vlkamov: Рембрандт. Автопортрет с широко открытыми глазами. (Default)
vlkamov ([personal profile] vlkamov) wrote2020-10-16 11:58 am

Непредсказуемое прошлое

ahiin для развлечения своих френдов разместил в ЖЖ задачу об остывании шара
https://ahiin.livejournal.com/309336.html
В момент времени t0 известны температуры в десятке точек, найти температуру в центре шара время спустя и ЗА время ДО.

Именно для развлечения, поскольку в следующих постах опубликовал решения, аналитическое и численное, и рассказал несколько весьма поучительных баек.

Ключевой момент:
В общем-то, суть проблемы уже видна. При движении в будущее погрешность, обусловленная начальным условием уверенно давится экспонентами и жить особо не мешает. А вот прошлое, там совсем другое дело. Какими бы маленьким не были коэффициенты разложения, экспоненты нам их затащат куда угодно, дайте только уйти в прошлое подальше. Более того, там еще и суровые осцилляции по пространственной координате возникнут, когда, скажем, сотый член ряда вырастет и окрепнет (и тут снова нельзя не упомянуть один из способов регуляризации этой некорректной задачи: искать приближенные решения в классе монотонных по пространственной координате функций, тем самым принудительно обрубая вышеприведенный ряд до нескольких первых членов).


То есть даже в этой простой задаче проглядывает выделенность направления времени (неравноценность [постижимости] прошлого и будущего).

Бытует такое весьма распространенное мнение:
если мы взглянем на законы физики — от положений Ньютона до Эйнштейна, от Максвелла до Бора, от Дирака до Фейнмана, — то они выглядят симметричными времени. Другими словами, у уравнений, которым подчиняется реальность, нет предпочтений по части направления движения времени. Решения, описывающие поведение любой системы, подчиняющейся законам физики, какими мы их понимаем, одинаково действенны как для времени, движущегося в прошлое, так и для времени, направленного в будущее. Но опыт говорит нам, что время движется только в одном направлении — вперед. Итак, откуда берется стрела времени?


Да-да, уравнений. Если же Вычислителю приходится пользоваться приближенными вычислениями, то сразу возникает показанная необратимость. В реале же только ими и приходится пользоваться, поскольку никакие величины и константы неизвестны нам точно, и приходится подставлять даже в аналитические решения не число пи, а 3.1416

Хуже того, уравнения хороши только для простейших систем.
Вот Земля - как будто реально шар, ну почти, однако считая распределение температур внутри геофизикам приходится учитывать, например, что ядро Земли имеет весьма замысловатую форму:

Ядро Земли
https://eos.org/wp-content/uploads/2019/02/sanne-cottaar-earth-globe-spinning-blobs-llsvp.gif (чз chest-i-razym)


Здесь аналитические методы бессильны уже хотя бы потому, что построить формулу для именно этой поверхности можно только приближенно или по точкам.

Зато антенна, сделанная по результатам вычислений, хоть и имеет непредставимый для любителей уравнений вид

эффективней, чем считаемые по аналитическим формулам диполи и т.п.

В общем, у вычислений, как показал ahiin, есть свои неудобные особенности по сравнению с формулами, историческим материализмом и прочими святынями, однако лучше вычислений ничего нет. Даже если полученный результат выглядит дико и необычно.

Post a comment in response:

This account has disabled anonymous posting.
If you don't have an account you can create one now.
HTML doesn't work in the subject.
More info about formatting

If you are unable to use this captcha for any reason, please contact us by email at support@dreamwidth.org