Veica domu eksperimentu ar statujas atdzīvošanos. Gravitācijas viļņi. Gravitācijas viļņu ģenerēšana

Tos izmanto tādās jomās kā filozofija un teorētiskā fizika, kad nav iespējams veikt fizisku eksperimentu.

Tie sniedz labu vielu pārdomām un liek mums pārdomāt to, ko mēs uzskatām par pašsaprotamu.

Šeit ir daži no slavenākajiem domu eksperimentiem.

Zinātniskie eksperimenti

1. Pērtiķis un mednieks

“Mednieks vēro pērtiķi kokā, mērķē un šauj. Brīdī, kad lode atstāj ieroci, pērtiķis nokrīt no zara uz zemes. Kā medniekam jācenšas trāpīt pērtiķim??

1. Mērķē pērtiķi

2. Mērķējiet virs pērtiķa galvas

3. Mērķējiet zem pērtiķa

Rezultāts var būt negaidīts. Gravitācija iedarbojas uz pērtiķi un lodi ar vienādu ātrumu, tāpēc neatkarīgi no tā, cik ātri lode virzās (ņemot vērā gaisa pretestību un citus faktorus), medniekam jāmērķē uz pērtiķi.

Rezultātu var redzēt šajā datorsimulācijā

2. Ņūtona lielgabala lode

Šajā domu eksperimentā jums jāiedomājas lielgabals, kas atrodas uz ļoti augsta kalna, kas izšauj savu kodolu 90 grādu leņķī pret Zemi.

Diagrammā parādītas vairākas iespējamās lielgabala lodes trajektorijas atkarībā no tā, cik ātri tā virzīsies palaišanas brīdī.

Ja tas pārvietojas pārāk lēni, tas galu galā nokritīs uz Zemes.

Ja tas ir ļoti ātrs, tas var atbrīvoties no Zemes gravitācijas un doties kosmosā. Ja tas sasniedz vidējo ātrumu, tad pārvietosies pa Zemes orbītu.

Šim eksperimentam bija liela nozīme gravitācijas izpētē, liekot pamatu satelītu un kosmosa lidojumu izveidei.

Eksperimenta piemērs

3. Kavkas toksīna noslēpums

"Ekscentrisks miljardieris jums piedāvā flakonu ar toksisku vielu, kas, ja jūs to izdzersiet, jūs dienu sagādās neciešamas sāpes, taču nebūs dzīvībai bīstama un neradīs nekādas ilgtermiņa sekas.

Miljardieris jums maksās 1 miljonu ASV dolāru nākamajā rītā, ja jūs plānojat dzert toksisku vielu rītdienas pusnaktī. Tomēr, lai iegūtu naudu, toksīns nav jāizdzer. Nauda jau būs jūsu kontā dažas stundas pirms laiks to izdzert. Bet... ja izdosies.

Viss, kas jums jādara, ir nodomāt izdzert toksīnu šodien pusnaktī, rīt pusdienlaikā. Pēc naudas saņemšanas jūs varat mainīt savas domas un nedzert toksīnu. Jautājums ir šāds: vai ir iespējams nodomāt dzert toksisku vielu??

Pēc amerikāņu filozofa Gregorija Kavkas domām, būtu ļoti grūti, gandrīz neiespējami kaut ko darīt, ja vien mēs to nedomājam. Racionāls cilvēks zina, ka viņš nedzers indi, un tāpēc nevar to dzert.

4. Aklā cilvēka mīkla

Šo mīklu britu domātājam Džonam Lokam uzdeva īru filozofs Viljams Molinē.

Iedomājieties, ka cilvēks, kurš kopš dzimšanas bija akls un kurš ar pieskārienu iemācījās atšķirt kubu no bumbiņas, pēkšņi atguva redzi.

Vai viņš spēs izmantojot redzi, pirms pieskarties priekšmetiem, nosakiet, kas ir kubs un kas ir bumba?

Atbilde: Nē. Pat ja viņš ir guvis pieredzi, izmantojot taustes sajūtu, tas neietekmēs viņa redzi.

Atbilde uz šo jautājumu var atrisināt vienu no cilvēka prāta pamatproblēmām.

Piemēram, empīristi uzskata ka cilvēks piedzimst kā "tukšs lapa" un kļūst par visas uzkrātās pieredzes summu. Gluži pretēji, natīvisti iebilda, ka mūsu prāts satur idejas jau no paša sākuma, kas pēc tam tiek aktivizēti ar redzi, skaņu un pieskārienu.

Ja akls cilvēks pēkšņi atgūtu redzi un varētu uzreiz atšķirt kubu un bumbu, tas nozīmētu, ka zināšanas ir iedzimtas.

Pirms dažiem gadiem profesors Pavans Sinha no MIT veica pētījumu ar pacientiem, kuriem tika atjaunota redze. Rezultāti apstiprināja Molyneux pieņēmumu.

Eksperiments (video)

5. Dvīņu paradokss

Einšteins formulēja šo problēmu šādi:

“Iedomājieties divus dvīņus, Džo un Frenku. Džo ir mājsaimniece, un Frenkam patīk ceļot.

Uz jūsu 20. dzimšanas dienu, viens no tiem ar kosmosa kuģi dodas kosmosā, ceļojot ar gaismas ātrumu. Viņa ceļojums ar šādu ātrumu ilgst 5 gadus un viņš atgriežas, kad viņam jau ir 30 gadu. Atgriežoties mājās, viņš uzzina, ka uz Zemes ir pagājuši 50 gadi. Viņa dvīņubrālis ir paaudzies ļoti vecs un viņam jau ir 70 gadu.

Šeit stājas spēkā relativitātes likums, saskaņā ar kuru jo ātrāk jūs pārvietojaties telpā, jo lēnāk pārvietojaties laikā.

6. Kvantu nemirstība un kvantu pašnāvība

Šajā domu eksperimentā, ko ierosinājis amerikāņu teorētiķis Makss Tegmaroks, kāds dalībnieks pavērš pret sevi ieroci, kas aprīkots ar mehānismu, kas mēra kvantu daļiņas rotāciju.

Atkarībā no mērījumiem lielgabals var izšaut vai nešaut. Šis hipotētiskais process kļuva pazīstams kā kvantu pašnāvība.

Ja daudzu pasauļu interpretācija ir pareiza, tas ir, paralēlo Visumu esamība, tad Visums sadalīsies divās daļās, no kurām vienā dzīvos dalībnieks, bet otrā viņš mirs.

Šī atzarošana notiks katru reizi, kad tiek nospiests sprūda. Neatkarīgi no tā, cik daudz šāvienu tiek izšauts, vienmēr būs kāda no pasaulēm dalībnieka versija, kas izdzīvos. Tādējādi viņš iegūs kvantu nemirstību.

Zinātnieku eksperimenti

7. Bezgalīgie pērtiķi

Šis eksperiments, kas pazīstams kā " bezgalīgā pērtiķa teorēma“, norāda, ka, ja bezgalīgs skaits pērtiķu nejauši nospiestu bezgala daudzu rakstāmmašīnu taustiņus, kādā brīdī tie absolūti radītu Šekspīra darbus.

Galvenā doma ir tāda bezgalīgs aktīvo spēku skaits un bezgalīgs laiks nejauši radīs visu un visus. Teorēma ir viens no labākajiem veidiem, kā demonstrēt bezgalības būtību.

2011. gadā amerikāņu programmētājs Džese Andersons nolēma pārbaudīt šo teorēmu, izmantojot virtuālos pērtiķus. Viņš radīja vairākus miljonus virtuālie pērtiķi” – speciālas programmas, kas ievada nejaušu burtu secību. Ja burtu secība sakrīt ar vārdu no Šekspīra darba, tā tiek izcelta. Tādējādi gandrīz mēnesi vēlāk viņam izdevās reproducēt Šekspīra dzejoli “Mīlētāja sūdzība”.

8. Šrēdingera kaķis

Šrēdingera kaķu paradokss ir saistīts ar kvantu mehāniku, un to pirmo reizi ierosināja fiziķis Ervīns Šrēdingers. Eksperiments ir tāds kaķis ir ieslēgts kastē kopā ar radioaktīvo elementu un nāvējošas indes flakonu. Pastāv 50/50 iespēja, ka radioaktīvais elements sadalīsies stundas laikā. Ja tas notiks, āmurs, kas piestiprināts pie Geigera skaitītāja, salauzīs flakonu, izdalot inde un nogalinot kaķi.

Tā kā pastāv vienāda iespēja, ka tas notiks vai nenotiks, kaķis var būt gan dzīvs, gan miris pirms kastes atvēršanas.

Lieta ir tāda, ka, tā kā neviens neskatās, kas notiek, kaķis var pastāvēt dažādos stāvokļos. Tas ir līdzīgs slavenajai mīklai, kas skan šādi: "Ja koks nokrīt mežā un neviens to nedzird, vai tas izdod skaņu?"

Šrēdingera kaķis parāda kvantu mehānikas neparasto dabu, saskaņā ar kuru dažas daļiņas ir tik mazas, ka tās nevar izmērīt, tās nemainot. Pirms mēs tos izmērām, tie pastāv superpozīcijā, tas ir, jebkurā stāvoklī vienlaikus.

Zinātniskais eksperiments:

9. Smadzenes kolbā

Šis domu eksperiments caurvij daudzas jomas, sākot no kognitīvās zinātnes līdz filozofijai un beidzot ar populāro kultūru.

Eksperimenta būtība ir tāda, ka noteikta zinātnieks izņēma jūsu smadzenes no ķermeņa un ievietoja tās kolbā ar uzturvielu šķīdumu. Elektrodi tika pievienoti smadzenēm un savienoti ar datoru, kas ģenerē attēlus un sajūtas.

Tā kā visa informācija par pasauli iet caur smadzenēm, šis dators var simulēt jūsu pieredzi.

Jautājums: Ja tas būtu iespējams, kā jūs patiešām varētu pierādīt, ka pasaule ap jums ir reāla, un vai tā nav datorsimulācija?

Tas viss ir līdzīgs filmas “Matrica” sižetam, kuru īpaši ietekmēja eksperiments “smadzenes kolbā”.

Būtībā šis eksperiments liek aizdomāties par to, ko nozīmē būt cilvēkam. Tādējādi slavenais filozofs Renē Dekarts domāja, vai tiešām ir iespējams pierādīt, ka visas sajūtas pieder mums pašiem un ka tās nav ilūzija, ko izraisījis "ļauns dēmons". Viņš to atspoguļoja savā slavenajā paziņojumā “Cogito ergo sum” (“Es domāju, un tāpēc es eksistēju”). Tomēr šajā gadījumā var domāt arī smadzenes, kas savienotas ar elektrodiem.

10. Ķīniešu istaba

Ķīniešu istaba ir vēl viens slavens domu eksperiments, ko 1980. gados ierosināja amerikāņu filozofs Džons Sērls.

Iedomājieties, ka cilvēks, kurš runā angliski, tika ieslēgts telpā ar nelielu burtu vietu. Personai ir grozi ar ķīniešu rakstzīmēm un mācību grāmata ar instrukcijām angļu valodā, kas palīdzēs tulkot no ķīniešu valodas. Caur plaisu durvīs viņi pasniedz viņam papīra gabalus ar ķīniešu rakstzīmju komplektu. Vīrietis var izmantot mācību grāmatu, lai tulkotu frāzes un nosūtītu atbildi ķīniešu valodā.

Lai gan viņš pats nerunā ne vārda ķīniski, viņš var pārliecināt ārpusē esošos, ka brīvi runā ķīniešu valodā.

Šis eksperiments tika ierosināts, lai apstrīdētu pieņēmumu, ka datori vai cita veida mākslīgais intelekts spēj domāt un saprast. Datori nesaprot viņiem sniegto informāciju, taču tiem var būt programma, kas rada cilvēka intelekta izskatu.

Zinātnieki bieži saskaras ar situāciju, kad konkrētu teoriju ir ļoti grūti vai pat vienkārši neiespējami pārbaudīt eksperimentāli. Piemēram, ja runa ir par kustību gandrīz gaismas ātrumā vai fiziku melno caurumu tuvumā. Tad palīgā nāk domu eksperimenti. Aicinām piedalīties dažās no tām.

Domu eksperimenti ir loģisku secinājumu secības, kuru mērķis ir uzsvērt kādu teorijas īpašību, formulēt saprātīgu pretpiemēru vai pierādīt kādu faktu. Kopumā jebkurš pierādījums vienā vai otrā veidā ir domu eksperiments. Galvenais prāta vingrinājumu skaistums ir tas, ka tiem nav nepieciešams nekāds aprīkojums un bieži vien arī nekādas īpašas zināšanas (kā, piemēram, apstrādājot LHC eksperimentu rezultātus). Tāpēc jūtieties ērti, mēs sākam.

Šrīdingera kaķis

Iespējams, slavenākais domu eksperiments ir eksperiments ar kaķi (pareizāk sakot, kaķis), ko pirms vairāk nekā 80 gadiem ierosināja Ervīns Šrēdingers. Sāksim ar eksperimenta kontekstu. Tajā brīdī kvantu mehānika tikai sāka savu uzvaras gājienu, un tās neparastie likumi šķita nedabiski. Viens no šiem likumiem ir tāds, ka kvantu daļiņas var pastāvēt divu stāvokļu superpozīcijā: piemēram, vienlaikus “rotējot” pulksteņrādītāja virzienā un pretēji pulksteņrādītāja virzienam.

Eksperimentējiet. Iedomājieties noslēgtu kasti (pietiekami lielu), kurā ir kaķis, pietiekams gaisa daudzums, Geigera skaitītājs un radioaktīvais izotops ar zināmu pussabrukšanas periodu. Tiklīdz Ģēģera skaitītājs konstatē atoma sabrukšanu, īpašs mehānisms salauž ampulu ar indīgu gāzi un kaķis nomirst. Pēc pussabrukšanas izotops sabruka ar 50 procentu varbūtību un palika neskarts ar tieši tādu pašu varbūtību. Tas nozīmē, ka kaķis ir vai nu dzīvs, vai miris – it kā atrodas stāvokļu superpozīcijā.

Interpretācija.Šrēdingers vēlējās parādīt superpozīcijas nedabiskumu, novedot to līdz absurdam - tik liela sistēma kā vesels kaķis nevar būt vienlaikus dzīvs un miris. Ir vērts atzīmēt, ka no kvantu mehānikas viedokļa brīdī, kad Geigera skaitītāju iedarbina kodola sabrukšana, notiek mērījums - mijiedarbība ar klasisku makroskopisku objektu. Tā rezultātā superpozīcijai ir jāsadalās.

Interesanti, ka fiziķi jau veic eksperimentus, kas līdzīgi kaķa ievadīšanai superpozīcijā. Bet kaķa vietā viņi izmanto citus objektus, kas ir lieli pēc mikropasaules standartiem - piemēram, molekulas.

Dvīņu paradokss

Šis domu eksperiments bieži tiek minēts kā Einšteina īpašās relativitātes teorijas kritika. Tas ir balstīts uz faktu, ka, pārvietojoties ar gandrīz gaismas ātrumu, laika plūsma atskaites kadrā, kas saistīta ar kustīgo objektu, palēninās.

Eksperimentējiet. Iedomājieties tālu nākotni, kurā ir raķetes, kas var pārvietoties tuvu gaismas ātrumam. Uz Zemes ir divi dvīņubrāļi, viens no viņiem ir ceļotājs, bet otrs ir mājas cilvēks. Pieņemsim, ka kāds brālis ceļotājs iekāpa vienā no šīm raķetēm un ceļoja ar to, pēc tam atgriezās. Viņam tajā brīdī, kad viņš lidoja gandrīz gaismas ātrumā attiecībā pret Zemi, laiks plūda lēnāk nekā viņa brālim, kurš bija mājās. Tas nozīmē, ka, kad viņš atgriezīsies uz Zemes, viņš būs jaunāks par savu brāli. Savukārt viņa brālis pats pārvietojās gandrīz gaismas ātrumā attiecībā pret raķeti – tas nozīmē, ka abu brāļu pozīcija savā ziņā ir līdzvērtīga un, satiekoties, viņiem atkal vajadzētu būt viena vecuma.

Interpretācija. Patiesībā ceļotāja brālis un mājās palikušais brālis nav līdzvērtīgi, tāpēc ceļotājs būs jaunāks, kā liecinātu domu eksperiments. Interesanti, ka šis efekts tiek novērots arī reālos eksperimentos: šķiet, ka īslaicīgas daļiņas, kas pārvietojas gandrīz gaismas ātrumā, “dzīvo” ilgāk laika paplašināšanās dēļ to atskaites sistēmā. Ja mēģinām attiecināt šo rezultātu uz fotoniem, izrādās, ka tie patiesībā dzīvo apturētā laikā.

Einšteina lifts

Fizikā ir vairāki masas jēdzieni. Piemēram, ir gravitācijas masa - tas ir mērs, kā ķermenis iesaistās gravitācijas mijiedarbībā. Tā ir viņa, kas iespiež mūs dīvānā, atzveltnes krēslā, metro sēdeklī vai grīdā. Ir inerciālā masa - tā nosaka, kā mēs uzvedamies paātrinātā koordinātu sistēmā (piespiež mūs atgāzties metro vilcienā, kas izbrauc no stacijas). Kā redzat, šo masu vienlīdzība nav acīmredzams apgalvojums.

Vispārējā relativitātes teorija balstās uz ekvivalences principu – gravitācijas spēku neatšķiramību no pseidoinerces spēkiem. Viens no veidiem, kā to pierādīt, ir šāds eksperiments.

Eksperimentējiet. Iedomājieties, ka atrodaties skaņu necaurlaidīgā, hermētiski noslēgtā lifta kabīnē ar daudz skābekļa un visu nepieciešamo. Bet tajā pašā laikā jūs varat atrasties jebkur Visumā. Situāciju sarežģī fakts, ka salons var pārvietoties, attīstot pastāvīgu paātrinājumu. Jūs jūtat, ka tiekat nedaudz pievilkts pret kabīnes grīdu. Vai varat atšķirt, vai tas ir saistīts ar to, ka kabīne atrodas, piemēram, uz Mēness, vai arī tāpēc, ka kabīne pārvietojas ar paātrinājumu 1/6 no gravitācijas paātrinājuma?

Interpretācija. Pēc Einšteina domām, nē, jūs nevarat. Tāpēc citiem procesiem un parādībām nav atšķirības starp vienmērīgi paātrinātu kustību liftā un gravitācijas laukā. Ar dažām atrunām izriet, ka gravitācijas lauku var aizstāt ar paātrinājošu atskaites rāmi.

Mūsdienās neviens nešaubās par gravitācijas viļņu esamību un materialitāti - pirms gada LIGO un VIRGO sadarbība tvēra ilgi gaidīto signālu no melno caurumu sadursmes. Tomēr 20. gadsimta sākumā pēc Einšteina darba pirmās publikācijas par telpas-laika kropļviļņiem pret tiem izturējās skeptiski. Jo īpaši pat pats Einšteins kādā brīdī šaubījās par to reālismu - tie varētu izrādīties matemātiska abstrakcija, kurai nav fiziskas nozīmes. Lai pierādītu to iespējamību, Ričards Feinmens (anonīmi) ierosināja šādu domu eksperimentu.

Eksperimentējiet. Sākumā gravitācijas vilnis ir kosmosa metrikas izmaiņu vilnis. Citiem vārdiem sakot, tas maina attālumu starp objektiem. Iedomājieties spieķi, pa kuru bumbiņas var pārvietoties ar ļoti mazu berzi. Ļaujiet spieķi novietot perpendikulāri gravitācijas viļņa kustības virzienam. Tad, kad vilnis sasniedz spieķi, attālums starp bumbiņām vispirms saīsinās un pēc tam palielinās, bet spieķis paliek nekustīgs. Tas nozīmē, ka tie slīd un izdala siltumu kosmosā.

Interpretācija. Tas nozīmē, ka gravitācijas vilnis nes enerģiju un ir diezgan reāls. Varētu pieņemt, ka spieķis saraujas un stiepjas kopā ar bumbiņām, kompensējot relatīvo kustību, taču, tāpat kā pats Feinmens, to ierobežo elektrostatiskie spēki, kas darbojas starp atomiem.

Laplasa dēmons

Nākamais eksperimentu pāris ir “dēmonisks”. Sāksim ar mazāk zināmo, bet ne mazāk skaisto Laplasa dēmonu, kas ļauj (vai ne) izzināt Visuma nākotni.

Eksperimentējiet. Iedomājieties, ka kaut kur atrodas milzīgs, ļoti jaudīgs dators. Tik spēcīgs, ka, par sākumpunktu ņemot visu Visuma daļiņu stāvokli, var aprēķināt, kā šie stāvokļi attīstīsies (attīstīsies). Citiem vārdiem sakot, šis dators var paredzēt nākotni. Lai padarītu to vēl interesantāku, iedomājieties, ka dators pareģo nākotni ātrāk nekā tas ierodas – teiksim, minūtes laikā tas spēj aprakstīt visu Visuma atomu stāvokli, ko viņi sasniegs divas minūtes no aprēķina sākuma.

Pieņemsim, ka mēs sākām aprēķinu pulksten 00:00, gaidījām, kad tas beigsies (plkst. 00:01) — tagad mums ir prognoze pulksten 00:02. Izpildīsim otro aprēķinu, kas beigsies 00:02 un prognozēsim nākotni 00:03. Tagad pievērsiet uzmanību faktam, ka arī pats dators ir daļa no mūsu izdomātā Visuma. Tas nozīmē, ka pulksten 00:01 viņš zina savu stāvokli pulksten 00:02 - viņš zina Visuma stāvokļa aprēķināšanas rezultātu pulksten 00:03. Un tāpēc, atkārtojot to pašu paņēmienu, mēs varam parādīt, ka mašīna zina Visuma nākotni pulksten 00:04 un tā tālāk - ad infinitum.

Interpretācija. Acīmredzami, ka materiālā ierīcē realizētais aprēķina ātrums nevar būt bezgalīgs – tāpēc ar datora palīdzību nav iespējams paredzēt nākotni. Bet ir daži svarīgi punkti, par kuriem ir vērts pievērst uzmanību. Pirmkārt, eksperiments aizliedz Laplasa materiālo dēmonu, kas sastāv no atomiem. Otrkārt, jāatzīmē, ka Laplasa dēmons ir iespējams apstākļos, kad Visuma mūžs ir principiāli ierobežots.

Maksvela dēmons

Visbeidzot, Maksvela dēmons ir klasisks eksperiments no termodinamikas kursa. To ieviesa Džeimss Maksvels, lai ilustrētu veidu, kā pārkāpt otro termodinamikas likumu (to, kas vienā no viņa formulējumiem aizliedz izveidot mūžīgas kustības mašīnu).

Eksperimentējiet. Iedomājieties vidēja izmēra noslēgtu trauku, kas iekšpusē ar starpsienu sadalīts divās daļās. Starpsienai ir nelielas durvis vai lūka. Blakus viņai sēž inteliģents mikroskopisks radījums – paša Maksvela dēmons.

Piepildīsim trauku ar gāzi noteiktā temperatūrā - noteiktam laikam, ar skābekli istabas temperatūrā. Ir svarīgi atcerēties, ka temperatūra ir skaitlis, kas atspoguļo gāzes molekulu vidējo ātrumu traukā. Piemēram, mūsu eksperimentā skābeklim šis ātrums ir 500 metri sekundē. Bet gāzē ir molekulas, kas pārvietojas ātrāk un lēnāk nekā šī zīme.

Dēmona uzdevums ir uzraudzīt daļiņu ātrumu, kas nodalījumā lido pretī durvīm. Ja daļiņas, kas lido no kuģa kreisās puses, ātrums ir lielāks par 500 metriem sekundē, dēmons to izlaidīs cauri, atverot durvis. Ja tas ir mazāks, daļiņa neietilps labajā pusē. Un otrādi, ja daļiņas no tvertnes labās puses ātrums ir mazāks par 500 metriem sekundē, dēmons ļaus tai iekļūt kreisajā pusē.

Pēc pietiekami ilgas gaidīšanas mēs atklāsim, ka vidējais molekulu ātrums trauka labajā pusē ir palielinājies, bet kreisajā pusē ir samazinājies, kas nozīmē, ka temperatūra arī labajā pusē ir palielinājusies. Mēs varam izmantot šo lieko siltumu, piemēram, lai darbinātu siltumdzinēju. Tajā pašā laikā mums nebija vajadzīga ārēja enerģija, lai sakārtotu atomus - visu darbu paveica Maksvela dēmons.

Interpretācija. Galvenās dēmona darba sekas ir sistēmas kopējās entropijas samazināšanās. Tas ir, pēc atomu sadalīšanas karstajos un aukstajos, haosa mērs gāzes stāvoklī traukā samazinās. Otrais termodinamikas likums to stingri aizliedz slēgtām sistēmām.

Taču patiesībā eksperiments ar Maksvela dēmonu izrādās nemaz tik paradoksāls, ja sistēmas aprakstā iekļaujam pašu dēmonu. Viņš pavada darbu, atverot un aizverot vārstu, kā arī, un tas ir svarīgi, mērot atomu ātrumu. Tas viss kompensē gāzes entropijas kritumu. Ņemiet vērā, ka ir eksperimenti, lai izveidotu Maksvela dēmonu analogus.

Īpaši ievērības cienīgs ir “Brauna grabulis” – lai gan tas pats molekulas nedala siltajā un aukstajā, tas izmanto haotisku Brauna kustību, lai veiktu darbu. Sprūdrats sastāv no asmeņiem un zobrata, kas var griezties tikai vienā virzienā (to ierobežo speciāla skava). Asmenim jāgriežas nejauši, un tas spēs veikt pilnu griešanos tikai tad, ja tā paredzētais griešanās virziens sakrīt ar zobrata atļauto griešanos. Tomēr Ričards Feinmens sīki analizēja ierīci un paskaidroja, kāpēc tā nedarbojas - daļiņu vidējā ietekme kamerā tiks atiestatīta uz nulli.

Vladimirs Koroļovs

V. Edvards Demings savos 4 dienu semināros veica sarkano lodīšu eksperimentu. Noskatieties video par eksperimentu ar sarkanām un baltām krellēm šajā lapā.

Deminga eksperiments ar sarkanām krellēm. Kā pašam veikt eksperimentu ar sarkanām un baltām krellēm? Kas nepieciešams, lai veiktu E. Deminga eksperimentu ar sarkanajām krellēm?

Apmācība ar W. E. Deming eksperimentu "Sarkanās krelles".

"Vadītāji ir aizņemti ar lētām lietām,

viņi ignorē milzīgos zaudējumus.

E. Demings

Eksperimentējiet ar sarkanām krellēm

Dr. Deminga sarkano pērlīšu eksperiments

Demings sāka eksperimentu ar sarkanām pērlītēm savās pirmajās lekcijās japāņiem 1950. gadā, lai parādītu atšķirību starp vispārējiem un īpašiem izmaiņu cēloņiem. Daudzus gadus Demings izmantoja vienu un to pašu aprīkojumu, lai eksperimentētu ar sarkanām krellēm. Šīs pamatierīces ir: kastīte ar baltām un sarkanām pērlītēm proporcijā aptuveni 4:1 un taisnstūrveida plastmasas, koka, metāla u.c. gabals, ko parasti sauc par lāpstiņu, kurā ir izveidoti 50 vertikāli padziļinājumi. 50 krelles tiek atlasītas, iemērcot lāpstiņu kastē.

Eksperimenta apraksta avots: Neave Henry R. “Dr. Deming’s Space: Principles for Building a Sustainable Business” Trans. no angļu valodas - M.: Alpina Business Books, 2005, 110.-115.lpp.

Krāsu ilustrācijas un video - S. Grigorjevs.

Sarkano lodīšu eksperimenta pamatforma, kā parādīts četru dienu semināros, vairākus gadus palika relatīvi nemainīga.

Meistars aicina brīvprātīgos no skatītājiem:

• seši ieinteresēti strādnieki (viņiem nav nepieciešamas īpašas prasmes: viņi tiks apmācīti un viņiem būs jāievēro visas prasības bez jautājumiem un sūdzībām);
• divi jaunākie inspektori (viņiem tikai jāprot saskaitīt līdz divdesmit);
• galvenais inspektors (jāspēj salīdzināt divus skaitļus, lai redzētu, vai tie ir vienādi vai nē, un jāspēj runāt skaļi un skaidri);
• reģistrators (jāprot precīzi rakstīt un veikt vienkāršas aritmētiskās darbības).

Katra strādnieka darba diena ir parauga (50 pērlīšu) ņemšana no kastes, izmantojot lāpstiņu. Baltas krelles ir labs produkts, kas ir pieņemams patērētājiem. Sarkanās krelles ir nepieņemams produkts. Atbilstoši meistara prasībām vai augstākās vadības vēlmēm uzdevums ir nepieļaut vairāk kā vienas līdz trīs sarkano krelles iekļūšanu. Strādniekus apmāca meistars (Demings), kurš sniedz precīzus norādījumus, kā darbs jāveic: kā jaukt krelles, kādiem jābūt virzieniem, attālumiem, leņķiem un maisīšanas līmenim, lietojot lāpstiņu. Lai samazinātu atšķirības, procedūra ir jāstandartizē un jāregulē.

Strādniekiem ļoti rūpīgi jāievēro visi norādījumi, jo viņu darba rezultāti nosaka, vai viņi paliks darbā.

"Atcerieties, ka katra jūsu darba diena varētu būt jūsu pēdējā atkarībā no tā, kā strādājat. Ceru, ka jums patiks darbs!"

Kontroles procesā ir iesaistīti daudzi darbinieki, taču tas ir ļoti efektīvs. Katrs strādnieks savu dienas darbu atnes pirmajam apakšinspektoram, kurš klusībā saskaita un pieraksta sarkano kreļļu skaitu, un tad dodas pie otrā apakšinspektora, kurš dara to pašu. Galvenais inspektors, arī klusēdams, salīdzina abus pārskatus. Ja tie atšķiras, tas nozīmē, ka ir iezagusies kļūda! Vēl vairāk satrauc fakts, ka pat tad, ja abi konti piekrīt, tie joprojām var būt nepareizi. Taču procedūra ir tāda, ka kļūdas gadījumā inspektoriem joprojām neatkarīgi vienam no otra ir jāpārrēķina rezultāts. Kad rezultāts sakrīt, galvenais inspektors paziņo rezultātu, un reģistrators to ieraksta slaidā, kas projicēts uz ekrāna. Strādnieks atdod savas krelles kastē - viņa darba diena ir pabeigta.

Darbs turpinās četras dienas. Kopumā ir 24 rezultāti. Meistars tos pastāvīgi komentē. Viņš slavē Alu par sarkano kreļļu skaita samazināšanu līdz četrām, un publika viņam aplaudē. Viņš pārmet Odriju par to, ka viņa ir ieguvusi sešpadsmit sarkanās krāsas, un publika nervozi smejas. Kā Odrijai var būt četras reizes vairāk bojātu kreļļu, ja vien viņa nav neuzmanīga un slinka? Arī neviens no pārējiem strādniekiem nevar palikt mierīgs, jo, ja Al varēja izdarīt četrus, tad to var jebkurš. Al ir noteikts "dienas darbinieks" un saņems prēmiju. Bet nākamajā dienā uz Al tiek atrastas deviņas sarkanas krelles, jo viņš ir pārāk nomierinājies. Odrija atnes desmit: viņa sāka slikti, bet tagad sāk uzlaboties, it īpaši pēc nopietnas sarunas ar meistaru pirmās dienas beigās.

"Beidz! Pārtrauciet līniju! Bens tikko izdarīja septiņpadsmit sarkanos! Sarīkosim tikšanos un mēģināsim noskaidrot, kas izraisa slikto sniegumu. Šāda darbība var novest pie uzņēmuma slēgšanas."

Otrās dienas beigās meistaram ir nopietna saruna ar strādniekiem. Tā kā cilvēki kļūst ērtāki un pieredzējušāki, viņu rezultātiem vajadzētu uzlaboties.

Tā vietā, pēc pirmajā dienā saņemtajām 54 sarkanajām krellēm, otrajā dienā tika saņemtas milzīgas 65. Vai strādnieki nesaprot savu uzdevumu? Mērķis ir iegūt baltas krelles, nevis sarkanas. Nākotne izskatās diezgan drūma. Mērķi neviens nesasniedza. Viņiem vajadzētu mēģināt darīt labāk.

Depresīvie darbinieki atgriežas darbā. Un pēkšņi parādās divi skatieni: Odrija, turpinot uzlabot savus rezultātus, sasniedz septiņas sarkanas krelles; Arī Bens ir uz pareizā ceļa, atkārtojot savas pirmās darba dienas panākumus - deviņus sarkanos! Tomēr visi pārējie darbojas sliktāk. Kopējais sarkano kreļļu skaits atkal pieaug un sasniedz 67. Diena beidzas bez panākumiem, tāpat kā iepriekšējās. Meistars strādniekiem stāsta, ka, ja būtiski uzlabojumi nenotiks, rūpnīca būs jāslēdz.

Sākas ceturtā diena. Mēs esam atviegloti, atklājot, ka viss ir uzlabojies, pateicoties Odrijai, kura tagad ražo tikai sešas sarkanas krelles*. Bet kopumā diena beidzas ar 58 sarkanajiem, joprojām sliktāk nekā pirmajā dienā.

Šeit ir visi līdz šim iegūtie rezultāti:

Šajā posmā brigadieris nolemj saukt palīgā labi zināmo vadības lielo sasniegumu - glābt uzņēmumu, atstājot tikai labākos strādniekus. Viņš atlaiž Benu, Kerolu un Džonu, trīs strādniekus, kuri četru dienu laikā izgatavoja 40 vai vairāk sarkanās krelles, un patur Odriju, Alu un Edu, maksājot viņiem prēmiju un liekot strādāt dubultā maiņā.

Nav brīnums, ka tas nedarbojas.

Novērojot sarkano lodīšu eksperimentu, mēs iegūstam retu priekšrocību: mēs labi saprotam sistēmu un varam būt pārliecināti, ka tā ir vadāma. Kad mēs to apzināmies, mums kļūst skaidrs, cik bezjēdzīgi ir meistaram (vai jebkuram citam) kaut ko darīt, lai ietekmētu rezultātus, kas it kā ir atkarīgi no strādniekiem, bet patiesībā ir pilnībā noteikuši esošās sistēmas. Visas šīs darbības bija reakcijas uz tīri nejaušām variācijām.

Tomēr pieņemsim, ka mums trūkst izpratnes par sistēmu. Ko tad mums darīt? Pēc tam mums vajadzētu attēlot datus kontroles diagrammā un ļaut tai pastāstīt par procesa uzvedību.

Viduslīnija kartē atbilst vidējam rādījumam, t.i. 244/24 = 10,2, tāpēc, aprēķinot 1σ (sigma), iegūst:

Līdz ar to augšējās un apakšējās kontroles robežu pozīcijai mums ir:

10,2 + (3 x 2,8) = 18,6 collu centra līnija + 3 σ

10,2 — (3 x 2,8) = 1,8 collas, attiecīgi, vidējā līnija ir 3σ

Piezīme S. Grigorjevs: Lai izveidotu kontroles diagrammu, tika izvēlēts alternatīvo datu np-map veids. Konstruēšanas noteikumus un formulas kontroles robežvērtību aprēķināšanai, skatiet aprakstu GOST R ISO 7870-1-2011 (ISO 7870-1:2007), GOST R ISO 7880-2-2015 (ISO 7870-2:2013) - Statistikas metodes . Shewhart kontroles diagrammas. Ja būs nepieciešami papildu paskaidrojumi, es labprāt tos sniegšu pēc pieprasījuma.

Kontroles diagramma ir parādīta attēlā zemāk.

Šī karte apstiprina to, ko mēs pieņēmām: process ir statistiski kontrolētā stāvoklī. Variācijas izraisa sistēma. Strādnieki ir bezpalīdzīgi: viņi var dot tikai to, ko sistēma dod. Sistēma ir stabila un paredzama.

Ja mēs veiksim eksperimentu rīt, parīt, vai nākamnedēļ, mēs, iespējams, iegūsim līdzīgu rezultātu diapazonu.

Rīsi. Eksperimenta ar sarkanām pērlītēm kontroles np-karte, kas veikta 2011. gada 2. aprīlī. apmācību seminārā Grigorjevs S. Skatieties video (8 minūtes).

Rīsi. 1983. gadā veikto eksperimentu ar sarkanām lodītēm kontroles np karšu salīdzinājums. E. Demings un 2011.g S. Grigorjevs. Jāņem vērā, ka S. Grigorjeva eksperimentā tika izmantots cits asmens, citas krelles, citi cilvēki (strādnieki), pats process tika nedaudz pārveidots, laika periods 28 gadi. Bet galvenais sistēmiskais faktors - sarkano krelles attiecība pret baltajām - palika nemainīga. Deminga eksperimenta kontroles ierobežojumus varētu pagarināt par 30 gadiem nākotnē, un tie prognozētu procesa uzvedību ar saprātīgu precizitāti. Ko tas jums saka?

Semināra dalībnieki saskata prieku, kas rodas no labiem rezultātiem, un skumjas no sliktiem rezultātiem, neatkarīgi no meistara lāstiem un kritikas. Viņi redz tendenci (piemēram, Odrijas tieksmi ievērojami uzlabot savus rezultātus), viņi redz salīdzinoši vienādus rezultātus (piemēram, Džonam) un redz mainīgus rezultātus (piemēram, Benam). Viņi redz un dzird saimnieka žēlabas un žēlabas, kad viņa bezjēdzīgās un bezjēdzīgās pamācības netiek pildītas līdz galam. Viņi redz, ka strādnieki tiek salīdzināti viens ar otru, lai gan patiesībā darbiniekiem nav nekādas teikšanas par rezultātu radīšanu: rezultātus pilnībā nosaka sistēma, kurā viņi strādā. Un arī semināra dalībnieki redz, kā strādnieki bez vainas zaudē darbu, bet citi saņem prēmijas bez īpašiem nopelniem (izņemot to, ka sistēma pret viņiem izturas lojālāk).

Demings norāda uz dažām acīmredzamām eksperimenta iezīmēm, kā arī dažas citas, kas ir mazāk acīmredzamas. Tādējādi uzkrātās vidējās vērtības katras četru dienu beigās ir attiecīgi:

Demings jautā auditorijai, kāda būs vidējā vērtība, ja eksperiments turpināsies. Tā kā balto un sarkano krelles attiecība ir 4:1, matemātikas likumus pārzinošajiem ir skaidrs, ka atbildei jābūt 10,0. Taču izrādās, ka tas tā nav. Tas būtu pareizi, ja paraugu ņemšana tiktu veikta, izmantojot nejaušo skaitļu metodi. Bet patiesībā tas tiek veikts, iegremdējot asmeni kastē. Šī ir mehāniska, nevis nejauša izlase, uz kuru attiecas matemātiskie likumi. Kā papildu pierādījumu Demings min rezultātus, kas iegūti, vairāku gadu laikā izmantojot četrus dažādus asmeņus. Vismaz diviem no tiem tradicionālais statistiķis novērtētu rezultātus kā “statistiski nozīmīgi”, kas atšķiras no 10,0. Kāda veida paraugu ņemšanu mēs veicam ražošanas procesos? Mehāniski vai nejauši? Kur tas viss atstāj tos, kuri rūpnieciskiem lietojumiem ir atkarīgi tikai no standarta statistikas teorijas?

Ne viss šajā eksperimentā sniedz piemēru tam, ko nevajadzētu darīt. Kontroles procesa organizēšanas veidam ir svarīgs pozitīvs aspekts.

No pirmā acu uzmetiena tas ir pretrunā ar vienu no idejām, ko Demings dažkārt apspriež savos semināros - un kontroles procesā notiek atbildības sadale. Faktiski katra kontroliera ieguldījums rezultātos ir neatkarīgs viens no otra; dalītas atbildības risks tiek samazināts līdz vienprātības riskam.

Gan piltuves eksperimentā, gan sarkano lodīšu eksperimentā rodas dabisks jautājums: ko var darīt, lai lietas uzlabotu? Mēs jau zinām atbildi. Tā kā aplūkojamā sistēma ir statistiskās kontroles stāvoklī, reālus uzlabojumus var panākt tikai to reāli mainot. Tos nevar iegūt, ietekmējot iznākumus, t.i. sistēmas darbības rezultāti: izeju ietekmēšana ir piemērota tikai īpašu izmaiņu iemeslu klātbūtnē. Rezultātu ietekmēšana ir tieši tas, uz ko ir vērsti piltuves eksperimenta 2., 3. un 4. noteikumi, kā arī visi meistara emocionālie izsaucieni šajā eksperimentā.

Sistēmas ietekmēšana, lai novērstu izplatītos izmaiņu cēloņus, parasti ir grūtāks uzdevums nekā rīkoties, lai novērstu īpašus cēloņus. Tādējādi piltuves eksperimentā var nolaist pašu piltuvi vai galda pārklāšanai izmantot mīkstāku drānu, lai pēc tam, kad tā nokrīt, uzņemtu daļu no bumbiņas kustības. Sarkano lodīšu eksperimentā kaut kā jāsamazina sarkano krelles īpatsvars kastē - ieviešot uzlabojumus ražošanas procesa augšējos posmos vai izejvielu piegādē, vai abos.

Demings atsaucas uz sarkano lodīšu eksperimentu kā "ārkārtīgi vienkāršu". Tā ir patiesība. Tomēr, tāpat kā piltuves eksperimenta gadījumā, paustās idejas nemaz nav tik vienkāršas.

Vadot apmācību seminārus, demonstrējot eksperimentus, ko E. Demings demonstrēja savos četru dienu semināros, saskaros ar plaisu starp apmācību periodā iegūtajām zināšanām un sekojošo E. Deminga sistēmu vadības teorijas pielietošanu praksē no vadības puses. Kā vienu no galvenajiem šī apstākļa iemesliem es uzskatu daudzu vadītāju negatavību pilnvērtīgai vadības stila maiņai, un bez šīs transformācijas nav iespējama.

Henrijs Nīvs lēš, ka no 1980. līdz 1993. gadam Deminga slavenos četru dienu seminārus apmeklējuši ceturtdaļmiljons cilvēku.

Intervijā ar E. Demingu laikrakstam The Washington Post, 1984. gada janvāris:

Jautājums:

"Jums ir ļoti veiksmīgi izdevies piesaistīt cilvēkus šiem semināriem. Vai tas jums nav uzmundrinoši?"

Dr. E. Demings:

"Es nezinu, kāpēc tam vajadzētu būt iepriecinoši. Es gribu redzēt, ko viņi darīs. Tas prasīs vairākus gadus."

Noskatieties oriģinālo video par sarkano pērlīšu eksperimentu, ko E. Demings veica pēdējos dzīves gados, video no Lessons Of The Red Beads lekcijas un interviju ar E. Demingu.

Sarkano pērlīšu eksperiments ar Dr. V. Edvards Demings

Sarkano kreļļu mācības

Sarkano pērlīšu eksperimenta mācības

Neticami fakti

Filozofi un zinātnieki izmanto domu eksperimentus vai hipotēzes, kas bieži vien atgādina mīklas, lai izskaidrotu ļoti sarežģītas idejas.

Tos izmanto tādās jomās kā filozofija un teorētiskā fizika, kad nav iespējams veikt fizisku eksperimentu.

Tie sniedz labu vielu pārdomām un liek mums pārdomāt to, ko mēs uzskatām par pašsaprotamu.

Šeit ir daži no slavenākajiem domu eksperimentiem.

Zinātniskie eksperimenti

1. Pērtiķis un mednieks

"Mednieks vēro pērtiķi kokā, mērķē un šauj. Brīdī, kad lode atstāj ieroci, mērkaķis nokrīt no zara uz zemi. Kā medniekam jācenšas trāpīt pērtiķim??

1. Mērķē pērtiķi

2. Mērķējiet virs pērtiķa galvas

3. Mērķējiet zem pērtiķa

Rezultāts var būt negaidīts. Gravitācija iedarbojas uz pērtiķi un lodi ar vienādu ātrumu, tāpēc neatkarīgi no tā, cik ātri lode virzās (ņemot vērā gaisa pretestību un citus faktorus), medniekam jāmērķē uz pērtiķi.

2. Ņūtona lielgabala lode

Šajā domu eksperimentā jums jāiedomājas lielgabals, kas atrodas uz ļoti augsta kalna, kas izšauj savu kodolu 90 grādu leņķī pret Zemi.

Diagrammā parādītas vairākas iespējamās lielgabala lodes trajektorijas atkarībā no tā, cik ātri tā virzīsies palaišanas brīdī.

Ja tas pārvietojas pārāk lēni, tas galu galā nokritīs uz Zemes.

Ja tas ir ļoti ātrs, tas var atbrīvoties no Zemes gravitācijas un doties kosmosā. Ja tas sasniedz vidējo ātrumu, tad pārvietosies pa Zemes orbītu.

Šim eksperimentam bija liela nozīme gravitācijas izpētē, liekot pamatu satelītu un kosmosa lidojumu izveidei.

3. Kavkas toksīna noslēpums

"Ekscentrisks miljardieris jums piedāvā flakonu ar toksisku vielu, kas, ja jūs to dzersiet, jūs dienu sagādās neciešamas sāpes, bet nebūs dzīvībai bīstama un neradīs ilgstošas ​​​​sekas.

Miljardieris jums maksās 1 miljonu ASV dolāru nākamajā rītā, ja jūs plānojat dzert toksisku vielu rītdienas pusnaktī. Tomēr, lai iegūtu naudu, toksīns nav jāizdzer. Nauda jau būs jūsu kontā dažas stundas pirms laiks to izdzert. Bet... ja izdosies.

Viss, kas jums jādara, ir nodomāt izdzert toksīnu šodien pusnaktī, rīt pusdienlaikā. Pēc naudas saņemšanas jūs varat mainīt savas domas un nedzert toksīnu. Jautājums ir šāds: vai ir iespējams nodomāt dzert toksisku vielu??

Pēc amerikāņu filozofa Gregorija Kavkas domām, būtu ļoti grūti, gandrīz neiespējami kaut ko darīt, ja vien mēs to nedomājam. Racionāls cilvēks zina, ka viņš nedzers indi, un tāpēc nevar to dzert.

4. Aklā cilvēka mīkla

Šo mīklu britu domātājam Džonam Lokam uzdeva īru filozofs Viljams Molinē.

Iedomājieties, ka cilvēks, kurš kopš dzimšanas bija akls un kurš ar pieskārienu iemācījās atšķirt kubu no bumbiņas, pēkšņi atguva redzi.

Vai viņš spēs izmantojot redzi, pirms pieskarties priekšmetiem, nosakiet, kas ir kubs un kas ir bumba?

Atbilde: Nē. Pat ja viņš ir guvis pieredzi, izmantojot taustes sajūtu, tas neietekmēs viņa redzi.

Atbilde uz šo jautājumu var atrisināt vienu no cilvēka prāta pamatproblēmām.

Piemēram, empīristi uzskata ka cilvēks piedzimst kā "tukšs lapa" un kļūst par visas uzkrātās pieredzes summu. Gluži pretēji, natīvisti iebilda, ka mūsu prāts satur idejas jau no paša sākuma, kas pēc tam tiek aktivizēti ar redzi, skaņu un pieskārienu.

Ja akls cilvēks pēkšņi atgūtu redzi un varētu uzreiz atšķirt kubu un bumbu, tas nozīmētu, ka zināšanas ir iedzimtas.

Pirms dažiem gadiem profesors Pavans Sinha no MIT veica pētījumu ar pacientiem, kuriem tika atjaunota redze. Rezultāti apstiprināja Molyneux pieņēmumu.

Eksperimenti (video)

5. Dvīņu paradokss

Einšteins formulēja šo problēmu šādi:

"Iedomājieties divus dvīņus, Džo un Frenku. Džo ir mājsaimniece, un Frenkam patīk ceļot.

Uz jūsu 20. dzimšanas dienu, viens no tiem ar kosmosa kuģi dodas kosmosā, ceļojot ar gaismas ātrumu. Viņa ceļojums ar šādu ātrumu ilgst 5 gadus un viņš atgriežas, kad viņam jau ir 30 gadu. Atgriežoties mājās, viņš uzzina, ka uz Zemes ir pagājuši 50 gadi. Viņa dvīņubrālis ir paaudzies ļoti vecs un viņam jau ir 70 gadu.

Šeit stājas spēkā relativitātes likums, saskaņā ar kuru jo ātrāk jūs pārvietojaties telpā, jo lēnāk pārvietojaties laikā.

6. Kvantu nemirstība un kvantu pašnāvība

Šajā domu eksperimentā, ko ierosinājis amerikāņu teorētiķis Makss Tegmaroks, kāds dalībnieks pavērš pret sevi ieroci, kas aprīkots ar mehānismu, kas mēra kvantu daļiņas rotāciju.

Atkarībā no mērījumiem lielgabals var izšaut vai nešaut. Šis hipotētiskais process kļuva pazīstams kā kvantu pašnāvība.

Ja daudzu pasauļu interpretācija ir pareiza, tas ir, paralēlo Visumu esamība, tad Visums sadalīsies divās daļās, no kurām vienā dzīvos dalībnieks, bet otrā viņš mirs.

Šī atzarošana notiks katru reizi, kad tiek nospiests sprūda. Neatkarīgi no tā, cik daudz šāvienu tiek izšauts, vienmēr būs kāda no pasaulēm dalībnieka versija, kas izdzīvos. Tādējādi viņš iegūs kvantu nemirstību.

Zinātnieku eksperimenti

7. Bezgalīgie pērtiķi

Šis eksperiments, kas pazīstams kā " bezgalīgā pērtiķa teorēma", norāda, ka, ja bezgalīgs skaits pērtiķu nejauši nospiestu bezgala daudzu rakstāmmašīnu taustiņus, kādā brīdī tie absolūti radītu Šekspīra darbus.

Galvenā doma ir tāda bezgalīgs aktīvo spēku skaits un bezgalīgs laiks nejauši radīs visu un visus. Teorēma ir viens no labākajiem veidiem, kā demonstrēt bezgalības būtību.

2011. gadā amerikāņu programmētājs Džese Andersons nolēma pārbaudīt šo teorēmu, izmantojot virtuālos pērtiķus. Viņš radīja vairākus miljonus" virtuālie pērtiķi" - īpašas programmas, kas ievada nejaušu burtu secību. Kad burtu secība sakrīt ar vārdu no Šekspīra darba, tas tiek izcelts. Tā gandrīz mēnesi vēlāk viņam izdevās reproducēt Šekspīra dzejoli "Mīlētāja sūdzība."

8. Šrēdingera kaķis

Šrēdingera kaķu paradokss ir saistīts ar kvantu mehāniku, un to pirmo reizi ierosināja fiziķis Ervīns Šrēdingers. Eksperiments ir tāds kaķis ir ieslēgts kastē kopā ar radioaktīvo elementu un nāvējošas indes flakonu. Pastāv 50/50 iespēja, ka radioaktīvais elements sadalīsies stundas laikā. Ja tas notiks, āmurs, kas piestiprināts pie Geigera skaitītāja, salauzīs flakonu, izdalot inde un nogalinot kaķi.

Tā kā pastāv vienāda iespēja, ka tas notiks vai nenotiks, kaķis var būt gan dzīvs, gan miris pirms kastes atvēršanas.

Lieta ir tāda, ka, tā kā neviens neskatās, kas notiek, kaķis var pastāvēt dažādos stāvokļos. Tas ir līdzīgs slavenajai mīklai, kas skan šādi: "Ja koks nokrīt mežā un neviens to nedzird, vai tas izdod skaņu?"

Šrēdingera kaķis parāda kvantu mehānikas neparasto dabu, saskaņā ar kuru dažas daļiņas ir tik mazas, ka tās nevar izmērīt, tās nemainot. Pirms mēs tos izmērām, tie pastāv superpozīcijā, tas ir, jebkurā stāvoklī vienlaikus.

zinātniskais eksperiments

9. Smadzenes kolbā

Šis domu eksperiments caurvij daudzas jomas, sākot no kognitīvās zinātnes līdz filozofijai un beidzot ar populāro kultūru.

Eksperimenta būtība ir tāda, ka noteikta zinātnieks izņēma jūsu smadzenes no ķermeņa un ievietoja tās kolbā ar uzturvielu šķīdumu. Elektrodi tika pievienoti smadzenēm un savienoti ar datoru, kas ģenerē attēlus un sajūtas.

Tā kā visa informācija par pasauli iet caur smadzenēm, šis dators var simulēt jūsu pieredzi.

Jautājums: Ja tas būtu iespējams, kā jūs patiešām varētu pierādīt, ka pasaule ap jums ir reāla, un vai tā nav datorsimulācija?

Tas viss ir līdzīgs filmas "Matrica" ​​sižetam, kuru īpaši ietekmēja eksperiments "smadzenes kolbā".

Būtībā šis eksperiments liek aizdomāties par to, ko nozīmē būt cilvēkam. Tādējādi slavenais filozofs Renē Dekarts domāja, vai tiešām ir iespējams pierādīt, ka visas sajūtas pieder mums un nav ilūzija, ko izraisījis "ļauns dēmons". Viņš to atspoguļoja savā slavenajā paziņojumā “Cogito ergo sum” (“Es domāju, un tāpēc es eksistēju”). Tomēr šajā gadījumā var domāt arī smadzenes, kas savienotas ar elektrodiem.

10. Ķīniešu istaba

Ķīniešu istaba ir vēl viens slavens domu eksperiments, ko 1980. gados ierosināja amerikāņu filozofs Džons Sērls.

Iedomājieties, ka cilvēks, kurš runā angliski, tika ieslēgts telpā ar nelielu burtu vietu. Personai ir grozi ar ķīniešu rakstzīmēm un mācību grāmata ar instrukcijām angļu valodā, kas palīdzēs tulkot no ķīniešu valodas. Caur plaisu durvīs viņi pasniedz viņam papīra gabalus ar ķīniešu rakstzīmju komplektu. Vīrietis var izmantot mācību grāmatu, lai tulkotu frāzes un nosūtītu atbildi ķīniešu valodā.

Lai gan viņš pats nerunā ne vārda ķīniski, viņš var pārliecināt ārpusē esošos, ka brīvi runā ķīniešu valodā.

Šis eksperiments tika ierosināts, lai apstrīdētu pieņēmumu, ka datori vai cita veida mākslīgais intelekts spēj domāt un saprast. Datori nesaprot viņiem sniegto informāciju, taču tiem var būt programma, kas rada cilvēka intelekta izskatu.

Demings sāka eksperimentu ar sarkanām pērlītēm savās pirmajās lekcijās japāņiem 1950. gadā, lai parādītu atšķirību starp vispārējiem un īpašiem izmaiņu cēloņiem. Daudzus gadus Demings izmantoja vienu un to pašu aprīkojumu, lai eksperimentētu ar sarkanām krellēm. Šīs pamatierīces ir: kastīte ar baltām un sarkanām pērlītēm proporcijā aptuveni 4:1 un taisnstūrveida plastmasas, koka, metāla u.c. gabals, ko parasti sauc par lāpstiņu, kurā ir izveidoti 50 vertikāli padziļinājumi. 50 krelles tiek atlasītas, iemērcot lāpstiņu kastē. (Piezīme statistiķiem: es apzināti neizmantoju terminu "izlases paraugs", lai gan lodītes var būt labi sajauktas, pirms tajās iemērkta lāpstiņa.)

Četru dienu semināros demonstrētā sarkano lodīšu eksperimenta pamatforma gadu gaitā ir saglabājusies samērā nemainīga. Brīvprātīgie no skatītājiem aicināti:

seši ieinteresēti strādnieki (viņiem nav nepieciešamas īpašas prasmes: viņi tiks apmācīti un viņiem būs jāievēro visas prasības bez jautājumiem un sūdzībām);

divi jaunākie inspektori (viņiem tikai jāprot saskaitīt līdz divdesmit);

galvenais inspektors (jāspēj salīdzināt divus skaitļus, lai redzētu, vai tie ir vienādi vai nē, un jāspēj runāt skaļi un skaidri);

reģistrators (jāprot precīzi rakstīt un veikt vienkāršas aritmētiskās darbības).

Katra strādnieka darba diena ir parauga (50 pērlīšu) ņemšana no kastes, izmantojot lāpstiņu. Baltas krelles ir labs produkts, kas ir pieņemams patērētājiem. Sarkanās krelles nav produkts

pieņemams. Atbilstoši meistara prasībām vai augstākās vadības vēlmēm uzdevums ir nepieļaut vairāk kā vienas līdz trīs sarkano krelles iekļūšanu. Strādniekus apmāca meistars (Demings), kurš sniedz precīzus norādījumus, kā darbs jāveic: kā jaukt krelles, kādiem jābūt virzieniem, attālumiem, leņķiem un maisīšanas līmenim, lietojot lāpstiņu. Lai samazinātu atšķirības, procedūra ir jāstandartizē un jāregulē.

Strādniekiem ļoti rūpīgi jāievēro visi norādījumi, jo viņu darba rezultāti nosaka, vai viņi paliks darbā.

“Atcerieties, ka katra jūsu darba diena var būt jūsu pēdējā atkarībā no tā, kā strādājat. Es ceru, ka jums patiks jūsu darbs!”

Kontroles procesā ir iesaistīti daudzi darbinieki, taču tas ir ļoti efektīvs. Katrs strādnieks savu dienas darbu atnes pirmajam apakšinspektoram, kurš klusībā saskaita un pieraksta sarkano kreļļu skaitu, un tad dodas pie otrā apakšinspektora, kurš dara to pašu. Galvenais inspektors, arī klusēdams, salīdzina abus pārskatus. Ja tie atšķiras, tas nozīmē, ka ir iezagusies kļūda! Vēl vairāk satrauc fakts, ka pat tad, ja abi konti piekrīt, tie joprojām var būt nepareizi. Taču procedūra ir tāda, ka kļūdas gadījumā inspektoriem joprojām neatkarīgi vienam no otra ir jāpārrēķina rezultāts. Kad rezultāts sakrīt, galvenais inspektors paziņo rezultātu, un reģistrators to ieraksta slaidā, kas projicēts uz ekrāna.

Strādnieks atdod savas krelles kastē - viņa darba diena ir pabeigta.

Darbs turpinās četras dienas. Kopumā ir 24 rezultāti. Meistars tos pastāvīgi komentē. Viņš slavē Alu par sarkano kreļļu skaita samazināšanu līdz četrām, un publika viņam aplaudē. Viņš pārmet Odriju par to, ka viņa ir ieguvusi sešpadsmit sarkanās krāsas, un publika nervozi smejas. Kā Odrijai var būt četras reizes vairāk bojātu kreļļu, ja vien viņa nav neuzmanīga un slinka? Arī neviens no pārējiem strādniekiem nevar palikt mierīgs, jo, ja Al varēja izdarīt četrus, tad to var jebkurš. Al ir noteikts "dienas darbinieks" un saņems prēmiju. Bet nākamajā dienā uz Al tiek atrastas deviņas sarkanas krelles, jo viņš ir pārāk nomierinājies. Odrija atnes desmit: viņa sāka slikti, bet tagad sāk uzlaboties, it īpaši pēc nopietnas sarunas ar meistaru pirmās dienas beigās. Stop! Pārtrauciet līniju! Bens tikko uztaisīja septiņpadsmit sarkanos! Sarīkosim tikšanos un mēģināsim saprast, kas izraisa slikto sniegumu. Šāda veida darbs var novest pie uzņēmuma slēgšanas. Otrās dienas beigās meistars

Organizācija kā sistēma

rīko nopietnu sarunu ar strādniekiem. Tā kā cilvēki kļūst ērtāki un pieredzējušāki, viņu rezultātiem vajadzētu uzlaboties. Tā vietā, pēc pirmajā dienā saņemtajām 54 sarkanajām krellēm, otrajā dienā tika saņemtas milzīgas 65. Vai strādnieki nesaprot savu uzdevumu? Mērķis ir iegūt baltas krelles, nevis sarkanas. Nākotne izskatās diezgan drūma. Mērķi neviens nesasniedza. Viņiem vajadzētu mēģināt darīt labāk.

Depresīvie darbinieki atgriežas darbā. Un pēkšņi parādās divi skatieni: Odrija, turpinot uzlabot savus rezultātus, sasniedz septiņas sarkanas krelles; Arī Bens ir uz pareizā ceļa, atkārtojot savas pirmās darba dienas panākumus - deviņus sarkanos! Tomēr visi pārējie darbojas sliktāk. Kopējais sarkano kreļļu skaits atkal pieaug un sasniedz 67. Diena beidzas bez panākumiem, tāpat kā iepriekšējās. Meistars strādniekiem stāsta, ka, ja būtiski uzlabojumi nenotiks, rūpnīca būs jāslēdz.

Sākas ceturtā diena. Mēs esam atviegloti, atklājot, ka viss ir uzlabojies, pateicoties Odrijai, kura tagad ražo tikai sešas sarkanas krelles*. Bet kopumā diena beidzas ar 58 sarkanajiem, kas joprojām ir sliktāk nekā pirmajā dienā.

Šeit ir visi līdzšinējie rezultāti: 1. diena 2. diena 3. diena 4. diena Odrija Kopā 16 10 7 6 39 Džons 9 11 12 10 42 Al 4 9 13 11 37 Kerola 7 11 14 11 43 Bens 9 17 Ed 9 13 48 12 7 35 Summa dienā Kopā 54 65 67 58 244 Šajā posmā brigadieris nolemj saukt palīgā labi zināmo vadības lielo sasniegumu - glābt uzņēmumu, atstājot tikai labākos strādniekus. Viņš atlaiž Benu, Kerolu un Džonu, trīs strādniekus, kuri četru dienu laikā izgatavoja 40 vai vairāk sarkanās krelles, un patur Odriju, Alu un Edu, maksājot viņiem prēmiju un liekot strādāt dubultā maiņā.

Nav brīnums, ka tas nedarbojas.

*Piezīme tradicionālajiem statistiķiem: saskaņā ar standarta nulles hipotēzi un ņemot vērā, ka Odrija saņēma četrus dažādus punktus, pastāv 1/4 iespēja, ka šie rādītāji uzlabojas katru dienu! = 1/24 = 0,024. Tas ir nozīmīgs rezultāts vairāk nekā 5% nozīmīguma līmenī! - Apm. auto

6. nodaļa. Eksperimentējiet ar sarkanām krellēm

Novērojot sarkano lodīšu eksperimentu, mēs iegūstam retu priekšrocību: mēs labi saprotam sistēmu un varam būt pārliecināti, ka tā ir vadāma. Kad mēs to apzināmies, mums kļūst skaidrs, cik bezjēdzīgi ir meistaram (vai jebkuram citam) kaut ko darīt, lai ietekmētu rezultātus, kas it kā ir atkarīgi no strādniekiem, bet patiesībā ir pilnībā noteikuši esošās sistēmas. Visas šīs darbības bija reakcijas uz tīri nejaušām variācijām.

Tomēr pieņemsim, ka mums trūkst izpratnes par sistēmu. Ko tad mums darīt? Pēc tam mums vajadzētu attēlot datus kontroles diagrammā un ļaut tai pastāstīt par procesa uzvedību. Viduslīnija kartē atbilst vidējam rādījumam, t.i. 244/24 = 10,2, tāpēc aprēķins dod:

Līdz ar to augšējās un apakšējās kontroles robežu pozīcijai mums ir:

10,2 + (3 x 2,8) = 18,6 un 10,2 — (3 x 2,8) = 1,8

attiecīgi (līdzīgus aprēķinus sk.: “Ārpus krīzes”, 304. lpp.). Kontroles diagramma ir parādīta 17. attēlā.

Šī karte apstiprina to, ko mēs pieņēmām: process ir statistiski kontrolētā stāvoklī. Variācijas izraisa sistēma. Strādnieki ir bezpalīdzīgi: viņi var dot tikai to, ko sistēma dod. Sistēma ir stabila un paredzama. Ja mēs veiksim eksperimentu rīt, parīt, vai nākamnedēļ, mēs, iespējams, iegūsim līdzīgu rezultātu diapazonu.

Centrālā

Rīsi. 17. Red Bead Experiment Data Control Chart

Organizācija kā sistēma

Semināra dalībnieki, kuri ir apņēmušies aktīvi absorbēt sarkano lodīšu eksperimenta sekas, var izdarīt daudz interesantu novērojumu pat pirms Demings sāk apkopot rezultātus. Viņi redz prieku, kas rodas no labiem rezultātiem, un skumjas no sliktiem rezultātiem, neatkarīgi no meistara lāstiem un kritikas. Viņi redz tendenci (piemēram, Odrijas tieksmi ievērojami uzlabot savus rezultātus), viņi redz salīdzinoši vienādus rezultātus (piemēram, Džonam) un redz mainīgus rezultātus (piemēram, Benam). Viņi redz un dzird saimnieka žēlabas un žēlabas, kad viņa bezjēdzīgās un bezjēdzīgās pamācības netiek pildītas līdz galam. Viņi redz, ka strādnieki tiek salīdzināti viens ar otru, lai gan patiesībā darbiniekiem nav nekādas teikšanas par rezultātu radīšanu: rezultātus pilnībā nosaka sistēma, kurā viņi strādā. Un arī semināra dalībnieki redz, kā strādnieki bez vainas zaudē darbu, bet citi saņem prēmijas bez īpašiem nopelniem (izņemot to, ka sistēma pret viņiem izturas lojālāk).

Demings norāda uz dažām acīmredzamām eksperimenta iezīmēm, kā arī dažas citas, kas ir mazāk acīmredzamas. Tādējādi uzkrātās vidējās vērtības katras četru dienu beigās ir attiecīgi:

Demings jautā auditorijai, kāda būs vidējā vērtība, ja eksperiments turpināsies. Tā kā balto un sarkano krelles attiecība ir 4:1, matemātikas likumus pārzinošajiem ir skaidrs, ka atbildei jābūt 10,0. Taču izrādās, ka tas tā nav. Tas būtu pareizi, ja paraugu ņemšana tiktu veikta, izmantojot nejaušo skaitļu metodi. Bet patiesībā tas tiek veikts, iegremdējot asmeni kastē. Šī ir mehāniska, nevis nejauša izlase, uz kuru attiecas matemātiskie likumi. Kā papildu pierādījumu Demings min rezultātus, kas iegūti, vairāku gadu laikā izmantojot četrus dažādus asmeņus. Vismaz diviem no tiem tradicionālais statistiķis novērtētu rezultātus kā “statistiski nozīmīgi”, kas atšķiras no 10,0. Kāda veida paraugu ņemšanu mēs veicam ražošanas procesos? Mehāniski vai nejauši? Kur tas viss atstāj tos, kuri rūpnieciskiem lietojumiem ir atkarīgi tikai no standarta statistikas teorijas?

Ne viss šajā eksperimentā sniedz piemēru tam, ko nevajadzētu darīt. Kontroles procesa organizēšanas veidam ir svarīgs pozitīvs aspekts. No pirmā acu uzmetiena tas ir pretrunā ar vienu no idejām, ko Demings dažreiz

6. nodaļa. Eksperimentējiet ar sarkanām krellēm

uzskata savos semināros - un kontroles procesā ir atbildības sadale. Faktiski katra kontroliera ieguldījums rezultātos ir neatkarīgs viens no otra; dalītas atbildības risks tiek samazināts līdz vienprātības riskam. Šis jautājums ir sīkāk apspriests 21. nodaļā (sk. arī 4. noteikumu piltuves un mērķa eksperimentos).

Gan piltuves eksperimentā (skat. 5. nodaļu), gan sarkano lodīšu eksperimentā rodas dabisks jautājums: ko var darīt lietas labā? Mēs jau zinām atbildi. Tā kā aplūkojamā sistēma ir statistiskās kontroles stāvoklī, reālus uzlabojumus var panākt tikai to reāli mainot. Tos nevar iegūt, ietekmējot iznākumus, t.i. sistēmas darbības rezultāti: izeju ietekmēšana ir piemērota tikai īpašu izmaiņu iemeslu klātbūtnē. Rezultātu ietekmēšana ir tieši tas, uz ko ir vērsti piltuves eksperimenta 2., 3. un 4. noteikumi, kā arī visi meistara emocionālie izsaucieni šajā eksperimentā.

Sistēmas ietekmēšana, lai novērstu izplatītos izmaiņu cēloņus, parasti ir grūtāks uzdevums nekā rīkoties, lai novērstu īpašus cēloņus. Tādējādi piltuves eksperimentā var nolaist pašu piltuvi vai galda pārklāšanai izmantot mīkstāku drānu, lai pēc tam, kad tā nokrīt, uzņemtu daļu no bumbiņas kustības. Sarkano lodīšu eksperimentā kaut kā jāsamazina sarkano krelles īpatsvars kastē - ieviešot uzlabojumus ražošanas procesa augšējos posmos vai izejvielu piegādē, vai abos.

Demings atsaucas uz sarkano lodīšu eksperimentu kā "ārkārtīgi vienkāršu". Tā ir patiesība. Tomēr, tāpat kā piltuves eksperimenta gadījumā, paustās idejas nemaz nav tik vienkāršas.