláján lesz, hogy eljön az innivaló. De... ha sikerül.
Csak annyit kell tennie, hogy ma éjfélkor, holnap délben kívánja meginni a méreganyagot. Meggondolhatja magát, miután megkapta a pénzt, és nem iszik meg a méreganyagot. A kérdés a következő: lehetséges-e mérgező anyagot inni??
Gregory Kavka amerikai filozófus szerint nagyon nehéz, szinte lehetetlen lenne megtenni valamit, hacsak nem szándékozunk megtenni. A racionális ember tudja, hogy nem fogja meginni a mérget, ezért nem is akarja meginni.
4. A vak ember rejtvénye
Ezt a rejtvényt William Molyneux ír filozófus tette fel John Locke brit gondolkodónak.
Képzeld el, hogy egy születésétől fogva vak ember, aki tapintással megtanulta megkülönböztetni a kocka és a labda között, hirtelen visszanyerte látását.
Vajon képes lesz-e rá a látás segítségével, mielőtt tárgyakat érintene, határozza meg, mi a kocka és mi a labda?
Válasz: Nem. Annak ellenére, hogy tapasztalatot szerzett tapintásáról, ez nem befolyásolja a látását.
A kérdésre adott válasz megoldhatja az emberi elme egyik alapvető problémáját.
Például az empirikusok úgy vélik hogy az ember „üres lapként” születikés minden felhalmozott tapasztalat összegévé válik. Éppen ellenkezőleg, a nativisták kifogásolták, hogy a mi az elme kezdettől fogva tartalmaz ötleteket, amelyeket aztán látvány, hang és érintés aktivál.
Ha egy vak hirtelen visszanyeri látását, és azonnal különbséget tud tenni a kocka és a labda között, ez azt jelentené, hogy a tudás veleszületett.
Néhány évvel ezelőtt Pawan Sinha professzor, az MIT-től végzett vizsgálatot olyan betegeken, akiknél helyreállították a látásukat. Az eredmények megerősítették Molyneux feltételezését.
Kísérlet (videó)
5. Az ikerparadoxon
Einstein a következőképpen fogalmazta meg ezt a problémát:
„Képzelj el két ikertestvért, Joe-t és Franket. Joe otthonos, Frank pedig szeret utazni.
A 20. születésnapjára az egyik űrhajóval megy az űrbe, fénysebességgel haladva. Útja ezzel a sebességgel 5 évig tart, és már 30 évesen tér vissza. Hazatérve megtudja, hogy 50 év telt el a Földön. Ikertestvére már nagyon megöregedett, és már 70 éves.
Itt lép életbe a relativitás törvénye, amely szerint minél gyorsabban haladsz a térben, annál lassabban haladsz az időben.
6. Kvantumhalhatatlanság és kvantumöngyilkosság
Ebben a Max Tegmarok amerikai teoretikus által javasolt gondolatkísérletben egy résztvevő fegyvert mutat maga felé, amely egy kvantumrészecske forgását mérő mechanizmussal van felszerelve.
A méréstől függően a pisztoly tüzelhet vagy nem. Ez a hipotetikus folyamat néven vált ismertté kvantum öngyilkosság.
Ha helyes a sokvilágos értelmezés, vagyis a párhuzamos Univerzumok létezése, akkor Az univerzum két részre szakad, az egyikben a résztvevő él, a másikban pedig meghal.
Ez az elágazás minden alkalommal megtörténik, amikor megnyomja a ravaszt. Nem számít, hány lövést adnak le, mindig lesz egy változata a résztvevőnek az egyik világban, amely túléli. Így elnyeri a kvantumhalhatatlanságot.
A tudósok kísérletei
7. Végtelen majmok
Ez a kísérlet, amely a „ végtelen majom tétel", azt állítja, hogy ha végtelen számú majom véletlenszerűen nyomná meg végtelen számú írógép billentyűit, akkor egy bizonyos ponton feltétlenül létrehoznák Shakespeare műveit.
A fő gondolat az végtelen számú ható erő és végtelen idő véletlenszerűen létrehoz mindent és mindenkit. A tétel az egyik legjobb módja a végtelen természetének bemutatására.
2011-ben Jesse Anderson amerikai programozó úgy döntött, hogy virtuális majmokkal teszteli ezt a tételt. Több milliót teremtett virtuális majmok” – speciális programok, amelyek véletlenszerű betűsorozatot írnak be. Ha egy betűsorozat megegyezik egy Shakespeare-mű egy szavával, az ki van emelve. Így majdnem egy hónappal később sikerült reprodukálnia Shakespeare „Egy szerető panasza” című versét.
8. Schrödinger macskája
A Schrödinger-féle macskaparadoxon a kvantummechanikához kapcsolódik, és először Erwin Schrödinger fizikus javasolta. A kísérlet az egy dobozba zárt macska radioaktív elemmel és egy fiola halálos méreggel együtt. 50/50 az esélye annak, hogy egy radioaktív elem egy órán belül lebomlik. Ha ez megtörténik, a Geiger-számlálóhoz erősített kalapács eltöri az injekciós üveget, kiengedi a mérget, és megöli a macskát.
Mivel egyenlő esély van arra, hogy ez megtörténjen, vagy nem, a macska élhet és halott is lehet, mielőtt a dobozt kinyitják.
A lényeg az, hogy mivel senki sem figyeli, mi történik, egy macska különböző állapotokban létezhet. Ez hasonló a híres találós kérdéshez, amely így hangzik: „Ha egy fa kidől az erdőben, és senki sem hallja, ad hangot?”
Schrödinger macskája a kvantummechanika szokatlan természetét mutatja be, mely szerint egyes részecskék olyan kicsik, hogy nem tudjuk megmérni őket anélkül, hogy megváltoztatnánk őket. Mielőtt megmérnénk őket, szuperpozícióban léteznek – vagyis egyszerre bármilyen állapotban.
Tudományos kísérlet:
9. Agy egy lombikban
Ez a gondolatkísérlet számos területet áthat, a kognitív tudománytól a filozófián át a populáris kultúráig.
A kísérlet lényege, hogy egy bizonyos egy tudós eltávolította az agyadat a testedből, és egy tápoldattal ellátott lombikba helyezte. Elektródákat csatoltak az agyhoz, és egy számítógéphez csatlakoztak, amely képeket és érzeteket generál.
Mivel a világgal kapcsolatos összes információ áthalad az agyon, ez a számítógép képes szimulálni a tapasztalatait.
Kérdés: Ha lehetséges, hogyan tudnád igazán bebizonyítani, hogy a körülötted lévő világ valóságos, és nem számítógépes szimuláció?
Mindez hasonló a „Matrix” című film cselekményéhez, amelyre különösen nagy hatással volt az „agy a lombikban” kísérlet.
Lényegében ez a kísérlet arra készteti az embert, hogy elgondolkodjon azon, mit jelent embernek lenni. Így a híres filozófus, Rene Descartes azon töprengett, vajon valóban be lehet-e bizonyítani, hogy minden érzés saját magunké, és nem egy „gonosz démon” okozta illúzió. Ezt tükrözte híres kijelentésében: „Cogito ergo sum” („Gondolkodom, és ezért létezem”). Ilyenkor azonban az elektródákhoz kapcsolódó agy is tud gondolkodni.
10. Kínai szoba
A kínai szoba egy másik híres gondolatkísérlet, amelyet az 1980-as években John Searle amerikai filozófus javasolt.
Képzelje el, hogy egy angolul beszélő személyt bezártak egy szobába, ahol egy kis nyílás volt a levelek számára. Az embernek van kosarak kínai karakterekkel és egy tankönyv angol nyelvű utasításokkal, amely segít lefordítani kínai nyelvről. Az ajtó résén át adnak át neki egy papírdarabot kínai karakterkészlettel. Egy férfi egy tankönyv segítségével lefordíthatja a kifejezéseket, és kínaiul válaszolhat.
Bár ő maga egy szót sem beszél kínaiul, a kívülállókat meg tudja győzni arról, hogy folyékonyan beszél kínaiul.
Ezt a kísérletet azért javasolták, hogy megkérdőjelezzék azt a feltételezést, hogy a számítógépek vagy más típusú mesterséges intelligencia képesek gondolkodni és megérteni. A számítógépek nem értik a kapott információkat, de lehet, hogy olyan programjuk van, amely emberi intelligencia látszatát kelti.
A tudósok gyakran szembesülnek olyan helyzettel, amikor nagyon nehéz vagy akár egyszerűen lehetetlen egy adott elmélet kísérleti tesztelése. Például, amikor a közel fénysebességgel történő mozgásról vagy a fizikáról van szó a fekete lyukak közelében. Aztán a gondolatkísérletek segítenek. Meghívjuk Önt, hogy vegyen részt ezek közül néhányban.
A gondolatkísérletek logikai következtetések sorozatai, amelyek célja egy elmélet bizonyos tulajdonságának hangsúlyozása, ésszerű ellenpélda megfogalmazása, vagy valamilyen tény bizonyítása. Általában minden bizonyítás ilyen vagy olyan formában gondolatkísérlet. A mentális gyakorlatok fő szépsége, hogy nem igényelnek semmilyen felszerelést és gyakran nem igényelnek speciális ismereteket (mint például az LHC-kísérletek eredményeinek feldolgozásakor). Helyezze magát kényelembe, kezdjük.
Shroedinger macskája
Talán a leghíresebb gondolatkísérlet a macskakísérlet (vagy inkább macska), amelyet Erwin Schrödinger javasolt több mint 80 évvel ezelőtt. Kezdjük a kísérlet kontextusával. Abban a pillanatban a kvantummechanika éppen csak megkezdte győzelmes menetét, és szokatlan törvényei természetellenesnek tűntek. Az egyik ilyen törvény az, hogy a kvantumrészecskék két állapot szuperpozíciójában létezhetnek: például egyszerre „forognak” az óramutató járásával megegyezően és ellentétes irányban.
Kísérlet. Képzeljünk el egy lezárt dobozt (elég nagy), amely egy macskát, elegendő mennyiségű levegőt, egy Geiger-számlálót és egy ismert felezési idejű radioaktív izotópot tartalmaz. Amint a Geiger-számláló egy atom bomlását érzékeli, egy speciális mechanizmus mérgező gázzal töri szét az ampullát, és a macska meghal. A felezési idő letelte után az izotóp 50 százalékos valószínűséggel bomlott, és pontosan ugyanolyan valószínűséggel maradt érintetlen. Ez azt jelenti, hogy a macska vagy él, vagy hal – mintha az állapotok szuperpozíciójában lenne.
Értelmezés. Schrödinger meg akarta mutatni a szuperpozíció természetellenességét, az abszurditásig vitte – egy ekkora rendszer, mint egy egész macska, nem lehet egyszerre élő és halott. Érdemes megjegyezni, hogy a kvantummechanika szempontjából abban a pillanatban, amikor a Geiger-számlálót a magbomlás kiváltja, mérés történik - kölcsönhatás egy klasszikus makroszkopikus tárggyal. Ennek eredményeként a szuperpozíciónak el kell bomlani.
Érdekes módon a fizikusok már olyan kísérleteket végeznek, mint egy macska szuperpozícióba való bejuttatása. De macska helyett más tárgyakat használnak, amelyek a mikrovilág szabványai szerint nagyok - például molekulákat.
Iker paradoxon
Ezt a gondolatkísérletet gyakran idézik Einstein speciális relativitáselméletének kritikájaként. Azon alapul, hogy fényközeli sebességgel történő mozgáskor a mozgó objektumhoz tartozó referenciakeretben lelassul az idő áramlása.
Kísérlet. Képzeljünk el egy távoli jövőt, amelyben vannak olyan rakéták, amelyek közel fénysebességgel tudnak haladni. Két ikertestvér él a Földön, egyikük utazó, a másik otthonos. Tegyük fel, hogy egy utazó testvér felszállt egy ilyen rakétára, és utazott rajta, majd visszatért. Számára abban a pillanatban, amikor közel fénysebességgel repült a Földhöz képest, lassabban telt az idő, mint az otthon tartózkodó testvérének. Ez azt jelenti, hogy amikor visszatér a Földre, fiatalabb lesz a testvérénél. Másrészt maga a bátyja közel fénysebességgel mozgott a rakétához képest - ami azt jelenti, hogy mindkét testvér helyzete bizonyos értelemben egyenértékű, és amikor találkoznak, ismét egyidősek kell lenniük.
Értelmezés. A valóságban az utazó testvér és az otthon maradó testvér nem egyenértékűek, így az utazó fiatalabb lesz, ahogy azt a gondolatkísérlet sugallja. Érdekes módon ez a hatás a valós kísérletekben is megfigyelhető: a fényhez közeli sebességgel haladó rövid élettartamú részecskék a referenciakeretükben lévő idődilatáció miatt tovább „élnek”. Ha ezt az eredményt megpróbáljuk kiterjeszteni a fotonokra, akkor kiderül, hogy valójában a megállított időben élnek.
Einstein lift
A fizikában többféle tömegfogalom létezik. Például van gravitációs tömeg - ez annak mértéke, hogy egy test hogyan lép gravitációs kölcsönhatásba. Ő az, aki benyom minket a kanapéba, a fotelbe, a metró ülésébe vagy a padlóba. Létezik egy tehetetlenségi tömeg – ez határozza meg, hogyan viselkedünk egy gyorsuló koordináta-rendszerben (az állomásról induló metrószerelvényben hátradőlésre kényszerít). Amint látja, ezeknek a tömegeknek az egyenlősége nem nyilvánvaló állítás.
Az általános relativitáselmélet az ekvivalencia elvén alapul - a gravitációs erők megkülönböztethetetlensége a pszeudo-tehetetlenségi erőktől. Ennek bemutatásának egyik módja a következő kísérlet.
Kísérlet. Képzelje el, hogy egy hangszigetelt, hermetikusan zárt liftkabinban van, rengeteg oxigénnel és mindennel, amire szüksége van. De ugyanakkor bárhol lehetsz az Univerzumban. A helyzetet bonyolítja, hogy a kabin mozoghat, állandó gyorsulást fejlesztve. Érzi, hogy kissé a kabin padlója felé húzzák. Meg tudod különböztetni, hogy ennek az az oka, hogy a kabin például a Holdon található, vagy azért, mert a kabin a gravitációs gyorsulás 1/6-ának megfelelő gyorsulással mozog?
Értelmezés. Einstein szerint nem, nem teheted. Ezért más folyamatok és jelenségek esetében nincs különbség a liftben és a gravitációs térben egyenletesen gyorsított mozgás között. Ebből némi fenntartással az következik, hogy a gravitációs mezőt fel lehet váltani egy gyorsuló referenciakerettel.
Ma már senki sem vonja kétségbe a gravitációs hullámok létezését és anyagiságát – egy évvel ezelőtt a LIGO és a VIRGO együttműködések elkapták a régóta várt jelet a fekete lyukak ütközéséből. Azonban a 20. század elején, Einstein tér-idő torzulási hullámokról szóló tanulmányának első publikálása után szkepticizmussal kezelték őket. Különösképpen még maga Einstein is kételkedett valamikor a realitásukban – kiderülhet, hogy fizikai jelentés nélküli matematikai absztrakció. A megvalósíthatóságuk bemutatására Richard Feynman (névtelenül) a következő gondolatkísérletet javasolta.
Kísérlet. Először is, a gravitációs hullám a tér metrikájában bekövetkező változások hulláma. Más szóval, megváltoztatja az objektumok közötti távolságot. Képzeljünk el egy botot, amely mentén a golyók nagyon csekély súrlódással mozoghatnak. Legyen a vessző merőleges a gravitációs hullám mozgási irányára. Aztán amikor a hullám eléri a vesszőt, a golyók közötti távolság először lerövidül, majd nő, miközben a vessző mozdulatlan marad. Ez azt jelenti, hogy elcsúsznak és hőt bocsátanak ki az űrbe.
Értelmezés. Ez azt jelenti, hogy a gravitációs hullám energiát hordoz, és teljesen valóságos. Feltételezhetjük, hogy a vessző a golyókkal együtt összehúzódik és kinyúlik, kompenzálva a relatív mozgást, de Feynmanhoz hasonlóan az atomok között ható elektrosztatikus erők korlátozzák.
Laplace démona
A következő kísérletpár „démoni”. Kezdjük a kevésbé ismert, de nem kevésbé szép Laplace Demonnal, amely lehetővé teszi (vagy nem) az Univerzum jövőjének megismerését.
Kísérlet. Képzeld el, hogy valahol van egy hatalmas, nagyon erős számítógép. Olyan erős, hogy az Univerzum összes részecskéjének állapotát kiindulópontként ki tudja számítani, hogy ezek az állapotok hogyan fognak fejlődni (fejlődni). Más szóval, ez a számítógép képes megjósolni a jövőt. Hogy még érdekesebb legyen, képzeljük el, hogy egy számítógép gyorsabban megjósolja a jövőt, mint ahogy megérkezik – mondjuk egy perc alatt le tudja írni az Univerzum összes atomjának állapotát, amit a számítás megkezdésétől számítva két perccel el is érnek.
Tegyük fel, hogy 00:00-kor kezdtük a számítást, és vártuk a végét (00:01-kor) - most 00:02-re van előrejelzésünk. Futtassuk le a második számítást, amely 00:02-kor ér véget, és 00:03-kor jósolja meg a jövőt. Most figyeljen arra a tényre, hogy maga a számítógép is része a kitalált Univerzumunknak. Ez azt jelenti, hogy 00:01-kor ismeri a 00:02-es állapotát - ismeri az Univerzum 00:03-as állapotának kiszámításának eredményét. És ezért ugyanezen technika megismétlésével megmutathatjuk, hogy a gép ismeri az Univerzum jövőjét 00:04-kor és így tovább – a végtelenségig.
Értelmezés. Nyilvánvaló, hogy az anyagi eszközben megvalósított számítási sebesség nem lehet végtelen – ezért számítógéppel lehetetlen megjósolni a jövőt. De van néhány fontos szempont, amelyet érdemes megjegyezni. Először is, a kísérlet megtiltja Laplace anyagi démonát – amely atomokból áll. Másodszor, meg kell jegyezni, hogy a Laplace-démon olyan körülmények között lehetséges, ahol az Univerzum élettartama alapvetően korlátozott.
Maxwell démona
És végül a Maxwell-démon a termodinamikai kurzus klasszikus kísérlete. James Maxwell vezette be, hogy szemléltesse a termodinamika második főtételének megsértésének módját (azt, amely egyik megfogalmazásában tiltja az örökmozgó létrehozását).
Kísérlet. Képzeljünk el egy közepes méretű, lezárt edényt, belül válaszfallal két részre osztva. A válaszfalon van egy kis ajtó vagy nyílás. Mellette egy intelligens mikroszkopikus lény ül - Maxwell saját démona.
Töltsük meg az edényt bizonyos hőmérsékletű gázzal - a határozottság kedvéért szobahőmérsékleten oxigénnel. Fontos megjegyezni, hogy a hőmérséklet egy olyan szám, amely a tartályban lévő gázmolekulák átlagos sebességét tükrözi. Például a kísérletünkben az oxigén esetében ez a sebesség 500 méter másodpercenként. De a gázban vannak olyan molekulák, amelyek gyorsabban és lassabban mozognak, mint ez a jel.
A démon feladata, hogy figyelje a partícióban az ajtó felé repülő részecskék sebességét. Ha a hajó bal feléből repülő részecske sebessége meghaladja az 500 métert másodpercenként, a démon az ajtó kinyitásával engedi át. Ha ez kevesebb, akkor a részecske nem esik a jobb felébe. Ezzel szemben, ha a tartály jobb feléből származó részecske sebessége kevesebb, mint 500 méter másodpercenként, a démon átengedi a bal felébe.
Elég hosszú várakozás után azt tapasztaljuk, hogy az edény jobb felében nőtt a molekulák átlagos sebessége, a bal felében pedig csökkent, ami azt jelenti, hogy a jobb felében a hőmérséklet is nőtt. Ezt a többlethőt felhasználhatjuk például egy hőgép működtetésére. Ugyanakkor nem volt szükségünk külső energiára az atomok szétválogatásához - Maxwell démona végzett minden munkát.
Értelmezés. A démon munkájának fő következménye a rendszer általános entrópiájának csökkenése. Azaz az atomok melegre és hidegre való felosztása után csökken a káosz mértéke az edényben lévő gáz állapotában. A termodinamika második főtétele ezt szigorúan tiltja zárt rendszerek esetében.
De a valóságban a Maxwell-démonnal végzett kísérlet nem bizonyul olyan paradoxnak, ha magát a démont is bevonjuk a rendszer leírásába. A szelep kinyitásával és zárásával tölti a munkáját, valamint – és ez fontos – az atomok sebességének mérését. Mindez kompenzálja a gáz entrópia csökkenését. Vegye figyelembe, hogy vannak kísérletek Maxwell démonainak analógjainak létrehozására.
Különösen figyelemre méltó a „Brown-rattle” – bár maga nem választja szét a molekulákat melegre és hidegre, de kaotikus Brown-mozgást használ a munkához. A racsnis pengékből és egy fogaskerékből áll, amely csak egy irányba tud forogni (speciális bilincs korlátozza). A pengének véletlenszerűen kell forognia, és csak akkor lesz képes teljes forgásra, ha a tervezett forgásiránya egybeesik a fogaskerék megengedett forgásával. Richard Feynman azonban részletesen elemezte az eszközt, és elmagyarázta, miért nem működik - a részecskék kamrában való átlagos hatása nullára áll vissza.
Vlagyimir Koroljov
W. Edward Deming 4 napos szemináriumán végezte el a vörös gyöngy kísérletet. Tekintse meg a videót a vörös-fehér gyöngyökkel végzett kísérletről ezen az oldalon.
Deming kísérlete vörös gyöngyökkel. Hogyan végezzen kísérletet vörös és fehér gyöngyökkel? Mi szükséges az E. Deming által végzett vörös gyöngyökkel végzett kísérlet végrehajtásához?
Edzés W. E. Deming „Red Beads” kísérletével.
"A vezetők olcsó dolgokkal vannak elfoglalva,
figyelmen kívül hagyják a hatalmas veszteségeket.”
E. Deming
Kísérletezzen piros gyöngyökkel
Dr. Deming Red Bead kísérlete
Deming 1950-ben kezdte el a vörösgyöngy-kísérletet a japánoknak tartott első előadásaiban, hogy bemutassa a különbséget az általános és a speciális eltérések között. Deming sok éven át ugyanazt a berendezést használta a vörös gyöngyökkel való kísérletezéshez. Ezek az alapeszközök: egy doboz fehér és piros gyöngyökből körülbelül 4:1 arányban és egy téglalap alakú műanyag, fa, fém stb. darab, amelyet általában spatulának neveznek, amelyben 50 függőleges mélyedés van kialakítva. Egy spatula dobozba mártásával 50 gyöngyöt lehet kiválasztani.
A kísérlet leírásának forrása: Neave Henry R. „Dr. Deming’s Space: Principles for Building a Sustainable Business” Trans. angolról - M.: Alpina Business Books, 2005, 110-115.
Színes illusztrációk és videók - S. Grigoriev.
A vörösgyöngy kísérlet alapformája, amint azt a négynapos workshopokon is bemutattuk, több éven keresztül viszonylag változatlan maradt.
A mester önkénteseket hív a közönség soraiból:
- hat érdeklődő munkavállaló (nem igényelnek különleges készségeket: képzésben részesülnek, és minden követelménynek kérdés és panasz nélkül meg kell felelniük);
- két főfelügyelő (csak húszig kell tudniuk számolni);
- főfelügyelő (összehasonlítani kell két számot, hogy lássák, egyenlőek-e vagy sem, és képesnek kell lennie hangosan és tisztán beszélni);
- anyakönyvvezető (pontosan írni és egyszerű számtani műveleteket kell tudnia végezni).
Minden dolgozó munkanapja az a folyamat, amikor egy dobozból spatulával mintát (50 gyöngyöt) vesznek. A fehér gyöngyök jó termék, amely elfogadható a fogyasztók számára. A vörös gyöngyök elfogadhatatlan termék. A mester követelményeinek megfelelően, illetve a felső vezetés kívánsága szerint a feladat egy-három piros gyöngynél több bejutásának megakadályozása. A dolgozókat egy mester (Deming) képezi ki, aki pontos útmutatást ad a munkavégzés módjáról: hogyan keverje össze a gyöngyöket, milyen irányok, távolságok, szögek és keverési fokozatok legyenek a spatula használatakor. Az eltérések minimalizálása érdekében az eljárást szabványosítani és szabályozni kell.
A dolgozóknak nagyon gondosan be kell tartaniuk az összes utasítást, mert a munkájuk eredménye határozza meg, hogy munkájukban maradnak-e.
"Ne feledje, hogy minden munkanapja az utolsó lehet attól függően, hogy hogyan dolgozik. Remélem, élvezi a munkáját!"
Az ellenőrzési folyamat sok embert érint, de nagyon hatékony. Minden dolgozó elhozza napi munkáját az első alellenőrnek, aki csendben megszámolja és feljegyzi a piros gyöngyök számát, majd elmegy a második alellenőrhöz, aki ugyanezt teszi. A főfelügyelő, szintén hallgatva, összehasonlítja a két beszámolót. Ha eltérnek, az azt jelenti, hogy hiba csúszott be! Ami még aggasztóbb, az a tény, hogy még ha mindkét fiók egyetért, akkor is tévedhetnek. Az eljárás azonban olyan, hogy hiba esetén az ellenőröknek – továbbra is egymástól függetlenül – újra kell számolniuk az eredményt. Ha a pontszám megegyezik, a főfelügyelő kihirdeti az eredményt, az anyakönyvvezető pedig rögzíti a fenti képernyőre vetített diára. A munkás visszateszi a gyöngyeit a dobozba – a munkanapja véget ért.
A munka négy napig tart. Összesen 24 eredmény született. A mester folyamatosan kommentálja őket. Dicséri Al-t, amiért négyre csökkentette a vörös gyöngyök számát, a közönség pedig tapsol neki. Audrey-t szidja, amiért tizenhat pirosat kapott, a közönség pedig idegesen nevet. Hogyan lehet Audrey-nak négyszer annyi hibás gyöngye, hacsak nem hanyag és lusta? A többi dolgozó sem maradhat nyugodt, mert ha Al négyet meg tudott csinálni, akkor bárki meg tudja csinálni. Al határozottan "a nap munkása", és bónuszt kap. De másnap kilenc piros gyöngyöt találnak Al-on, mert túlságosan megnyugodott. Audrey tízet hoz: rosszul kezdett, de mostanra kezd javulni, főleg az első nap végén a mesterrel folytatott komoly beszélgetés után.
"Állj meg! Állítsd meg a sort! Ben most tizenhét pirosat csinált! Találkozzunk, és próbáljuk meg kitalálni, mi okozza a gyenge teljesítményt. Ez a fajta teljesítmény az üzlet bezárásához vezethet."
A második nap végén a munkavezető komoly beszélgetést folytat a munkásokkal. Ahogy az emberek egyre kényelmesebbé és tapasztaltabbá válnak, eredményeiknek javulniuk kell.
Ehelyett az első napon kapott 54 piros gyöngy után a második napon bő 65. Nem értik a munkások a feladatukat? A cél a fehér gyöngyök beszerzése, nem a piros. A jövő elég borúsnak tűnik. Senki sem érte el a célt. Meg kell próbálniuk jobbat csinálni.
A depressziós dolgozók visszatérnek a munkába. És hirtelen két pillantás tűnik fel: Audrey, aki folyamatosan javítja eredményeit, eléri a hét vörös gyöngyöt; Ben is jó úton halad, megismétli első munkanapjának sikerét – kilenc piros! Az összes többi azonban rosszabbul teljesít. A vörös gyöngyök száma ismét emelkedik és eléri a 67-et. A nap is sikertelenül végződik, mint az előzőek. A munkavezető azt mondja a dolgozóknak, hogy ha nem történik jelentős fejlesztés, az üzemet be kell zárni.
Kezdődik a negyedik nap. Megkönnyebbülten tapasztaljuk, hogy a dolgok javultak Audreynak köszönhetően, aki már csak hat vörös gyöngyöt* gyárt. De összességében a nap 58 pirossal zárul, ami még mindig rosszabb, mint az első nap.
Íme az összes eddig elért eredmény:
Ebben a szakaszban a munkavezető úgy dönt, hogy segítségül hívja a menedzsment jól ismert nagyszerű vívmányát - hogy megmentse a vállalkozást, és csak a legjobb munkások maradjanak. Kirúgja Bent, Carolt és Johnt, három munkást, akik 40 vagy több vörös gyöngyöt készítettek négy nap alatt, és megtartja Audreyt, Alt és Edet, bónuszt fizet nekik, és kettős műszakra kényszeríti őket.
Nem csoda, hogy ez nem működik.
A vörösgyöngy kísérlet megfigyelésével ritka előnyre teszünk szert: jól értjük a rendszert, és biztosak lehetünk abban, hogy irányítható. Ha ezt felismerjük, világossá válik számunkra, mennyire értelmetlen a mesternek (vagy bárki másnak) bármit is tennie annak érdekében, hogy befolyásolja azokat az eredményeket, amelyek állítólag a dolgozóktól függenek, de valójában teljesen a meglévő rendszer által meghatározottak. Mindezek a cselekvések pusztán véletlenszerű variációkra adott reakciók voltak.
Tegyük fel azonban, hogy nem ismerjük a rendszert. Mit tegyünk akkor? Ezután az adatokat egy vezérlőtáblán kell ábrázolnunk, és hagynunk kell, hogy elmondja nekünk a folyamat viselkedését.
A térkép középvonala az átlagos leolvasásnak felel meg, azaz. 244/24 = 10,2, tehát az 1σ (szigma) kiszámítása a következőt kapja:
Ezért a felső és alsó vezérlési határok helyzetéhez a következőket találjuk:
10,2 + (3 x 2,8) = 18,6" középvonal + 3σ
10,2 - (3 x 2,8) = 1,8 ", a középső vonal 3σ
Megjegyzés: S. Grigoriev: A vezérlődiagram felépítéséhez az alternatív adatok np-térképét választották. A konstrukciós szabályokat és a szabályozási határértékek kiszámításának képleteit lásd: GOST R ISO 7870-1-2011 (ISO 7870-1:2007), GOST R ISO 7880-2-2015 (ISO 7870-2:2013) - Statisztikai módszerek . Shewhart vezérlőtáblák. Ha további pontosításra van szükség, kérésre szívesen megadom.
A vezérlőtábla az alábbi ábrán látható.
Ez a térkép megerősíti azt, amit feltételeztünk: a folyamat statisztikailag ellenőrzött állapotban van. Az eltéréseket a rendszer okozza. A dolgozók tehetetlenek: csak azt tudják kiadni, amit a rendszer ad. A rendszer stabil és kiszámítható.
Ha holnap, holnapután vagy jövő héten elvégezzük a kísérletet, valószínűleg hasonló eredményeket kapunk.
Rizs. A vörös gyöngyökkel végzett kísérlet kontroll np-kártyája, 2011. április 2-án. a képzési szemináriumon Grigoriev S. Nézze meg a videót (8 perc).
Rizs. Az 1983-ban végzett vörös gyöngyökkel végzett kísérletek kontroll np térképeinek összehasonlítása. E. Deming és 2011-ben S. Grigorjev. Felhívjuk figyelmét, hogy S. Grigoriev kísérletében más pengét, más gyöngyöket, más embereket (munkásokat) használtak, magát a folyamatot kissé módosították, az időtartam 28 év volt. De a fő szisztémás tényező - a vörös gyöngyök és a fehér gyöngyök aránya - változatlan maradt. A Deming-kísérletből származó szabályozási határértékek 30 évvel a jövőre is kiterjeszthetők, és ésszerű pontossággal előre jeleznék a folyamat viselkedését. Mit mond ez neked?
A szeminárium résztvevői a jó eredményekből fakadó örömet, a rossz eredményekből a gyászt látják, függetlenül a mester átkától és kritikájától. Látnak egy tendenciát (például Audrey hajlamát arra, hogy jelentősen javítsa az eredményeit), viszonylag egységes eredményeket látnak (mint John-é), és változó eredményeket látnak (mint Ben). Látják és hallják a mester panaszait, siránkozásait, amikor haszontalan és értelmetlen utasításait nem tartják be maradéktalanul. Látják, hogy a dolgozókat összehasonlítják egymással, holott a valóságban a dolgozóknak nincs beleszólásuk az eredmények eléréséhez: az eredményeket teljes mértékben az a rendszer határozza meg, amelyben dolgoznak. A szeminárium résztvevői azt is látják, hogy a dolgozók hibájuk nélkül veszítik el állásukat, míg mások külön érdemek nélkül kapnak bónuszt (kivéve, hogy a rendszer lojálisabban bánik velük).
Deming rámutat a kísérlet néhány nyilvánvaló jellemzőjére, valamint néhány másra, amelyek kevésbé nyilvánvalóak. Így a halmozott átlagértékek mind a négy nap végén a következők:
Deming megkérdezi a közönséget, hogy az átlag milyen értékre áll be, ha a kísérlet folytatódik. Mivel a fehér és a vörös gyöngyök aránya 4:1, a matematika törvényeit ismerők számára egyértelmű, hogy a válasznak 10,0-nak kell lennie. De kiderül, hogy ez nem így van. Ez akkor lenne helyes, ha a mintavétel véletlenszám-módszerrel történne. De a valóságban ez úgy történik, hogy a pengét a dobozba merítik. Ez egy mechanikus mintavétel, nem véletlenszerű, amelyre matematikai törvények vonatkoznak. További bizonyítékként Deming négy különböző pengével több éven keresztül elért eredményeket említi. Ezek közül legalább kettő esetében egy hagyományos statisztikus az eredményeket „statisztikailag szignifikánsan” eltérőnek értékelné a 10,0-tól. Milyen típusú mintavételt végzünk a gyártási folyamatokban? Mechanikus vagy véletlenszerű? Hol hagy mindezt azok, akik az ipari alkalmazásokban csak a standard statisztikai elmélettől függenek?
Ebben a kísérletben nem minden ad példát arra, hogy mit ne tegyünk. Az ellenőrzési folyamat megszervezésének van egy fontos pozitív aspektusa.
Első pillantásra ellentmond annak az elképzelésnek, amelyet Deming időnként megvitat szemináriumain – és az ellenőrzési folyamatban megoszlik a felelősség. Valójában az egyes vezérlők hozzájárulása az eredményhez független egymástól; a megosztott felelősség kockázata a konszenzus kockázatára redukálódik.
Mind a tölcsérkísérletben, mind a vörösgyöngy-kísérletben felvetődik egy természetes kérdés: mit lehet tenni a dolgok javítása érdekében? A választ már tudjuk. Mivel a vizsgált rendszer statisztikailag ellenőrzött állapotban van, valódi javulást csak a tényleges változtatással lehet elérni. Nem szerezhetők meg a kimenetek befolyásolásával, pl. a rendszer működésének eredményei: a kimenetek befolyásolása csak speciális ingadozási okok fennállása esetén alkalmas. Az eredmények befolyásolása pontosan az, amire a tölcsérkísérlet 2., 3. és 4. szabálya irányul, és ebben a kísérletben a mester minden érzelmi felkiáltása is erre irányul.
Egy rendszer befolyásolása az eltérések gyakori okainak kiküszöbölésére általában nehezebb feladat, mint a speciális okok kiküszöbölése érdekében. Így a tölcsérkísérletben magát a tölcsért le lehet engedni, vagy egy puhább ruhával le lehet takarni az asztalt, hogy a labda leesése utáni mozgásának egy részét elnyelje. A vörös gyöngyök kísérletében valahogyan csökkenteni kell a vörös gyöngyök arányát a dobozban - a gyártási folyamat felsõ szakaszaiban vagy a nyersanyagellátásban, vagy mindkettőben fejlesztésekkel.
Deming „rendkívül egyszerű”-ként hivatkozik a vörösgyöngy-kísérletre. Ez igaz. A tölcsérkísérlethez hasonlóan azonban a közvetített ötletek egyáltalán nem ilyen egyszerűek.
Képzési szemináriumok lebonyolítása, kísérletek bemutatása, amelyeket E. Deming a négynapos szemináriumain bemutatott, szakadékkal szembesülök a képzési időszak alatt megszerzett tudás és E. Deming rendszermenedzsment elméletének későbbi gyakorlati alkalmazása között. Ennek a körülménynek az egyik fő okát abban látom, hogy sok vezető nincs felkészülve egy teljes körű vezetési stílusváltásra, és e nélkül az átalakulás lehetetlen.
Henry Neave becslése szerint 1980 és 1993 között negyedmillióan vettek részt Deming híres négynapos szemináriumain.
Egy interjúban E. Demingnek a The Washington Post számára, 1984. január:
Kérdés:
"Nagyon sikeresen vonzotta az embereket ezekre a szemináriumokra. Nem biztató ez önnek?"
Dr. E. Deming:
"Nem tudom, miért lenne ez biztató. Szeretném látni, mit fognak csinálni. Évekbe fog telni."
Tekintse meg az eredeti videót az E. Deming által élete utolsó éveiben végzett vörösgyöngy-kísérletről, videót a Lessons Of The Red Beads előadásról és interjút E. Deminggel.
Red Bead kísérlet Dr. W. Edwards Deming
A Vörös Gyöngyök leckéi
A Red Bead Experiment tanulságai
Hihetetlen tények
A filozófusok és tudósok gyakran találós kérdésekre emlékeztető gondolatkísérleteket vagy hipotéziseket használnak nagyon összetett gondolatok magyarázatára.
Olyan területeken használják őket, mint a filozófia és az elméleti fizika, amikor lehetetlen fizikai kísérletet végezni.
Jó elgondolkodtatót adnak, és arra kényszerítenek bennünket, hogy újragondoljuk, mit tekintünk természetesnek.
Íme néhány a leghíresebb gondolatkísérletek közül.
Tudományos kísérletek
1. Majom és vadász
"A vadász figyeli a majmot a fán, célba vesz és lő. Abban a pillanatban, amikor a golyó elhagyja a fegyvert, a majom leesik az ágról a földre. Hogyan kell egy vadásznak megütnie egy majmot??
1. A majomra céloz
2. Célozzon a majom feje fölé
3. Célozzon a majom alá
Az eredmény váratlan lehet. A gravitáció azonos sebességgel hat a majomra és a golyóra, így akármilyen gyorsan halad is a golyó (figyelembe véve a légellenállást és egyéb tényezőket), a vadásznak meg kell céloznia a majmot.
2. Newton ágyúgolyója
Ebben a gondolatkísérletben egy nagyon magas hegyen elhelyezett ágyút kell elképzelni, amely magját a Földhöz képest 90 fokos szögben tüzeli.
A diagram több lehetséges röppályát mutat be egy ágyúgolyó számára, attól függően, hogy milyen gyorsan halad az indításkor.
Ha túl lassan mozog, végül lezuhan a Földre.
Ha nagyon gyors, kiszabadulhat a Föld gravitációjából, és elindulhat az űrbe. Ha eléri az átlagsebességet, akkor a Föld pályáján fog mozogni.
Ez a kísérlet nagy szerepet játszott a gravitáció tanulmányozásában, megalapozva a műholdak és az űrrepülések létrehozását.
3. A Kavka toxin rejtélye
„Egy különc milliárdos egy üvegcsét kínál egy mérgező anyaggal, amely ha megissza, egy napig elviselhetetlen fájdalmat okoz, de nem lesz életveszélyes, és nem lesz semmilyen tartós hatása.
Egy milliárdos másnap reggel 1 millió dollárt fizet neked, ha holnap délben éjfélkor mérgező anyagot szándékozol inni. Nem kell azonban meginni a méreganyagot ahhoz, hogy pénzt szerezzen. A pénz már néhány órával azelőtt a számláján lesz, hogy eljön az innivaló. De... ha sikerül.
Csak annyit kell tennie, hogy ma éjfélkor, holnap délben kívánja meginni a méreganyagot. Meggondolhatja magát, miután megkapta a pénzt, és nem iszik meg a méreganyagot. A kérdés a következő: lehetséges-e mérgező anyagot inni??
Gregory Kavka amerikai filozófus szerint nagyon nehéz, szinte lehetetlen lenne megtenni valamit, hacsak nem szándékozunk megtenni. A racionális ember tudja, hogy nem fogja meginni a mérget, ezért nem is akarja meginni.
4. A vak ember rejtvénye
Ezt a rejtvényt William Molyneux ír filozófus tette fel John Locke brit gondolkodónak.
Képzeld el, hogy egy születésétől fogva vak ember, aki tapintással megtanulta megkülönböztetni a kocka és a labda között, hirtelen visszanyerte látását.
Vajon képes lesz-e rá a látás segítségével, mielőtt tárgyakat érintene, határozza meg, mi a kocka és mi a labda?
Válasz: Nem. Annak ellenére, hogy tapasztalatot szerzett tapintásáról, ez nem befolyásolja a látását.
A kérdésre adott válasz megoldhatja az emberi elme egyik alapvető problémáját.
Például az empirikusok úgy vélik hogy az ember „üres lapként” születikés minden felhalmozott tapasztalat összegévé válik. Éppen ellenkezőleg, a nativisták kifogásolták, hogy a mi az elme kezdettől fogva tartalmaz ötleteket, amelyeket aztán látvány, hang és érintés aktivál.
Ha egy vak hirtelen visszanyeri látását, és azonnal különbséget tud tenni a kocka és a labda között, ez azt jelentené, hogy a tudás veleszületett.
Néhány évvel ezelőtt Pawan Sinha professzor, az MIT-től végzett vizsgálatot olyan betegeken, akiknél helyreállították a látásukat. Az eredmények megerősítették Molyneux feltételezését.
Kísérletek (videó)
5. Az ikerparadoxon
Einstein a következőképpen fogalmazta meg ezt a problémát:
"Képzelj el két ikertestvért, Joe-t és Franket. Joe otthonos, és Frank szeret utazni.
A 20. születésnapjára az egyik űrhajóval megy az űrbe, fénysebességgel haladva. Útja ezzel a sebességgel 5 évig tart, és már 30 évesen tér vissza. Hazatérve megtudja, hogy 50 év telt el a Földön. Ikertestvére már nagyon megöregedett, és már 70 éves.
Itt lép életbe a relativitás törvénye, amely szerint minél gyorsabban haladsz a térben, annál lassabban haladsz az időben.
6. Kvantumhalhatatlanság és kvantumöngyilkosság
Ebben a Max Tegmarok amerikai teoretikus által javasolt gondolatkísérletben egy résztvevő fegyvert mutat maga felé, amely egy kvantumrészecske forgását mérő mechanizmussal van felszerelve.
A méréstől függően a pisztoly tüzelhet vagy nem. Ez a hipotetikus folyamat néven vált ismertté kvantum öngyilkosság.
Ha helyes a sokvilágos értelmezés, vagyis a párhuzamos Univerzumok létezése, akkor Az univerzum két részre szakad, az egyikben a résztvevő él, a másikban pedig meghal.
Ez az elágazás minden alkalommal megtörténik, amikor megnyomja a ravaszt. Nem számít, hány lövést adnak le, mindig lesz egy változata a résztvevőnek az egyik világban, amely túléli. Így elnyeri a kvantumhalhatatlanságot.
A tudósok kísérletei
7. Végtelen majmok
Ez a kísérlet, amely a " végtelen majom tétel", azt állítja, hogy ha végtelen számú majom véletlenszerűen nyomná meg végtelen számú írógép billentyűit, akkor egy bizonyos ponton feltétlenül létrehoznák Shakespeare műveit.
A fő gondolat az végtelen számú ható erő és végtelen idő véletlenszerűen létrehoz mindent és mindenkit. A tétel az egyik legjobb módja a végtelen természetének bemutatására.
2011-ben Jesse Anderson amerikai programozó úgy döntött, hogy virtuális majmokkal teszteli ezt a tételt. Több milliót teremtett" virtuális majmok" - speciális programok, amelyek véletlenszerű betűsort adnak meg. Ha a betűsor megegyezik Shakespeare művéből származó szóval, az kiemelésre kerül. Így majdnem egy hónappal később sikerült reprodukálnia Shakespeare „Egy szerető panasza" című versét.
8. Schrödinger macskája
A Schrödinger-féle macskaparadoxon a kvantummechanikához kapcsolódik, és először Erwin Schrödinger fizikus javasolta. A kísérlet az egy dobozba zárt macska radioaktív elemmel és egy fiola halálos méreggel együtt. 50/50 az esélye annak, hogy egy radioaktív elem egy órán belül lebomlik. Ha ez megtörténik, a Geiger-számlálóhoz erősített kalapács eltöri az injekciós üveget, kiengedi a mérget, és megöli a macskát.
Mivel egyenlő esély van arra, hogy ez megtörténjen, vagy nem, a macska élhet és halott is lehet, mielőtt a dobozt kinyitják.
A lényeg az, hogy mivel senki sem figyeli, mi történik, egy macska különböző állapotokban létezhet. Ez hasonló a híres találós kérdéshez, amely így hangzik: „Ha egy fa kidől az erdőben, és senki sem hallja, ad hangot?”
Schrödinger macskája a kvantummechanika szokatlan természetét mutatja be, mely szerint egyes részecskék olyan kicsik, hogy nem tudjuk megmérni őket anélkül, hogy megváltoztatnánk őket. Mielőtt megmérnénk őket, szuperpozícióban léteznek – vagyis egyszerre bármilyen állapotban.
tudományos kísérlet
9. Agy egy lombikban
Ez a gondolatkísérlet számos területet áthat, a kognitív tudománytól a filozófián át a populáris kultúráig.
A kísérlet lényege, hogy egy bizonyos egy tudós eltávolította az agyadat a testedből, és egy tápoldattal ellátott lombikba helyezte. Elektródákat csatoltak az agyhoz, és egy számítógéphez csatlakoztak, amely képeket és érzeteket generál.
Mivel a világgal kapcsolatos összes információ áthalad az agyon, ez a számítógép képes szimulálni a tapasztalatait.
Kérdés: Ha lehetséges, hogyan tudnád igazán bebizonyítani, hogy a körülötted lévő világ valóságos, és nem számítógépes szimuláció?
Mindez hasonló a "Matrix" című film cselekményéhez, amelyre különösen nagy hatással volt az "agy a lombikban" kísérlet.
Lényegében ez a kísérlet arra készteti az embert, hogy elgondolkodjon azon, mit jelent embernek lenni. Így a híres filozófus, Rene Descartes azon töprengett, vajon valóban be lehet-e bizonyítani, hogy minden érzés a miénk, és nem egy „gonosz démon” okozta illúzió. Ezt tükrözte híres kijelentésében: „Cogito ergo sum” („Gondolkodom, és ezért létezem”). Ilyenkor azonban az elektródákhoz kapcsolódó agy is tud gondolkodni.
10. Kínai szoba
A kínai szoba egy másik híres gondolatkísérlet, amelyet az 1980-as években John Searle amerikai filozófus javasolt.
Képzelje el, hogy egy angolul beszélő személyt bezártak egy szobába, ahol egy kis nyílás volt a levelek számára. Az embernek van kosarak kínai karakterekkel és egy tankönyv angol nyelvű utasításokkal, amely segít lefordítani kínai nyelvről. Az ajtó résén át adnak át neki egy papírdarabot kínai karakterkészlettel. Egy férfi egy tankönyv segítségével lefordíthatja a kifejezéseket, és kínaiul válaszolhat.
Bár ő maga egy szót sem beszél kínaiul, a kívülállókat meg tudja győzni arról, hogy folyékonyan beszél kínaiul.
Ezt a kísérletet azért javasolták, hogy megkérdőjelezzék azt a feltételezést, hogy a számítógépek vagy más típusú mesterséges intelligencia képesek gondolkodni és megérteni. A számítógépek nem értik a kapott információkat, de lehet, hogy olyan programjuk van, amely emberi intelligencia látszatát kelti.
Deming 1950-ben kezdte el a vörösgyöngy-kísérletet a japánoknak tartott első előadásaiban, hogy bemutassa a különbséget az általános és a speciális eltérések között. Deming sok éven át ugyanazt a berendezést használta a vörös gyöngyökkel való kísérletezéshez. Ezek az alapeszközök: egy doboz fehér és piros gyöngyökből körülbelül 4:1 arányban és egy téglalap alakú műanyag, fa, fém stb. darab, amelyet általában spatulának neveznek, amelyben 50 függőleges mélyedés van kialakítva. Egy spatula dobozba mártásával 50 gyöngyöt lehet kiválasztani. (Megjegyzés a statisztikusoknak: szándékosan nem használom a "véletlen minta" kifejezést, még akkor is, ha a gyöngyök jól összekeverhetők, mielőtt a spatulát belemártották volna.)
A négynapos workshopokon bemutatott vörösgyöngy-kísérlet alapformája az évek során viszonylag változatlan maradt. A közönség önkénteseit várjuk:
hat érdeklődő munkavállaló (nem igényelnek különleges készségeket: képzésben részesülnek, és minden követelménynek kérdés és panasz nélkül meg kell felelniük);
két főfelügyelő (csak húszig kell tudniuk számolni);
főfelügyelő (összehasonlítani kell két számot, hogy lássák, egyenlőek-e vagy sem, és képesnek kell lennie hangosan és tisztán beszélni);
anyakönyvvezető (pontosan írni és egyszerű számtani műveleteket kell tudnia végezni).
Minden dolgozó munkanapja az a folyamat, amikor egy dobozból spatulával mintát (50 gyöngyöt) vesznek. A fehér gyöngyök jó termék, amely elfogadható a fogyasztók számára. A piros gyöngyök nem termék
elfogadható. A mester követelményeinek megfelelően, illetve a felső vezetés kívánsága szerint a feladat egy-három piros gyöngynél több bejutásának megakadályozása. A dolgozókat egy mester (Deming) képezi ki, aki pontos útmutatást ad a munkavégzés módjáról: hogyan keverje össze a gyöngyöket, milyen irányok, távolságok, szögek és keverési fokozatok legyenek a spatula használatakor. Az eltérések minimalizálása érdekében az eljárást szabványosítani és szabályozni kell.
A dolgozóknak nagyon gondosan be kell tartaniuk az összes utasítást, mert a munkájuk eredménye határozza meg, hogy munkájukban maradnak-e.
„Ne feledje, hogy minden munkanapja az utolsó lehet, attól függően, hogyan dolgozik. Remélem, élvezni fogja a munkáját!”
Az ellenőrzési folyamat sok embert érint, de nagyon hatékony. Minden dolgozó elhozza napi munkáját az első alellenőrnek, aki csendben megszámolja és feljegyzi a piros gyöngyök számát, majd elmegy a második alellenőrhöz, aki ugyanezt teszi. A főfelügyelő, szintén hallgatva, összehasonlítja a két beszámolót. Ha eltérnek, az azt jelenti, hogy hiba csúszott be! Ami még aggasztóbb, az a tény, hogy még ha mindkét fiók egyetért, akkor is tévedhetnek. Az eljárás azonban olyan, hogy hiba esetén az ellenőröknek – továbbra is egymástól függetlenül – újra kell számolniuk az eredményt. Ha a pontszám megegyezik, a főfelügyelő kihirdeti az eredményt, az anyakönyvvezető pedig rögzíti a fenti képernyőre vetített diára.
A munkás visszateszi a gyöngyeit a dobozba – a munkanapja véget ért.
A munka négy napig tart. Összesen 24 eredmény született. A mester folyamatosan kommentálja őket. Dicséri Al-t, amiért négyre csökkentette a vörös gyöngyök számát, a közönség pedig tapsol neki. Audrey-t szidja, amiért tizenhat pirosat kapott, a közönség pedig idegesen nevet. Hogyan lehet Audrey-nak négyszer annyi hibás gyöngye, hacsak nem hanyag és lusta? A többi dolgozó sem maradhat nyugodt, mert ha Al négyet meg tudott csinálni, akkor bárki meg tudja csinálni. Al határozottan "a nap munkása", és bónuszt kap. De másnap kilenc piros gyöngyöt találnak Al-on, mert túlságosan megnyugodott. Audrey tízet hoz: rosszul kezdett, de mostanra kezd javulni, főleg az első nap végén a mesterrel folytatott komoly beszélgetés után. Állj meg! Állítsd meg a sort! Ben tizenhét pirosat készített! Találkozzunk, és próbáljuk megérteni, mi okozza a gyenge teljesítményt. Az ilyen jellegű munka a vállalkozás bezárásához vezethet. A második nap végén a mester
A szervezet mint rendszer
komoly beszélgetést folytat a dolgozókkal. Ahogy az emberek egyre kényelmesebbé és tapasztaltabbá válnak, eredményeiknek javulniuk kell. Ehelyett az első napon kapott 54 piros gyöngy után a második napon bő 65. Nem értik a munkások a feladatukat? A cél a fehér gyöngyök beszerzése, nem a piros. A jövő elég borúsnak tűnik. Senki sem érte el a célt. Meg kell próbálniuk jobbat csinálni.
A depressziós dolgozók visszatérnek a munkába. És hirtelen két pillantás tűnik fel: Audrey, aki folyamatosan javítja eredményeit, eléri a hét vörös gyöngyöt; Ben is jó úton halad, megismétli első munkanapjának sikerét – kilenc piros! Az összes többi azonban rosszabbul teljesít. A vörös gyöngyök száma ismét emelkedik és eléri a 67-et. A nap is sikertelenül végződik, mint az előzőek. A munkavezető azt mondja a dolgozóknak, hogy ha nem történik jelentős fejlesztés, az üzemet be kell zárni.
Kezdődik a negyedik nap. Megkönnyebbülten tapasztaljuk, hogy a dolgok javultak Audreynak köszönhetően, aki már csak hat vörös gyöngyöt* gyárt. De összességében a nap 58 pirossal zárul, ami még mindig rosszabb, mint az első nap.
Íme az összes eddigi eredmény: 1. nap 2. nap 3. nap 4. nap Audrey Összesen 16 10 7 6 39 John 9 11 12 10 42 Al 4 9 13 11 37 Carol 7 11 14 11 43 Ben 9 17 Ed 9 13 78 12 7 35 Napi összeg Összesen 54 65 67 58 244 Ebben a szakaszban az elöljáró úgy dönt, hogy segítségül hívja a menedzsment jól ismert nagyszerű vívmányát - hogy megmentse a vállalkozást, és csak a legjobb dolgozók maradjanak. Kirúgja Bent, Carolt és Johnt, három munkást, akik 40 vagy több vörös gyöngyöt készítettek négy nap alatt, és megtartja Audreyt, Alt és Edet, bónuszt fizet nekik, és kettős műszakra kényszeríti őket.
Nem csoda, hogy ez nem működik.
*Megjegyzés a hagyományos statisztikusoknak: A standard nullhipotézis mellett, és tekintettel arra, hogy Audrey négy különböző pontszámot kapott, 1/4 az esélye annak, hogy ezek a pontszámok napról napra javultak! = 1/24 = 0,024. Ez az 5%-os szignifikanciaszint feletti szignifikáns eredmény! - kb. auto
6. fejezet Kísérletezzen vörös gyöngyökkel
A vörösgyöngy kísérlet megfigyelésével ritka előnyre teszünk szert: jól értjük a rendszert, és biztosak lehetünk abban, hogy irányítható. Ha ezt felismerjük, világossá válik számunkra, mennyire értelmetlen a mesternek (vagy bárki másnak) bármit is tennie annak érdekében, hogy befolyásolja azokat az eredményeket, amelyek állítólag a dolgozóktól függenek, de valójában teljesen a meglévő rendszer által meghatározottak. Mindezek a cselekvések pusztán véletlenszerű variációkra adott reakciók voltak.
Tegyük fel azonban, hogy nem ismerjük a rendszert. Mit tegyünk akkor? Ezután az adatokat egy vezérlőtáblán kell ábrázolnunk, és hagynunk kell, hogy elmondja nekünk a folyamat viselkedését. A térkép középvonala az átlagos leolvasásnak felel meg, azaz. 244/24 = 10,2, így a számítás eredménye:
Ezért a felső és alsó vezérlési határok helyzetéhez a következőket találjuk:
10,2 + (3 × 2,8) = 18,6 és 10,2 - (3 × 2,8) = 1,8
ennek megfelelően (hasonló számításokhoz lásd: „Ki a válságból”, 304. o.). A szabályozási diagram a 17. ábrán látható.
Ez a térkép megerősíti azt, amit feltételeztünk: a folyamat statisztikailag ellenőrzött állapotban van. Az eltéréseket a rendszer okozza. A dolgozók tehetetlenek: csak azt tudják kiadni, amit a rendszer ad. A rendszer stabil és kiszámítható. Ha holnap, holnapután vagy jövő héten elvégezzük a kísérletet, valószínűleg hasonló eredményeket kapunk.
Központi
Rizs. 17. Red Bead Experiment Data Control Chart
A szervezet mint rendszer
A szeminárium azon résztvevői, akik elkötelezettek a vörös gyöngy kísérlet következményeinek aktív befogadása iránt, sok érdekes megfigyelést tehetnek még azelőtt, hogy Deming elkezdi összefoglalni az eredményeket. Látják a jó eredményekből származó örömöt és a rossz eredményekből a gyászt, függetlenül a mester átkától és kritikától. Látnak egy tendenciát (például Audrey hajlamát arra, hogy jelentősen javítsa az eredményeit), viszonylag egységes eredményeket látnak (mint John-é), és változó eredményeket látnak (mint Ben). Látják és hallják a mester panaszait, siránkozásait, amikor haszontalan és értelmetlen utasításait nem tartják be maradéktalanul. Látják, hogy a dolgozókat összehasonlítják egymással, holott a valóságban a dolgozóknak nincs beleszólásuk az eredmények eléréséhez: az eredményeket teljes mértékben az a rendszer határozza meg, amelyben dolgoznak. A szeminárium résztvevői azt is látják, hogy a dolgozók hibájuk nélkül veszítik el állásukat, míg mások külön érdemek nélkül kapnak bónuszt (kivéve, hogy a rendszer lojálisabban bánik velük).
Deming rámutat a kísérlet néhány nyilvánvaló jellemzőjére, valamint néhány másra, amelyek kevésbé nyilvánvalóak. Így a halmozott átlagértékek mind a négy nap végén a következők:
Deming megkérdezi a közönséget, hogy az átlag milyen értékre áll be, ha a kísérlet folytatódik. Mivel a fehér és a vörös gyöngyök aránya 4:1, a matematika törvényeit ismerők számára egyértelmű, hogy a válasznak 10,0-nak kell lennie. De kiderül, hogy ez nem így van. Ez akkor lenne helyes, ha a mintavétel véletlenszám-módszerrel történne. De a valóságban ez úgy történik, hogy a pengét a dobozba merítik. Ez egy mechanikus mintavétel, nem véletlenszerű, amelyre matematikai törvények vonatkoznak. További bizonyítékként Deming négy különböző pengével több éven keresztül elért eredményeket említi. Ezek közül legalább kettő esetében egy hagyományos statisztikus az eredményeket „statisztikailag szignifikánsan” eltérőnek értékelné a 10,0-tól. Milyen típusú mintavételt végzünk a gyártási folyamatokban? Mechanikus vagy véletlenszerű? Hol hagy mindezt azok, akik az ipari alkalmazásokban csak a standard statisztikai elmélettől függenek?
Ebben a kísérletben nem minden ad példát arra, hogy mit ne tegyünk. Az ellenőrzési folyamat megszervezésének van egy fontos pozitív aspektusa. Első pillantásra ellentmond annak az elképzelésnek, amelyet Deming néha
6. fejezet Kísérletezzen vörös gyöngyökkel
szemináriumokon mérlegeli – és az ellenőrzési folyamatban is megoszlik a felelősség. Valójában az egyes vezérlők hozzájárulása az eredményhez független egymástól; a megosztott felelősség kockázata a konszenzus kockázatára redukálódik. Ezt a kérdést részletesebben a 21. fejezet tárgyalja (lásd még a 4. szabályt a tölcsér- és célkísérletekben).
Mind a tölcsérkísérletben (lásd 5. fejezet), mind a vörösgyöngy-kísérletben felvetődik egy természetes kérdés: mit lehet tenni a dolgok javítása érdekében? A választ már tudjuk. Mivel a vizsgált rendszer statisztikailag ellenőrzött állapotban van, valódi javulást csak a tényleges változtatással lehet elérni. Nem szerezhetők meg a kimenetek befolyásolásával, pl. a rendszer működésének eredményei: a kimenetek befolyásolása csak speciális ingadozási okok fennállása esetén alkalmas. Az eredmények befolyásolása pontosan az, amire a tölcsérkísérlet 2., 3. és 4. szabálya irányul, és ebben a kísérletben a mester minden érzelmi felkiáltása is erre irányul.
Egy rendszer befolyásolása az eltérések gyakori okainak kiküszöbölésére általában nehezebb feladat, mint a speciális okok kiküszöbölése érdekében. Így a tölcsérkísérletben magát a tölcsért le lehet engedni, vagy egy puhább ruhával le lehet takarni az asztalt, hogy a labda leesése utáni mozgásának egy részét elnyelje. A vörös gyöngyök kísérletében valahogyan csökkenteni kell a vörös gyöngyök arányát a dobozban - a gyártási folyamat felsõ szakaszaiban vagy a nyersanyagellátásban, vagy mindkettőben fejlesztésekkel.
Deming „rendkívül egyszerű”-ként hivatkozik a vörösgyöngy-kísérletre. Ez igaz. A tölcsérkísérlethez hasonlóan azonban a közvetített ötletek egyáltalán nem ilyen egyszerűek.
Betöltés...
