Наука о времени это: Как называется наука о времени 10 букв

Хронология как наука о времени. В поисках вымышленного царства [Л/Ф]

Хронология как наука о времени

Обычно при составлении хронологических таблиц принято ограничиваться простым перечислением фактов, выбранных вольно и датированных. Однако при этом неизбежно теряется вектор, т. е. направленность события в той причинно-следственной связи, которую именуют историей. Поэтому, желая подвести итог нашим схемам, мы не только даем точные даты событий, необходимые для запоминания и справок, но и направленность хода истории в тех или иных моментах, стараясь учесть его разнообразные зигзаги. Для социального развития, взятого в широком плане, это не имеет значения, так как уклонения взаимно компенсируются, но при детализации наличие их учитывать необходимо, потому что нас интересует не только генезис кочевого феодализма, а и то, почему «царство пресвитера Иоанна» осталось невоплощенной мечтой и почему Ариг-буга, не скрывавший своих несторианских убеждений, потерял царство и жизнь, хотя народ монгольский стоял за него. До сих пор мы пытались объяснить факты по отдельности, но ведь это только ступень к тому, чтобы дать наглядное обобщение. А дальше, если успех будет нам сопутствовать, можно будет поставить вопрос: не является ли закономерное чередование исторических событий функцией времени? Но это только намек на пути будущих исследований; пока же можно сказать, что если наше предположение верно, то движение времени неравномерно, ибо события, происшедшие в одном регионе, располагаются на хронологической шкале не равномерно, а кучно, в этом убеждает прилагаемая таблица.

Хронологическая таблица

* * *

Теперь как будто можно резюмировать итоги нашей работы, но… все-таки это настолько трудно, что придется перенести «соображения по поводу» в следующую главу.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

1.

3.2. «Равноденственная хронология» Матфея Властаря и скалигеровская хронология

1.3.2. «Равноденственная хронология» Матфея Властаря и скалигеровская хронология
Мы уже частично отмечали выше, что в «Собрании святоотеческих правил» Матфея Властаря содержится неточная теория весеннего равноденствия. Остановимся на этом очень интересном вопросе

Наука

Наука
Конец XIX — начало XX в. ознаменовались интенсивным развитием отечественной науки. Крупными достижениями снискали себе заслуженную известность ученые-естественники. П.Н.Лебедев получил известность своими работами в области светового давления. Н.Е.Жуковский и его

Из статьи A.B. Гулыги «История как наука». «Философские проблемы исторической науки» (М.: «Наука», 1969)

Из статьи A.B. Гулыги «История как наука». «Философские проблемы исторической науки» (М.: «Наука», 1969)
Термин «история» многозначен. В русском языке можно насчитать по крайней мере шесть значений этого слова. Два из них имеют чисто бытовой характер. Это история как

ХРОНОЛОГИЯ РАННЕГО НОВОГО ВРЕМЕНИ [18]

ХРОНОЛОГИЯ РАННЕГО НОВОГО ВРЕМЕНИ[18]
1394–1460 гг.
Энрике (Генрих) Мореплаватель
1409–1447 гг.
Правление Шахруха в Средней Азии
1410 г.
Грюнвальдская битва
1418–1450 гг.
Седжон, ван Кореи
1420-е гг.
Вывод китайской армии из Северного Вьетнама
1428–1527 гг.
Династия Поздних Ле во

В 2010 году Фоменко А.Т. подготовил новую редакцию семитомника «Хронология» (серия А — «История: вымысел или наука») Это издание заметно отличается от предыдущих

В 2010 году Фоменко А.Т. подготовил новую редакцию семитомника «Хронология» (серия А — «История: вымысел или наука»)
Это издание заметно отличается от предыдущих
[1т] (А-1) Фоменко А. Т. Том 1. ЧИСЛА ПРОТИВ ЛЖИ. Математическое расследование прошлого. Критика хронологии

Хронология как наука о времени

Хронология как наука о времени
Обычно при составлении хронологических таблиц принято ограничиваться простым перечислением фактов, выбранных вольно и датированных. Однако при этом неизбежно теряется вектор, т.е. направленность события в той причинно-следственной связи,

3.2. «Равноденственная хронология» Матфея Властаря и скалигеровская хронология

3.2. «Равноденственная хронология» Матфея Властаря и скалигеровская хронология
Мы уже вкратце говорили выше, что в «Собрании святоотеческих правил» Матфея Властаря содержится неточная теория весеннего равноденствия.Остановимся на этом очень интересном вопросе

3. Наука

3.  Наука
Развитие производства, начавшийся в стране промышленный переворот, расширение внешних и внутренних экономических связей и преобладание рационалистического мировоззрения способствовали активизации научной мысли. Активно участвовала в развитии науки

Глава девятая Наука, одна наука… Лекция в Филадельфии. Глаз и свет. Три рода излучений

Глава девятая
Наука, одна наука… Лекция в Филадельфии. Глаз и свет. Три рода излучений
Наука, одна наука…Дни и ночи за разрешением бесконечных вопросов, возникающих в процессе разработки способов практического использования токов высокой частоты, в поисках возможности

3. НАУКА

3. НАУКА
Определенную роль в развитии прогрессивных научных знаний в период империализма играли идеи марксизма — ленинизма. Гениальные философские труды В. И. Ленина, его блестящий анализ новейшей революции в физике и естествознании указали выход из методологического

НАУКА

НАУКА
После присоединения Крыма правительство России уделяет большое внимание всестороннему изучению края, направляя сюда видных ученых, общественных деятелей. Высоким был интерес к Крыму и в других слоях русского общества.Помощником первого правителя Таврической

1.4. «История как строгая наука?: Позитивизм VS Новая социальная наука» (деловая игра: тренинг методов аргументации)

1.4. «История как строгая наука?: Позитивизм VS Новая социальная наука» (деловая игра: тренинг методов аргументации)
Аргументация – это приведение доводов с целью изменения позиции другой стороны (собеседника, оппонента, аудитории). Как речевое действие она, с одной стороны,

АКАДЕМИЯ НАУК СССР ИНСТИТУТ РУССКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ (ПУШКИНСКИЙ ДОМ) М.И. СТЕБЛИН-КАМЕНСКИЙ Мир саги Становление литературы Отв. редактор Д.С. ЛИХАЧЕВ ЛЕНИНГРАД «НАУКА» ЛЕНИНГРАДСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ 1984 Рецензенты: А.Н. БОЛДЫРЕВ, А.В. ФЕДОРОВ © Издательство «Наука», 1984 г. МИР САГИ

АКАДЕМИЯ НАУК СССР
ИНСТИТУТ РУССКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ (ПУШКИНСКИЙ ДОМ)
М. И. СТЕБЛИН-КАМЕНСКИЙ
Мир саги
Становление литературы
Отв. редактор Д.С. ЛИХАЧЕВ
ЛЕНИНГРАД «НАУКА»
ЛЕНИНГРАДСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ 1984
Рецензенты: А.Н. БОЛДЫРЕВ, А.В. ФЕДОРОВ
© Издательство «Наука», 1984 г.
МИР САГИ
«А

Хронология — предмет, что изучает, разделы, история, дисциплина, понятия, термины, методы, вики — WikiWhat

Хронография

Лента времени

Последо­вательность событий можно изобразить в виде ленты времени.

У каждого человека могут быть свои значимые собы­тия, которые можно нанести на ленту времени. Например: в три года многие идут в детский сад, в пять лет начинают заниматься в музыкальной школе, в семь — в спортивной секции, с семи лет идут учиться в школу, с десяти лет начинают углублённо изучать иностранный язык и так далее.

Дата

Историки, изучая события прошлого, всегда отмеча­ют, когда они произошли. Год, месяц, число произо­шедшего события называют датой.

Дата ставится, например, в конце письма. В некото­рых документах отмечена дата вашего рождения. Извест­ны точные даты возникновения многих городов на­шей страны. Но даты некоторых событий историки указывают лишь приблизительно. Причина в том, что о них нет точных сведений в письменных историче­ских источниках или эти события произошли в глубо­кой древности, когда ещё не было письменности.

Летоисчисление (отсчёт времени)

В древности народы мира вели счёт лет по-разному. В одних странах его вели с начала правления нового царя. Когда царь умирал, начинался новый отсчёт вре­мени. В других странах счёт времени вели от како­го-либо знаменательного события, например римляне — от основания города Рима.

В основу летосчисления, действовавшего на Руси, был положен библейский рассказ о сотворении мира. Такой порядок счёта лет был, конечно, условным, по­тому что установить точную дату сотворения мира невоз­можно.

Современное летосчисле­ние возникло около двух тысяч лет назад. Оно связано с годом рождения Иисуса Христа. Для христиан, после­дователей Христа, рождение Спасителя (так называют Иису­са) стало величайшим событи­ем мировой истории. Многие народы с этого события ведут счёт лет своей истории. Посте­пенно большинство стран ми­ра перешло на новый счёт лет от Рождества (то есть от рож­дения) Иисуса Христа. Время от Рождества Христова и до се­годняшнего дня историки на­зывают нашей эрой.

Однако и до Рождества Христова в жизни людей происходили различные события. Как же вести счёт лет до начала нашей эры? Он тоже ведётся от Рождест­ва Христова, но в обратном порядке. В истории есть 1 год до нашей эры и 1 год нашей эры. Чтобы избежать путаницы, даты до новой эры (до рождения Христа) указывают с обязательным обозначением «до Р. X.» или «до н. э.», например 345 г. до н. э. Год нашей эры обыч­но указывают без обозначения.

На ленте времени это будет выглядеть так.

Счёт лет до нашей эры ве­дётся в обратном порядке, а время движется всегда по направлению к нашим дням. Например, 3 г. до н. э. был раньше, чем 2 г. до н. э., а 75 г. до н. э. был рань­ше, чем 15 г. н. э.

Измерение времени по векам и тысячелетиям

В исторической науке счёт лет ведётся в строгой по­следовательности по годам. Год — один из измерителей времени. Каждый год обозначается цифрами.

Кроме года, существует другой измеритель време­ни — век. Он составляет 100 лет, или столетие. В исто­рических источниках не всегда указывается дата собы­тия. Историки, которые изучают историю Древнего мира, считают большой удачей, если удалось установить, в каком веке произошло событие. Более точно указывают, что событие произошло в начале, середине или конце века.

В исто­рической литературе годы принято обозначать араб­скими цифрами, века — римскими. Римские цифры широко применяются в математике.

Изучая историю, необходимо уметь определять, в каком веке произошло событие, если известен год. Например, падение Западной Римской империи про­изошло в 476 г. В каком веке это было? На ленте време­ни видно, что прошло четыре полных века от начала нашей эры и ещё 76 лет следующего, пятого, века. Сле­довательно, это событие произошло в V в. Принято обозначать век буквой «в.», а год — «г.».

В каком веке была Куликовская битва? Это событие произошло в 1380 г. От начала новой эры прошло пол­ных тринадцать веков и ещё 80 лет XIV в. Значит, Ку­ликовская битва произошла в XIV в.

Как определить век, если событие произошло до на­шей эры? Посчитайте на ленте времени, сколько пол­ных веков прошло от основания Рима (753 г. до н. э.) до Рождества Христова. До Рождества Христова — семь веков и ещё 53 года VIII в. до н. э. Как видите, всё то же самое, только в обратном направлении.

К какому веку относится 2000 г.? Прошло полных двадцать веков от начала нашей эры. Следовательно, 2000 г. относится ещё к XX в.

Подсчитаем, сколько лет прошло от основания Рима (753 г. до н. э.) до основания американского города Фи­ладельфия (1682 г.). Рим возник до нашей эры, Фила­дельфия — в нашу эру. Посмотрите на ленту времени. Отрезок до нашей эры составляет 753 года. Отрезок от начала новой эры — 1682 года. Соединив два отрезка, мы получаем количество лет, которое прошло между этими событиями: 753 + 1682 = 2435 лет.

Если событие относится к глубокой древности, установить, в каком веке оно произошло, почти не­возможно. Поэтому о многих событиях далёкой исто­рии учёные могут судить только приблизительно, указав период в несколько веков. Десять веков со­ставляют тысячелетие. Тысячелетие — тоже измери­тель времени в истории. Материал с сайта http://wikiwhat.ru

Загрузка…

Историческая хронология

Историческая хронология — очень важный помощ­ник историков в изучении прошлого. Специалисты в этой области науки изучают, какие летосчисления бы­ли в прошлом, какими календарями пользовались раз­ные народы и государства, а также устанавливают даты исторических событий, время создания исторических источников. Разные народы мира вели счёт лет по-разному.

Календарь

В современном мире наиболее распространён сол­нечный календарь, в основу которого положен солнеч­ный год — промежуток времени, приблизительно рав­ный периоду обращения Земли вокруг Солнца. Им пользуются христианские народы, ведущие летосчисле­ние от Рождества Христова. В древности солнечный ка­лендарь существовал у египтян.

Народы, исповедующие мусульманскую религию (ислам), ведут счёт лет по лунному календарю. Они ведут летосчисление с 622 г., когда пророк Мухаммад, спасаясь от грозной опасности, бежал из Мекки в Ме­дину.

В некоторых азиатских странах (Иране, Израиле) действует лунно-солнечный календарь.

В Древней Руси новый год начинался в марте. В 1492 г. начало года перенесли на сентябрь. С 1700 г. царь Пётр I повелел отмечать новый год 1 января. Та­кой порядок сохранился до сих пор.

Картинки (фото, рисунки)

• ru/public/page_images/93/0x65-42.jpg» data-src=»http://wikiwhat.ru/public/page_images/93/42.jpg»>
  

  Лента времени

Категории:

Хронология

Вопросы к этой статье:

• Что называется датой?

• Почему даты некоторых событий в истории называют при­близительно?

• Как вели счёт лет в древности?

• Как возник современный счёт времени?

• Как ведётся счёт лет нашей эры и до нашей эры?

Материал с сайта http://WikiWhat.ru

Что такое наука о данных? – Руководство для начинающих специалистов в области науки о данных – AWS

Что такое наука о данных?

Наука о данных – это изучение данных с целью извлечения значимой информации для бизнеса. Это междисциплинарный подход, который сочетает в себе принципы и методы из областей математики, статистики, искусственного интеллекта и вычислительной техники для анализа больших объемов данных. Этот анализ помогает специалистам по работе с данными задавать вопросы и отвечать на них, например, что произошло, почему это произошло, что произойдет и что можно сделать с результатами.

Почему наука о данных важна?

Наука о данных важна, потому что она сочетает в себе инструменты, методы и технологии для извлечения смысла из данных. Современные организации перегружены данными; существует множество устройств, которые могут автоматически собирать и хранить информацию. Онлайн-системы и платежные порталы собирают больше данных в области электронной коммерции, медицины, финансов и любых других аспектов человеческой жизни. У нас есть текстовые, аудио-, видео- и графические данные, доступные в огромных количествах.  

К сожалению, необработанные данные бесполезны, если на них нельзя воздействовать. Специалисты по работе с данными могут преобразовывать необработанные данные в значимые рекомендации. Они могут обнаруживать и решать проблемы, о существовании которых бизнес даже не подозревал. Организации могут использовать эти рекомендации, чтобы повысить уровень удовлетворенности клиентов, оптимизировать цепочку поставок или запустить новые продукты.

История науки о данных

Хотя термин «наука о данных» не нов, его значения и коннотации со временем изменились. Слово впервые появилось в 60-х годах как альтернативное название статистики. В конце 90-х профессионалы в области компьютерных наук формализовали этот термин. Предлагаемое определение науки о данных рассматривало ее как отдельную область с тремя аспектами: проектирование данных, сбор и анализ. Потребовалось еще одно десятилетие, чтобы этот термин стал использоваться за пределами академических кругов. 

Будущее науки о данных

Инновации в области искусственного интеллекта и машинного обучения сделали обработку данных более быстрой и эффективной. Отраслевой спрос создал экосистему курсов, степеней и должностей в области науки о данных. Из-за необходимого набора межфункциональных навыков и опыта, наука о данных показывает сильный прогнозируемый рост в ближайшие десятилетия.

Для чего используется наука о данных?

Наука о данных используется для изучения данных четырьмя основными способами.

1. Описательный анализ

Описательный анализ направлен на исследование данных с целью получения представления о том, что произошло или что происходит в среде данных. Он характеризуется визуализацией данных, такой как круговые диаграммы, гистограммы, линейные графики, таблицы или сгенерированные описания. Например, служба бронирования авиабилетов может записывать такие данные, как количество билетов, забронированных каждый день. Описательный анализ выявит всплески бронирований, спады бронирований и месяцы с высокой эффективностью для этой услуги.

2. Диагностический анализ

Диагностический анализ – это глубокое или подробное изучение данных, чтобы понять, почему что-то произошло. Он характеризуется такими методами, как детализация, обнаружение данных, интеллектуальный анализ данных и корреляции. Несколько операций с данными и преобразования могут быть выполнены с заданным набором данных, чтобы обнаружить уникальные закономерности в каждом из этих методов. Например, служба полетов может детализировать особенно высокопроизводительный месяц, чтобы лучше понять всплеск бронирования. Это может привести к открытию того, что многие клиенты посещают определенный город, чтобы посетить ежемесячное спортивное мероприятие.

3. Прогностический анализ

В прогностическом анализе используются статистические данные, чтобы делать точные прогнозы закономерностей данных, которые могут возникнуть в будущем. Для него характерны такие методы, как машинное обучение, прогнозирование, сопоставление с образцом и прогнозное моделирование. В каждом из этих методов компьютеры обучены анализировать причинно-следственные связи в данных. Например, группа обслуживания полетов может использовать науку о данных для прогнозирования моделей бронирования рейсов на предстоящий год в начале каждого года. Компьютерная программа или алгоритм могут анализировать прошлые данные и прогнозировать всплески бронирований для определенных направлений в мае. Прогнозируя будущие потребности своих клиентов в поездках, компания может начать таргетированную рекламу для этих городов с февраля.

4. Предписывающий анализ

Предписывающая аналитика выводит прогностические данные на новый уровень. Такой анализ позволяет не только предсказывать, что может произойти, но и предлагать оптимальную реакцию на этот результат. Таким образом, можно анализировать потенциальные последствия различных вариантов выбора и рекомендовать наилучший план действий. Метод основан на анализе графов, моделировании, обработке сложных событий, нейронных сетях и механизмов рекомендаций машинного обучения.         

Вернемся к примеру с бронированием авиабилетов. Предписывающий анализ может рассмотреть исторические маркетинговые кампании, чтобы максимизировать преимущество предстоящего всплеска бронирования. Исследователь данных поможет прогнозировать результаты бронирования для разных уровней маркетинговых расходов по различным маркетинговым каналам. Эти прогнозы данных придали бы компании по бронированию авиабилетов большую уверенность в принятии маркетинговых решений.

Каковы преимущества науки о данных для бизнеса?

Наука о данных меняет методы работы компаний. Многим компаниям, независимо от их размера, нужна надежная стратегия обработки данных, чтобы стимулировать рост и поддерживать конкурентное преимущество. Главные преимущества

Изучение новых моделей трансформации

Наука о данных позволяет предприятиям открывать новые закономерности и отношения, которые могут изменить организацию. Анализ поможет выявить малозатратные изменения в управлении ресурсами для максимального влияния на размер прибыли. Например, компания электронной коммерции использует науку о данных, чтобы обнаружить, что слишком много запросов клиентов генерируется в нерабочее время. Исследования показывают, что клиенты с большей вероятностью совершат покупку, если получат быстрый ответ, а не ответ на следующий рабочий день. Внедряя круглосуточное обслуживание клиентов, бизнес увеличивает доход на 30 %.

Инновация новых продуктов и решений

Наука о данных поможет выявить пробелы и проблемы, которые иначе остались бы незамеченными. Глубокое понимание решений о покупке, отзывов клиентов и бизнес-процессов может стимулировать инновации во внутренних операциях и внешних решениях. Например, решение для онлайн-платежей использует науку о данных для сопоставления и анализа комментариев клиентов о компании в социальных сетях. Анализ показывает, что клиенты забывают пароли в пиковые периоды покупок и недовольны текущей системой поиска паролей. Компания может разработать лучшее решение и значительно повысить удовлетворенность клиентов.

Оптимизация в режиме реального времени

Предприятиям, особенно крупным, очень сложно реагировать на изменяющиеся условия в режиме реального времени. Это может привести к значительным потерям или сбоям в деловой активности. Наука о данных может помочь компаниям прогнозировать изменения и оптимально реагировать на различные обстоятельства. Например, транспортная компания, использующая грузовики, использует науку о данных, чтобы сократить время простоя, когда грузовики ломаются. Они определяют маршруты и графики смен, которые приводят к более быстрым поломкам, и корректируют графики работы грузовиков. Они также создают запасы обычных запасных частей, которые требуют частой замены, чтобы грузовики можно было ремонтировать быстрее.  

Что такое процесс науки о данных?

Бизнес-проблема обычно инициирует процесс обработки данных. Специалист по работе с данными будет работать с заинтересованными сторонами бизнеса, чтобы понять, что нужно бизнесу. Как только проблема определена, специалист по работе с данными может решить ее, используя процесс обработки данных OSEMN:

O – Obtain data (получение данных)

Данные могут быть уже существующими, вновь полученными или репозиторием данных, который можно загрузить из Интернета. Специалисты по работе с данными могут извлекать данные из внутренних или внешних баз данных, ПО CRM компании, журналов веб-серверов, социальных сетей или приобретать их из надежных сторонних источников.

S – Scrub data (Очистка данных)

Очистка данных – это процесс стандартизации данных в соответствии с заданным форматом. Он включает в себя обработку отсутствующих данных, исправление ошибок данных и удаление выбросов данных. Примеры очистки данных: 

• изменение всех значений даты в общий стандартный формат;  
• исправление орфографических ошибок или дополнительных пробелов;  
• исправление математических неточностей или удаление запятых из больших чисел.

E – Explore data (исследование данных)

Исследование данных – это предварительный анализ данных, который используется для планирования дальнейших стратегий моделирования данных. Специалисты по работе с данными получают начальное представление о данных, используя описательную статистику и инструменты визуализации данных. Затем они исследуют данные, чтобы выявить интересные закономерности, которые можно изучить или применить.      

M – Model data (моделирование данных)

ПО и алгоритмы машинного обучения используются для получения более глубокой информации, прогнозирования результатов и определения наилучшего плана действий. К обучающему набору данных применяются такие методы машинного обучения, как ассоциация, классификация и кластеризация. Модель может быть протестирована на заранее определенных тестовых данных для оценки точности результатов. Модель данных можно многократно настраивать для улучшения результатов. 

N – Interpret results (интерпретация результатов)

Специалисты по работе с данными работают вместе с аналитиками и предприятиями, чтобы преобразовать данные в действия. Они составляют диаграммы и графики для представления тенденций и прогнозов. Обобщение данных помогает заинтересованным сторонам понять и эффективно реализовать результаты.

Каковы методы науки о данных?

Специалисты по науке о данных используют вычислительные системы для отслеживания процесса обработки данных.  Наиболее эффективные техники, используемые специалистами по работе с данными, см. ниже.

Классификация

Классификация – это сортировка данных по определенным группам или категориям. Компьютеры обучены идентифицировать и сортировать данные. Известные наборы данных используются для построения алгоритмов принятия решений на компьютере, который быстро обрабатывает и классифицирует данные. Примеры:  

• сортировка товаров на популярные и непопулярные;  
• сортировка заявок на страхование как с высоким и низким риском;  
• сортировка комментариев в социальных сетях на положительные, отрицательные и нейтральные.

Специалисты по науке о данных используют вычислительные системы для отслеживания процесса обработки данных. 

Регрессия

Регрессия – это метод нахождения взаимосвязи между двумя, казалось бы, не связанными между собой точками данных. Связь обычно моделируется на основе математической формулы и представляется в виде графика или кривых. Когда значение одной точки данных известно, регрессия используется для прогнозирования другой точки данных. Примеры:  

• скорость распространения болезней, передающихся воздушно-капельным путем; 
•  взаимосвязь между удовлетворенностью клиентов и количеством сотрудников;  
• зависимость между количеством пожарных депо и количеством пострадавших в результате пожара в конкретном месте. 

Кластеризация

Кластеризация – это метод группировки тесно связанных данных для поиска закономерностей и аномалий. Кластеризация отличается от сортировки, поскольку данные нельзя точно классифицировать по фиксированным категориям. Следовательно, данные сгруппированы в наиболее вероятные отношения. С помощью кластеризации можно обнаружить новые закономерности и взаимосвязи. Примеры:  

• группировка клиентов с похожим покупательским поведением для улучшения обслуживания клиентов.  
• группировка сетевого трафика, чтобы определять модели ежедневного использования и быстрее выявлять сетевые атаки;  
• кластеризация статей по нескольким различным категориям новостей и использование этой информации для поиска поддельного новостного контента.

Основные принципы техник науки о данных

Детали могут разниться, однако основные принципы техник остаются неизменными. См. ниже.

• Научите машину сортировать данные на основе известного набора данных. Например, образцы ключевых слов передаются компьютеру с их значением сортировки. «Радоваться» – хорошо, а «ненавидеть» – плохо.
• Дайте машине неизвестные данные и позвольте устройству самостоятельно сортировать набор данных.
•  Допускайте неточности результатов и учитывайте фактор вероятности результата.  

Чем отличаются технологии обработки данных?

Специалисты по науке о данных работают со сложными технологиями. Примеры см. ниже.

1. Искусственный интеллект Модели машинного обучения и связанное с ними ПО используются для предиктивного и предписывающего анализа.
2. Облачные вычисления: Облачные технологии предоставили специалистам по данным гибкость и вычислительную мощность, необходимые для расширенного анализа данных.
3. Интернет вещей. IoT относится к различным устройствам, которые могут автоматически подключаться к Интернету. Эти устройства собирают данные для инициатив по науке о данных. Они генерируют массивные данные, которые можно использовать для интеллектуального анализа данных и извлечения данных.
4. Квантовые вычисления. Квантовые компьютеры могут выполнять сложные вычисления на высокой скорости. Квалифицированные специалисты по работе с данными используют их для построения сложных количественных алгоритмов.

Наука о данных – это всеобъемлющий термин для других ролей и областей, связанных с данными. Примеры см. ниже.

В чем разница между наукой о данных и аналитикой данных?

Хотя эти термины могут использоваться взаимозаменяемо, аналитика данных является подмножеством науки о данных. Наука о данных – это общий термин для всех аспектов обработки данных от сбора до моделирования и понимания. С другой стороны, аналитика данных в основном связана со статистикой, математикой и статистическим анализом. Аналитика фокусируется только на анализе данных, в то время как наука о данных связана с более широкой картиной организационных данных. На большинстве рабочих мест ученые и аналитики данных работают вместе для достижения общих бизнес-целей. Аналитик данных может тратить больше времени на рутинный анализ, предоставляя регулярные отчеты. Специалист по данным может разработать способ хранения, обработки и анализа данных. Проще говоря, аналитик данных извлекает смысл из существующих данных, тогда как специалист по данным создает новые методы и инструменты для обработки данных для использования аналитиками.

В чем разница между наукой о данных и бизнес-аналитикой?

Несмотря на то, что наука о данных и бизнес-аналитика частично совпадают, ключевое различие заключается в использовании технологий в каждой области. Специалисты по работе с данными взаимодействуют с технологиями данных более тесно, чем бизнес-аналитики. Бизнес-аналитики ликвидируют разрыв между бизнесом и ИТ. Они определяют бизнес-кейсы, собирают информацию от заинтересованных сторон или проверяют решения. Специалисты по работе с данными, с другой стороны, используют технологии для работы с бизнес-данными. Они могут писать программы, применять методы машинного обучения для создания моделей и разрабатывать новые алгоритмы. Специалисты по работе с данными не только понимают проблему, но и могут создать инструмент, обеспечивающий ее решение. Нередко бизнес-аналитики и специалисты по работе с данными сотрудничают в одной команде. Бизнес-аналитики получают информацию от специалистов по данным и используют ее, чтобы рассказать историю, понятную более широкому бизнесу.

В чем разница между наукой о данных и инженерией данных?

Инженеры данных создают и поддерживают системы, которые позволяют специалистам по работе с данными получать доступ к данным и интерпретировать их. Они более тесно работают с базовой технологией, чем специалист по данным. Роль обычно включает в себя создание моделей данных, построение конвейеров данных и наблюдение за извлечением, преобразованием, загрузкой (extract, transform, load, ETL). В зависимости от конфигурации и размера организации инженер данных может также управлять связанной инфраструктурой, такой как хранилище больших данных, платформы потоковой передачи и обработки, такие как Amazon S3. Специалисты по работе с данными используют данные, обработанные инженерами данных, для создания и обучения прогнозных моделей. Затем специалисты по работе с данными могут передать результаты аналитикам для дальнейшего принятия решений.

В чем разница между наукой о данных и машинным обучением?

Машинное обучение – это наука об обучении машин анализировать данные и получать сведения, подобно человеку. Это один из методов, используемых в проектах по науке о данных для автоматического анализа данных. Инженеры по машинному обучению специализируются на вычислениях, алгоритмах и навыках кодирования, характерных для методов машинного обучения. Специалисты по работе с данными могут использовать методы машинного обучения в качестве инструмента или тесно сотрудничать с другими инженерами по машинному обучению для обработки данных.

В чем разница между наукой о данных и статистикой? 

Статистика – это раздел математики, целью которого является сбор и интерпретация количественных данных. Напротив, наука о данных – это междисциплинарная область, в которой используются научные методы, процессы и системы для извлечения знаний из данных в различных формах. Специалист по работе с данными используют методы из многих дисциплин, включая статистику. Однако эти дисциплины различаются по своим процессам и проблемам, которые они изучают.  

Какими бывают инструменты науки о данных?

AWS предлагает ряд инструментов для поддержки специалистов по данным по всему миру.

Хранилище данных

Для хранения данных Amazon Redshift может выполнять сложные запросы к структурированным или неструктурированным данным. Аналитики и специалисты по работе с данными могут использовать AWS Glue для управления и поиска данных. Сервис AWS Glue автоматически создает единый каталог всех данных в озере данных с прикрепленными метаданными, чтобы сделать их доступными для обнаружения.

Машинное обучение

Amazon SageMaker –это полностью управляемый сервис машинного обучения, работающий в облаке Amazon Elastic Compute Cloud (EC2). Он позволяет пользователям организовывать данные, создавать, обучать и развертывать модели машинного обучения, а также масштабировать операции.

Аналитика

•  Amazon Athena – это интерактивный сервис запросов, упрощающий анализ данных в Amazon S3 или Glacier. Быстрый бессерверный сервис работает с использованием стандартных SQL-запросов.
• Сервис Amazon Elastic MapReduce (EMR) обрабатывает большие данные с помощью таких серверов, как Spark и Hadoop.
•  Amazon Kinesis позволяет собирать и обрабатывать потоковые данные в режиме реального времени. Сервис использует потоки посещений веб-сайтов, журналы приложений и данные телеметрии с устройств IoT. 
• Сервис Amazon OpenSearch позволяет искать, анализировать и визуализировать петабайты данных.

Чем занимается специалист по работе с данными?

Специалист по работе с данными может использовать ряд различных методов, инструментов и технологий в рамках процесса обработки данных. В зависимости от проблемы они выбирают лучшие комбинации для получения более быстрых и точных результатов.

Роль специалиста по данным и его повседневная работа варьируются в зависимости от размера и требований организации. Хотя они обычно следуют процессу науки о данных, детали могут различаться. В более крупных командах по науке о данных специалист по работе с данными может работать с другими аналитиками, инженерами, экспертами по машинному обучению и статистиками, чтобы обеспечить сквозное соблюдение процесса обработки данных и достижение бизнес-целей. 

Однако в небольших командах специалист по работе с данными может выполнять несколько ролей. В зависимости от опыта, навыков и образования они могут выполнять несколько функций или совмещать их. В этом случае их ежедневные обязанности могут включать проектирование, анализ и машинное обучение наряду с основными методологиями обработки данных. 

С какими проблемами сталкиваются специалисты по работе с данными?

Несколько источников данных

Различные типы приложений и инструментов генерируют данные в различных форматах. Специалисты по работе с данными должны очищать и подготавливать данные, чтобы сделать их согласованными. Это может быть утомительно и отнимать много времени.

Понимание проблемы бизнеса

Специалисты по работе с данными должны работать с несколькими заинтересованными сторонами и бизнес-менеджерами, чтобы определить проблему, которую необходимо решить. Это может быть непросто, особенно в крупных компаниях с несколькими командами, у которых разные требования.

Устранение смещений

Инструменты машинного обучения не совсем точны, и в результате может существовать некоторая неопределенность или смещения. Смещения – это несбалансированность обучающих данных или прогнозируемого поведения модели в разных группах, например по возрасту или уровню дохода. Например, если инструмент обучается в основном на данных людей среднего возраста, он может быть менее точным при прогнозировании молодых и пожилых людей. Область машинного обучения дает возможность устранять предубеждения, обнаруживая их и измеряя их в данных и модели.

Наука о данных: следующие шаги

Дополнительные ресурсы по продукту

Подробнее об озерах данных и управлении данными 

Зарегистрируйте бесплатный аккаунт

Получите мгновенный доступ к уровню бесплатного пользования AWS. 

Регистрация 

Начать разработку в консоли

Начните разработку с использованием AWS в консоли управления AWS.

Вход 

Вход в Консоль

Подробнее об AWS

• Что такое AWS?
• Что такое облачные вычисления?
• Инклюзивность, многообразие и равенство AWS
• Что такое DevOps?
• Что такое контейнер?
• Что такое озеро данных?
• Безопасность облака AWS
• Новые возможности
• Блоги
• Пресс‑релизы

Ресурсы для работы с AWS

• Начало работы
• Обучение и сертификация
• Портфолио решений AWS
• Центр архитектурных решений
• Вопросы и ответы по продуктам и техническим темам
• Отчеты аналитиков
• Партнерская сеть AWS

Разработчики на AWS

• Центр разработчика
• Пакеты SDK и инструментарий
• . NET на AWS
• Python на AWS
• Java на AWS
• PHP на AWS
• JavaScript на AWS

Поддержка

• Связаться с нами
• Работа в AWS
• Обратиться в службу поддержки
• Центр знаний
• AWS re:Post
• Обзор AWS Support
• Юридическая информация

Amazon.com – работодатель равных возможностей. Мы предоставляем равные права
представителям меньшинств, женщинам, лицам с ограниченными возможностями, ветеранам боевых действий и представителям любых гендерных групп любой сексуальной ориентации независимо от их возраста.

Поддержка AWS для Internet Explorer заканчивается 07/31/2022. Поддерживаемые браузеры: Chrome, Firefox, Edge и Safari.
Подробнее »

Что такое наука? | Наука и жизнь

Светлой памяти замечательного, редкого человека и физика Юрия Владимировича Гапонова.

Всем более или менее образованным (то есть окончившим по крайней мере среднюю школу) людям известно, что, например, астрономия — одна из самых интересных и важных наук о природе. Но когда произносят слово «наука», предполагается, что все одинаково понимают, о чём идёт речь. А так ли это на самом деле?

Научный подход к явлениям и процессам окружающего мира — это целая система взглядов и представлений, выработанных за тысячелетия развития человеческой мысли, определённое мировоззрение, в основе которого лежит осмысление взаимосвязей Природы и человека. И есть насущная потребность сформулировать на доступном, по возможности, языке соображения по данному поводу.

Потребность эта сегодня резко возросла в связи с тем, что в последние годы и даже десятилетия понятие «наука» в сознании многих людей оказалось размытым и неясным из-за огромного количества теле- и радиопередач, публикаций в газетах и журналах о «достижениях» астрологии, экстрасенсорики, уфологии и других видов оккультного «знания». Между тем, с точки зрения подавляющего большинства людей, занимающихся серьёзными научными исследованиями, ни один из названных видов «знаний» не может считаться наукой. На чём же основан настоящий научный подход к изучению окружающего мира?

Прежде всего, он базируется на огромном человеческом опыте, на повседневной практике наблюдений и взаимодействия с предметами, природными явлениями и процессами. В качестве примера можно сослаться на хорошо известную историю открытия закона всемирного тяготения. Изучая данные наблюдений и измерений, Ньютон предположил, что Земля служит источником силы тяготения, пропорциональной её массе и обратно пропорциональной квадрату расстояния от её центра. Затем это предположение, которое можно назвать научной гипотезой (научной потому, что она обобщала данные измерений и наблюдений), он применил для объяснения движения Луны по круговой орбите вокруг Земли. Оказалось, что выдвинутая гипотеза хорошо согласуется с известными данными о движении Луны. Это означало, что она с большой вероятностью верна, поскольку хорошо объясняла как поведение различных предметов вблизи поверхности Земли, так и движение удалённого небесного тела. Затем, после необходимых уточнений и добавлений, эту гипотезу, которую уже можно считать научной теорией (поскольку она объясняла довольно широкий класс явлений), применили для объяснения наблюдаемого движения планет Солнечной системы. И выяснилось, что движение планет согласуется с теорией Ньютона. Здесь уже можно говорить о законе, которому подчиняется движение земных и небесных тел в пределах огромных расстояний от Земли. Особенно убедительной стала история открытия «на кончике пера» восьмой планеты Солнечной системы — Нептуна. Закон тяготения позволил предсказать её существование, рассчитать орбиту и указать место на небе, где её следовало искать. И астроном Галле обнаружил Нептун на расстоянии 56ʹ от предвычисленного места!

По такой же схеме развивается любая наука вообще. Во-первых, изучаются данные наблюдений и измерений, затем предпринимаются попытки систематизировать, обобщить их и выдвинуть гипотезу, объясняющую полученные результаты. Если гипотеза хотя бы в существенных чертах объясняет имеющиеся данные, можно ожидать, что она предскажет ещё не изученные явления. Проверка этих расчётов и предсказаний в наблюдениях и экспериментах — очень сильное средство выяснить, верна ли гипотеза. Если она получает подтверждение, то может уже считаться научной теорией, так как совершенно невероятно, чтобы предсказания и расчёты, полученные на основе неверной гипотезы, случайно совпали бы с результатами наблюдений и измерений. Ведь такие предсказания обычно несут новую, часто неожиданную информацию, которую, как говорится, нарочно не придумаешь. Часто, однако, гипотеза не подтверждается. Значит, нужно продолжать поиски и разрабатывать другие гипотезы. Таков обычный тяжёлый путь в науке.

Во-вторых, не менее важна характерная черта научного подхода — возможность многократно и независимо проверить любые результаты и теории. Так, например, любой желающий может исследовать закон всемирного тяготения, самостоятельно изучив данные наблюдений и измерений или выполнив их заново.

В-третьих, чтобы всерьёз говорить о науке, нужно овладеть суммой знаний и методов, которыми располагает научное сообщество к настоящему моменту, нужно освоить логику методов, теорий, выводов, принятую в научной среде. Конечно, может оказаться, что кого-то она не устраивает (а вообще, достигнутое наукой на каждом этапе никогда полностью не устраивает настоящих учёных), но чтобы высказывать претензии или критиковать, нужно, как минимум, хорошо разобраться в том, что уже сделано. Если удастся убедительно доказать, что данный подход, метод или логика приводят к неверным выводам, внутренне противоречивы, и взамен этого предложить что-то лучшее — честь вам и хвала! Но разговор должен идти только на уровне доказательств, а не голословных утверждений. Правоту должны подтвердить результаты наблюдений и экспериментов, возможно новых и необычных, но убедительных для профессиональных исследователей.

Есть ещё один очень важный признак настоящего научного подхода. Это честность и непредвзятость исследователя. Понятия эти, конечно, довольно тонкие, не так-то просто дать им чёткое определение, поскольку они связаны с «человеческим фактором». Но без этих качеств учёных настоящей науки не бывает.

Допустим, у вас возникла идея, гипотеза или даже теория. И тут появляется сильное искушение, например, подобрать такой набор фактов, которые подтверждают вашу идею или, во всяком случае, не противоречат ей. А результаты, которые ей противоречат, отбросить, сделав вид, что вы о них не знаете. Бывает, что идут ещё дальше, «подгоняя» результаты наблюдений или экспериментов под желаемую гипотезу и пытаясь изобразить её полное подтверждение. Ещё хуже, когда с помощью громоздких и зачастую не очень грамотных математических выкладок, в основе которых лежат некие искусственно придуманные (как говорят, «спекулятивные», то есть «умозрительные») предположения и постулаты, не проверенные и не подтверждённые экспериментально, строят «теорию» с претензией на новое слово в науке. И сталкиваясь с критикой профессионалов, которые убедительно доказывают несостоятельность этих построений, они начинают обвинять учёных в консерватизме, ретроградстве или даже в «мафиозности». Однако настоящим учёным присущ строгий, критический подход к результатам и выводам, и прежде всего к своим собственным. Благодаря этому каждый шаг вперёд в науке сопровождается созданием достаточно прочного фундамента для дальнейшего продвижения по пути познания.

Великие учёные неоднократно отмечали, что верными показателями истинности теории служат её красота и логическая стройность. Под этими понятиями подразумевают, в частности, и то, насколько данная теория «вписывается» в существующие представления, согласуется с известным набором проверенных фактов и их сложившейся трактовкой. Это, однако, вовсе не значит, что в новой теории не должно быть неожиданных выводов или предсказаний. Как правило, всё обстоит как раз наоборот. Но если речь идёт о серьёзном вкладе в науку, то автор работы обязательно должен чётко проанализировать, как новый взгляд на проблему или новое объяснение наблюдаемых явлений соотносятся со всей существующей научной картиной мира. И если возникает противоречие между ними, исследователь должен честно заявить об этом, чтобы спокойно и непредвзято разобраться, нет ли ошибок в новых построениях, не противоречат ли они твёрдо установленным фактам, соотношениям и закономерностям. И только когда всестороннее изучение проблемы различными независимыми специалистами-профессионалами приводит к выводу об обоснованности и непротиворечивости новой концепции, можно всерьёз говорить о её праве на существование. Но даже в этом случае нельзя быть полностью уверенным, что именно она выражает истину.

Хорошей иллюстрацией к этому утверждению служит ситуация с Общей теорией относительности (ОТО). Со времени её создания А. Эйнштейном в 1916 году появилось множество других теорий пространства, времени и тяготения, которые отвечают критериям, упомянутым выше. Однако до последнего времени не появилось ни одного чётко установленного наблюдательного факта, который бы противоречил выводам и предсказаниям ОТО. Наоборот, все наблюдения и эксперименты её подтверждают или, во всяком случае, не противоречат ей. Отказываться от ОТО и заменять её какой-либо другой теорией пока нет оснований.

Что же касается современных теорий, использующих сложный математический аппарат, то всегда можно (конечно, при наличии соответствующей квалификации) проанализировать систему их исходных постулатов и её соответствие твердо установленным фактам, проверить логику построений и выводов, корректность математических преобразований. Настоящая научная теория всегда позволяет сделать оценки, которые можно измерить в наблюдениях или эксперименте, проверив справедливость теоретических выкладок. Другое дело, что такая проверка может оказаться чрезвычайно сложным мероприятием, требующим либо очень длительного времени и больших затрат, либо совершенно новой техники. Особенно сложна в этом отношении ситуация в астрономии, в частности в космологии, где речь идёт об экстремальных состояниях материи, нередко имевших место миллиарды лет назад. Поэтому во многих случаях экспериментальная проверка выводов и предсказаний различных космологических теорий остаётся делом неблизкого будущего. Тем не менее есть прекрасный пример того, как, казалось бы, весьма отвлечённая теория получила убедительнейшее подтверждение в астрофизических наблюдениях. Это история открытия так называемого реликтового излучения.

В 1930-х — 1940-х годах ряд астрофизиков, прежде всего наш соотечественник Г. Гамов, разработали «теорию горячей Вселенной», согласно которой от первоначальной эпохи эволюции расширяющейся Вселенной должно было остаться радиоизлучение, однородно заполняющее всё пространство современной наблюдаемой Вселенной. Это предсказание было практически забыто, и вспомнили о нём только в 1960-х годах, когда американские радиофизики случайно обнаружили присутствие радиоизлучения с предсказанными теорией характеристиками. Его интенсивность оказалась с весьма высокой точностью одинаковой во всех направлениях. При достигнутой позже более высокой точности измерений обнаружились её неоднородности, однако принципиально это описываемую картину почти не меняет (см. «Наука и жизнь» № 12, 1993 г.; № 5, 1994 г.; № 11, 2006 г.; № 6, 2009 г.). Обнаруженное излучение не могло случайно оказаться именно таким, как предсказывала «теория горячей Вселенной».

Здесь неоднократно упоминались наблюдения и эксперименты. Но сама постановка таких наблюдений и экспериментов, которые позволяют разобраться в том, какова в действительности природа тех либо иных явлений или процессов, выяснить, какая точка зрения или теория ближе к истине, представляет собой весьма и весьма непростую задачу. И в физике, и в астрономии довольно часто возникает, казалось бы, странный вопрос: что на самом деле измеряют при наблюдениях или в эксперименте, отражают ли результаты измерений значения и поведение именно тех величин, которые интересуют исследователей? Тут мы неизбежно сталкиваемся с проблемой взаимодействия теории и эксперимента. Эти две стороны научных исследований крепко связаны между собой. Скажем, трактовка результатов наблюдений так или иначе зависит от теоретических воззрений, которых придерживается исследователь. В истории науки неоднократно возникали ситуации, когда одинаковые результаты одних и тех же наблюдений (измерений) разные исследователи трактуют по-разному, поскольку их теоретические представления различны. Однако рано или поздно среди научного сообщества утверждалась единая концепция, справедливость которой доказывали убедительные эксперименты и логика.

Нередко измерения одной и той же величины разными группами исследователей дают разные результаты. В таких случаях необходимо разобраться, нет ли грубых ошибок в методике экспериментов, каковы погрешности измерений, возможны ли изменения характеристик изучаемого объекта, связанные с его природой, и т.д.

Конечно, в принципе возможны ситуации, когда наблюдения оказываются уникальными, поскольку наблюдатель столкнулся с очень редким природным явлением, и возможность повторить эти наблюдения в обозримом будущем практически отсутствует. Но и в подобных случаях легко увидеть разницу между серьёзным исследователем и человеком, занимающимся околонаучными спекуляциями. Настоящий учёный постарается уточнить все обстоятельства, при которых проведено наблюдение, разобраться в том, не могли ли привести к неожиданному результату какие-либо помехи или дефекты регистрирующей аппаратуры, не было ли увиденное следствием субъективного восприятия известных явлений. Он не будет спешить с сенсационными заявлениями об «открытии» и тут же строить фантастические гипотезы для объяснения наблюдавшегося явления.

Всё это имеет прямое отношение, прежде всего, к многочисленным сообщениям о наблюдениях НЛО. Да, никто всерьёз не отрицает, что в атмосфере порой наблюдаются удивительные, труднообъяснимые явления. (Правда, в подавляющем большинстве случаев не удаётся получить убедительные независимые подтверждения подобных сообщений.) Никто не отрицает и того, что в принципе возможно существование внеземной высокоразвитой разумной жизни, которая способна заняться изучением нашей планеты и имеет для этого мощные технические средства. Однако сегодня нет никаких достоверных научных данных, позволяющих всерьёз говорить о признаках существования внеземной разумной жизни. И это при том, что для её поисков неоднократно проводили специальные длительные радиоастрономические и астрофизические наблюдения, проблему подробнейшим образом изучали ведущие специалисты мира и неоднократно обсуждали на международных симпозиумах. Выдающийся наш астрофизик академик И. С. Шкловский много занимался этим вопросом и долго считал возможным обнаружить внеземную высокоразвитую цивилизацию. Но в конце жизни он пришёл к выводу, что земная разумная жизнь, быть может, очень редкое или даже уникальное явление и не исключено, что мы вообще одиноки во Вселенной. Безусловно, эту точку зрения нельзя считать истиной в последней инстанции, она может быть оспорена или опровергнута в дальнейшем, но для такого вывода у И. С. Шкловского были очень веские основания. Дело в том, что проведённый многими авторитетными учёными глубокий и комплексный анализ этой проблемы показывает, что уже на современном уровне развития науки и техники человечество с большой вероятностью должно было столкнуться с «космическими чудесами», то есть с физическими явлениями во Вселенной, имеющими чётко выраженное искусственное происхождение. Однако современные знания о фундаментальных законах природы и протекающих в соответствии с ними процессах в космосе позволяют с высокой степенью уверенности говорить, что регистрируемые излучения имеют исключительно естественное происхождение.

Любому здравомыслящему человеку покажется по меньшей мере странным, что «летающие тарелки» видят все желающие, но только не наблюдатели-профессионалы. Налицо явное противоречие между тем, что сегодня известно науке, и информацией, постоянно появляющейся в газетах, журналах и на телеэкранах. Это должно по крайней мере заставить задуматься всех, кто безоговорочно верит сообщениям о многократных посещениях Земли «космическими пришельцами».

Есть прекрасный пример того, насколько отношение астрономов к проблеме обнаружения внеземных цивилизаций отличается от позиций так называемых уфологов, пишущих и вещающих на подобные темы журналистов.

В 1967 году группа английских радиоастрономов совершила одно из крупнейших научных открытий XX века — обнаружила космические радиоисточники, излучающие строго периодические последовательности очень коротких импульсов. Эти источники впоследствии были названы пульсарами. Поскольку ранее никто ничего подобного не наблюдал, а проблема внеземных цивилизаций уже давно активно обсуждалась, у астрономов сразу же возникла мысль, что они обнаружили сигналы, посылаемые «братьями по разуму». Это неудивительно, поскольку тогда трудно было предположить, что в природе возможны естественные процессы, обеспечивающие столь малую длительность и такую строгую периодичность импульсов излучения, — она выдерживалась с точностью до ничтожных долей секунды!

Так вот, это был чуть ли не единственный случай в истории науки нашего времени (если не считать работ, имеющих оборонное значение), когда исследователи своё действительно сенсационное открытие несколько месяцев держали в строжайшем секрете! Те, кто знаком с миром современной науки, хорошо знают, насколько острым бывает соперничество между учёными за право называться первооткрывателями. Авторы работы, содержащей открытие или новый и важный результат, всегда стремятся как можно быстрее её опубликовать и не допустить, чтобы кто-то их опередил. А в случае с открытием пульсаров его авторы длительное время сознательно не сообщали об обнаруженном ими явлении. Спрашивается, почему? Да потому, что учёные считали себя обязанными самым внимательным образом разобраться, насколько обоснованно их предположение о внеземной цивилизации как источнике наблюдаемых сигналов. Они понимали, какие серьёзные последствия для науки и вообще для человечества может иметь обнаружение внеземных цивилизаций. И поэтому полагали необходимым, прежде чем заявлять об открытии, убедиться, что наблюдаемые импульсы излучения не могут быть вызваны никакими другими причинами, кроме сознательных действий внеземного разума. Тщательное изучение фенóмена привело к действительно крупнейшему открытию — был найден естественный процесс: у поверхности быстро вращающихся компактных объектов, нейтронных звёзд, при определённых условиях происходит генерация узконаправленных пучков излучения. Такой пучок, как луч прожектора, периодически попадает к наблюдателю. Таким образом, надежда на встречу с «братьями по разуму» в очередной раз не оправдалась (что, конечно, с определённой точки зрения, было огорчительно), но зато был сделан очень важный шаг в познании Природы. Нетрудно представить, какой шум поднялся бы в средствах массовой информации, если бы явление пульсаров обнаружили сегодня и первооткрыватели тут же неосторожно сообщили о возможном искусственном происхождении сигналов!

У журналистов в подобных случаях нередко наблюдается отсутствие профессионализма. Истинный профессионал должен предоставлять слово серьёзным учёным, настоящим специалистам, а свои собственные комментарии свести к минимуму.

Кое-кто из журналистов в ответ на нападки говорит, что «ортодоксальная», то есть официально признанная, наука слишком консервативна, не даёт пробиться новым, свежим идеям, в которых, возможно, как раз и содержится истина. И что вообще у нас плюрализм и свобода слова, позволяющие высказывать любые мнения. Звучит вроде бы убедительно, но по сути это просто демагогия. На самом же деле необходимо учить людей мыслить самостоятельно и делать свободный и осознанный выбор. А для этого, как минимум, нужно знакомить их с основными принципами научного, рационального подхода к действительности, с реальными результатами научных исследований и существующей научной картиной окружающего мира.

Наука — захватывающе интересное дело, в котором есть и красота, и взлёты человеческого духа, и свет истины. Только эта истина, как правило, не приходит сама по себе, как озарение, а добывается тяжёлым и упорным трудом. Зато и цена её очень высока. Наука — одна из тех замечательных сфер человеческой деятельности, где наиболее ярко проявляется творческий потенциал отдельных людей и всего человечества. Практически любой человек, посвятивший себя науке и честно служивший ей, может быть уверен: он свою жизнь прожил не зря.

«Время — это иллюзия»: почему наука ставит под сомнение существование времени

Разнообразие взглядов на время порой поражает воображение. Физическая мера длительности процесса, философская категория изменения мира, психологическое средство ориентации в пространстве — как только ни рассматривали этот неостановимый, эфемерный поток, сметающий на своем пути все материальное.

И все же современная наука, основываясь на ряде исследований, приходит к выводу о том, что время — это мираж, не имеющий ничего общего с постоянными величинами мира.

Что такое время

За всю свою долгую и насыщенную историю человечество так и не смогло создать универсальное определение времени. Разные сферы деятельности смотрят на время из разных плоскостей познания и, как следствие, определяют его по-разному.

При этом даже в строго научных кругах развитие концепций времени продолжается. Так, английский ученый Исаак Ньютон говорил о времени как о равномерном потоке, иначе называемом длительностью. Критерий общей равномерности опровергнул Альберт Эйнштейн, когда вывел теорию относительности.

Интерес науки и ученых в разных областях да и вообще мыслящих людей по отношению ко времени действительно нарастает.

Например, британский физик-теоретик Пол Девис говорит о времени как об иллюзорном течении, которое мы ощущаем как разделение того, что было, того, что есть, и того, что будет. Это одно из современных определений времени — восприятие его в качестве иллюзии.

Время с точки зрения физики

Время — это одно из ключевых понятий классической физики. С точки зрения этой науки время — одно из измерений мира. Как можно присвоить вещи категории длины, ширины, объема и другие, так ей можно присвоить и категорию времени. Конечно, измерение времени как характеристики требует определенной перспективы.

Физическое время непрерывно, периодично и однонаправленно. Интересно, что современная физика не считает путешествия в будущее невозможным. Более того, наукой приводится несколько теоретических способов такого путешествия: физический, биологический и квантовый.

Физический способ — это развитие телом скорости, близкой к скорости света. Если такую скорость все же получится достичь, то тело, развившее ее, начнет опережать действительность на некоторое время прямо пропорционально достигнутой скорости относительно скорости света.

Биологический способ — это остановка метаболизма, то есть жизни тела с дальнейшим восстановлением его функций. Говоря более простым языком, тело временно «заморозят», остановят его развитие, тем самым остановив и обратный процесс. Затем его планируется вернуть к жизни.

Квантовый способ — самый, пожалуй, загадочный для непосвященного человека. Если попытаться объяснить его просто, то квантовый способ теоретически позволит расщеплять тела на субатомные, то есть на сверхмалые частицы, которые, в отличие от атомов, способны преодолевать то, что мы называем «настоящим».

Эйнштейн об относительности времени

Согласно мнению одного из знаменитейших ученых XX-го века Альберта Эйнштейна, время и пространство как физические категории существуют в связи с движущейся материей. Другими словами, время идет по-разному для каждого тела в зависимости от скорости его движения.

Например, время для человека, едущего в трамвае, будет идти немного медленнее, чем для человека, сидящего неподалеку на лавочке. Разница просто будет очень мала, и поэтому ее будет невозможно заметить.

Вспомни физический способ путешествия во времени. Разница в течении времени тел будет заметна только тогда, когда будет действительно заметна по меркам физики разница в скорости движения. Об этом и говорит Эйнштейн.

Время и энтропия

Время, вне зависимости от его определения, неразрывно связано с так называемой энтропией. В свою очередь, энтропия — это стремление всякого упорядоченного тела или вообще всякого порядка к хаосу, то есть постепенное разрушение.

Это ли не одна из главнейших причин того, почему у человека возникла нужда систематизировать время? Может, 4000 лет назад, когда шумеры придумали считать его, они и не знали, что такое энтропия (хотя, кто их разберет на самом-то деле), но мысли о чем-то ощутимо схожем, быть может, и натолкнули их на идею о том, что бренным дням надо бы вести учет.

Сам же греческий термин «энтропия», буквально означающий «превращение во что-либо», был введен в науку немецким физиком XIX-го века Рудольфом Клаузиусом.

К слову о греческом, перейдем к философским концепциям определения времени.

Философские теории относительно времени

Философия, конечно, начала исследовать вопрос времени намного раньше науки. Одним из первых говорил о времени древнегреческий философ Платон. Он видел время как движущееся подобие вечности.

Эту концепцию после него разрабатывал его известный ученик Аристотель, заложивший основы понимания времени как естественно-научной единицы.

Средневековый философ Августин понимал время как субъективное явление, считая его «растяжением души». Уже Августин также отмечает необратимость времени. Таким образом получила развитие субъективная концепция времени, которая в философии противопоставляется естественно-научной.

Так произошло разделение философской мысли на две концепции. При этом естественно-научная и субъективная концепции времени развивались одновременно.

Уже упомянутый ранее Исаак Ньютон последовал за Аристотелем и углубил естественно-научную концепцию времени, дополнив ее позже отвергнутым критерием равномерности.

Примерно в этот же период немецкий философ Готфрид Лейбниц разрабатывает субъективное понимание времени. Отчасти в связи с этим Лейбниц развил учение о бессознательной жизни человека.

Время с точки зрения психологии

Психология рассматривает время как частное ощущение субъекта, зависящее от состояния его психики. С этой точки зрения время разделяется на циклическое, то есть круговое, и линейное.

Такой двойственный и неостановимый временной поток отражается в его сознании как форма знакомства с собой и миром через это образное «зеркало времени». Так человек воспринимает время согласно психологии.

В естественных и гуманитарных науках, в том числе и в психологии, также нередко упоминается «эффект бабочки». 

«Эффект бабочки» — это свойство системы, которое говорит о том, что незначительное влияние на нее может оказать очень заметное и при этом хаотичное воздействие. С точки зрения времени здесь важно понятие «временная линия».

Согласно этой концепции, события, оказавшие даже незначительное влияние на настоящее, могут серьезно изменить будущее. Эффект бабочки имеет психологический подтекст, потому что осознание изменения во времени происходит через субъект.

О времени в научной фантастике

Субъективные размышления на тему времени — одно из любимых занятий авторов научной фантастики, будь то писатели, режиссеры или другие представители творческих профессий . Оно и понятно: жанр допускает существование машины времени, что само по себе создает почву для множества разнообразных сюжетов.

Знаменитым примером игры со временем служит временной парадокс, на котором основана Вселенная «Терминатор». Он основывается на том, что проигравшие человеческому сопротивлению машины посылают одного из своих мстителей убить мать лидера сопротивления, чтобы люди проиграли войну.

Если это удастся, то машинам не угрожает лидер, то есть они не посылают никого в прошлое. А если они не посылают никого в прошлое, то и самого восстания машин не происходит, потому что начинается оно из-за того, что люди находят руку терминатора, посланного убить лидера, и наделяют машины разумом.

Истинного прошлого не существует

«Бытие есть чистое настоящее» — так говорил древнегреческий философ Парменид. И действительно, ведь если начать рассуждения о времени как о явлении, которое постоянно движется от прошлого к будущему, то получится, что время отстраняется от прошлого так же непрерывно, как стремится к будущему.

То есть время точно так же никогда не находится непосредственно в прошлом, как никогда не находится непосредственно в будущем, а только в настоящем.

Даже то, как мы помним свое прошлое — это только концепция, которая в течение жизни может видоизменяться в зависимости от обстоятельств, по крайней мере, об этом говорят как философы, так и психологи.

Существует 4 нерешенных вопроса о времени, на которые человечеству только предстоит ответить:

• Почему время вообще течет?
• Существуют ли у времени свои квантовые, то есть субатомные частицы?
• Почему время одномерно, то есть привязано к движению пространства?
• Почему время всегда течет в одном направлении?

5 необычных фактов о времени

Факты, которые могут заставить задуматься о том, как мы распоряжаемся своим временем.  

1. Время как валюта

Как ни странно, то, что мы называем временем, не просто может рассматриваться как валюта, но и должна рассматриваться как единственная таковая.

В одноименном американском фантастическом триллере «Время» режиссера Эндрю Никкола, вышедшем в 2011-м году, эта идея реализована буквально: герои фильма получают не деньги за работу, а «время жизни», которое у каждого человека ограничено состоянием его счета.  

Условности материального мира диктуют свои правила, но ведь согласись: что бы мы ни делали, основной платой за действие или бездействие все равно остается время. Все остальное — лишь условное посредничество.

2. Человек и космическое время

В масштабах космоса время существования человека, как и всех планет Солнечной системы, не просто очень мало, а почти сведено до небытия. Если бы весь круговорот истории Вселенной можно было поместить на циферблат, то время нашей общей длительности на нем составило бы меньше половины секунды.

Может быть, это отчасти и хорошо: история циклична, и если сейчас нам выпало просуществовать так мало, то, возможно, дальше нам повезет намного больше.

И раз уж мы перешли к завораживающим числам, то тебя наверняка удивит следующий факт.

3. Самый древний объект на Земле

Самый древний объект на Земле был найден в Западной Австралии — это кристалл циркона возрастом около 4,4 миллиарда лет. Учитывая, что нашей родной планете всего приблизительно 4,5 миллиарда лет, это число звучит очень солидно в масштабах Земли.

4. Каппа-эффект

Каппа-эффект — это иллюзия, связанная с восприятием времени. Причиной возникновения каппа-эффекта являются чувственные стимулы, интервалы между которыми служат «слепой зоной», где соприкосновение субъекта со временем ослабевает.

Поэтому в сознании человека время искажается, и он начинает преувеличивать прошедшее между стимулами время, если оно было довольно большим, и преуменьшать его, если оно было коротко.

Однако время, вопреки своей собственной природе, может также и останавливаться в восприятии человека. Эта иллюзия называется хроностазис.

5. Хроностазис

Когда ты быстро переводишь взгляд на секундную стрелку, первое ее движение кажется медленнее, чем все следующие. Этот небольшой баг нашего мозга называется хроностазис, что с греческого переводится как «остановка времени».

Как ты понимаешь, наш мозг стремится к тому, чтобы количество кадров в секунду, которое мы видим, не падало, иначе изображение будет рваным. Этим и вызван эффект хроностазиса: стремясь сохранить количество кадров, мозг замедляет картинку.

Мы приходим к странному, отчасти даже пугающему выводу: то, в чем мы живем и в чем умираем — это не абсолют, а вполне подвижное, изменяемое явление, причем как извне, так и изнутри. В таком случае наука просто не может не поставить существование времени под сомнение.

Читай также:

• Основной вопрос философии: связь между духовным и материальным
• В поисках себя: что такое деконструкция и почему она становится единственным способом выражения творческого
• 10 психологических эффектов, изменяющих наше восприятие реальности

История химии в России



Квантовое время — что такое время?

Макса Планка иногда считают отцом квантовой теории

В первой половине 20-го ^-го -го века была разработана совершенно новая теория физики, которая заменила все, что мы знаем о классической физике, и даже Теорию Относительности. который по-прежнему является классической моделью в глубине души. Квантовая теория или Квантовая механика в настоящее время признана наиболее правильной и точной моделью Вселенной, особенно в субатомных масштабах, хотя для больших объектов классическая ньютоновская и релятивистская физика работают адекватно.

Если концепции и предсказания теории относительности (см. раздел о релятивистском времени) часто считаются трудными и противоречащими интуиции, то многие из основных положений и следствий квантовой механики могут показаться абсолютно странными и непостижимыми, но неоднократно доказано, что они быть правдой, и теперь это одна из самых тщательно проверенных физических моделей всех времен.

Кванты

Одно из следствий квантовой механики состоит в том, что некоторые аспекты и свойства Вселенной квантуется , т.е. они состоят из дискретных, неделимых пакетов или квантов . Например, электроны, вращающиеся вокруг атома, находятся на определенных фиксированных орбитах и ​​не скользят ближе или дальше от ядра по мере изменения их энергетических уровней, а переходят из одного дискретного квантового состояния в другое. Даже свет, который, как мы знаем, является типом электромагнитного излучения, движущегося волнами, также состоит из квантов или частиц света, называемых фотонами , так что свет имеет аспекты как волн, так и частиц, и иногда он ведет себя как волна. а иногда вел себя как частица (дуальность волна-частица).

Тогда возникает очевидный вопрос: делится ли время на дискретные кванты? Согласно квантовой механике ответ кажется «нет», а время кажется на самом деле гладким и непрерывным (вопреки распространенному мнению, не все в квантовой теории квантуется). Были проведены испытания с использованием сложного оборудования для измерения времени и пульсирующих лазерных лучей для наблюдения за химическими изменениями, происходящими за очень малые доли секунды (вплоть до фемтосекунды, или 10  ^— 15  секунды), и на этом уровне время, безусловно, кажется гладким. и непрерывный. Однако, если время действительно квантовано, оно, вероятно, будет на уровне Планковское время (около 10 ^-43 секунд), наименьший возможный отрезок времени согласно теоретической физике и, вероятно, навсегда за пределами наших практических измерительных возможностей.

Следует отметить, что наши современные знания физики остаются неполными, и, согласно некоторым теориям, которые стремятся объединить квантовую механику и гравитацию в единую «теорию всего» (часто называемую квантовой гравитацией — см. ниже) , есть вероятность, что время действительно может быть квантовано. гипотетический хронон единица для предложенного дискретного кванта времени был предложен, хотя неясно, какой длины должен быть хронон.

Копенгагенская интерпретация

Один из основных постулатов квантовой теории состоит в том, что положение частицы описывается волновой функцией , которая обеспечивает вероятности нахождения частицы в любом количестве различных мест, или суперпозиций . Только когда частица наблюдается, а волновая функция схлопывается , что частица окончательно находится в том или ином конкретном месте. Итак, в квантовой теории, в отличие от классической физики, есть разница между тем, что мы видим, и тем, что существует на самом деле. Фактически сам акт наблюдения влияет на наблюдаемую частицу.

Другим аспектом квантовой теории является принцип неопределенности , который гласит, что значения некоторых пар переменных (таких как местоположение частицы и ее скорость или импульс) не могут быть ОБЕ известны точно, так что более точно одна переменная известен, тем менее точно может быть известен другой. Это отражено в вероятностный подход квантовой механики, что-то очень чуждое детерминированному и определенному характеру классической физики.

Этот взгляд на квантовую механику (развитый двумя основоположниками квантовой теории, Нильсом Бором и Вернером Гейзенбергом ) иногда называют копенгагенской интерпретацией квантовой механики. Поскольку коллапс волновой функции нельзя отменить и поскольку вся информация, связанная с начальными возможными положениями частицы, содержащейся в волновой функции, по существу теряется, как только она наблюдается и коллапсирует, процесс считается необратимое во времени , что имеет значение для так называемой «стрелы времени», одностороннего направления времени, которое мы наблюдаем в повседневной жизни (см. раздел «Стрела времени»).

Некоторые квантовые физики (например, Дон Пейдж и Уильям Вуттерс ) разработали теорию о том, что время на самом деле является эмерджентным явлением, возникающим в результате странной квантовой концепции, известной как запутанность , в которой различные квантовые частицы эффективно разделяют существование, даже если они физически разделены, так что квантовое состояние каждой частицы может быть описано только относительно других запутанных частиц. Теория даже недавно претендовала на экспериментальное подтверждение, основанное на экспериментах Екатерина Морева , которые показывают, что наблюдатели не замечают никаких изменений в квантовых частицах (т. е. враги времени не «появляются»), пока не запутаются с другой частицей.

Многомировая интерпретация

Копенгагенская интерпретация квантовой механики, упомянутая выше, не является единственным способом ее рассмотрения. Разочарованные очевидной неспособностью копенгагенской интерпретации решить такие вопросы, как то, что считается наблюдением и какова разделительная линия между микроскопическим квантовым миром и макроскопическим классическим миром, были предложены другие альтернативные точки зрения. Одна из ведущих альтернатив — многомировая интерпретация , впервые предложенная Хью Эвереттом III еще в конце 1950-х годов.

Согласно мнению многих миров, нет никакой разницы между частицей или системой до и после того, как она была обнаружена, и нет отдельного пути развития. По сути, сам наблюдатель представляет собой квантовую систему, которая взаимодействует с другими квантовыми системами, при этом в различных возможных вариантах видя, например, частицу или объект в разных положениях. Эти разные версии существуют одновременно в разных альтернативных или параллельных вселенных . Таким образом, каждый раз, когда квантовые системы взаимодействуют друг с другом, волновая функция не коллапсирует, а фактически расщепляется на альтернативные версии реальности, каждая из которых в равной степени реальна.

Преимущество этой точки зрения состоит в сохранении всей информации волновых функций, так что каждая отдельная вселенная является полностью детерминированной, и волновая функция может эволюционировать вперед и назад. Следовательно, согласно этой интерпретации, квантовая механика НЕ ​​является основной причиной стрелы времени.

Квантовая гравитация

Квантовая гравитация или квантовая теория гравитации относится к различным попыткам объединить две наши лучшие модели физики Вселенной, квантовую механику и общую теорию относительности, в работоспособное целое. Он описывает силу гравитации в соответствии с принципами квантовой механики и представляет собой важный шаг к Святому Граалю физики, так называемой « теории всего ». Квантовая теория и теория относительности, благополучно сосуществуя во многих отношениях, кажутся принципиально несовместимыми в отношении недоступных событий, таких как сингулярности в черных дырах и сам Большой взрыв, и многие считают, что некоторый синтез двух теорий необходим для получения реальное обращение к фундаментальной природе самого времени.

На протяжении многих лет было предложено множество различных подходов к разгадке квантовой гравитации, от теории струн и теории суперструн до М-теории и теории бран , супергравитации , петлевой квантовой гравитации и т. д. Это передний край современной физики, и если бы произошел прорыв, он, вероятно, был бы таким же революционным и разрушающим парадигму, каким была теория относительности в 1905 году, и мог бы полностью изменить наше понимание времени.

Любая теория квантовой гравитации должна иметь дело с присущими квантовой теории и теории относительности несовместимостями, не последней из которых является так называемая «проблема времени » — время понимается как имеющее другое значение в квантовой механике. и общая теория относительности. Это, пожалуй, лучше всего иллюстрируется уравнением Уилера-ДеВитта , разработанным Джоном Уилером и Брюсом ДеВиттом еще в 1970-х годах. Их попытка объединить теорию относительности и квантовую механику привела к тому, что время практически полностью исчезло из их уравнений, предполагая, что время вообще не существует и что на самом фундаментальном уровне Вселенная вневременна. В ответ на уравнение Уилера-ДеВитта некоторые пришли к выводу, что время — это своего рода фиктивная переменная в физике и что мы, возможно, путаем измерение различных физических переменных с реальным существованием того, что мы называем временем.

Воображаемое время

Пытаясь связать квантовую теорию поля со статистической механикой, физик-теоретик Стивен Хокинг ввел понятие, которое он назвал мнимое время . Хотя воображаемое время довольно трудно визуализировать, оно не является воображаемым в том смысле, что оно нереально или выдумано. Скорее, оно имеет такое же отношение к нормальному физическому времени, как шкала воображаемых чисел к действительным числам в комплексной плоскости, и, возможно, лучше всего может быть изображено как ось, идущая перпендикулярно оси обычного времени. Он позволяет смотреть на измерение времени так, как если бы оно было измерением пространства, так что по нему можно двигаться вперед и назад, точно так же, как можно двигаться вправо и влево или вверх и вниз в пространстве.

Несмотря на свою довольно абстрактную и противоречащую интуиции природу, полезность мнимого времени заключается в его способности помочь математически сгладить гравитационных сингулярностей в моделях Вселенной. Обычно сингулярности (например, в центре черных дыр или в самом Большом взрыве) представляют собой проблему для физиков, потому что это области, где известные физические законы просто неприменимы. Однако при визуализации в воображаемом времени сингулярность исчезает, и Большой взрыв функционирует как любая другая точка пространства-времени.

Однако неизвестно, что именно такая концепция может представлять в реальном мире, и в настоящее время она остается не более чем потенциально полезной теоретической конструкцией.

>> Время и Большой взрыв

Стрела времени. Что такое время?

Стрела времени относится к тому, как мы всегда видим, как вещи развиваются в определенном направлении, т.е. яйца могут разбиться, но они никогда не восстанавливаются спонтанно

Кажется, что время имеет направление , чтобы быть направленным по своей сути: прошлое лежит позади нас, фиксировано и неизменно, и доступно в памяти или письменной документации; будущее, с другой стороны,  находится впереди и не обязательно определено, и, хотя мы, возможно, можем в некоторой степени предсказать его, у нас нет твердых доказательств или доказательств этого. Большинство событий, с которыми мы сталкиваемся, необратимый : например, нам легко разбить яйцо, и трудно, если не невозможно, разбить уже разбитое яйцо. Нам кажется немыслимым, чтобы эта прогрессия могла идти в каком-либо другом направлении. Это одностороннее направление или асимметрия времени часто упоминается как стрела времени , и это то, что дает нам представление о течении времени, о нашем прохождении через различные моменты. Таким образом, стрела времени — это единообразное и уникальное направление, связанное с кажущимся неизбежным «течением времени» в будущее.

Идея стрелы времени была впервые исследована и развита в той или иной степени британским астрономом и физиком сэром Артуром Эддингтоном еще в 1927 году, и происхождение фразы обычно приписывается ему. Что интересовало Эддингтона, так это то, что точно такая же стрела времени применима к инопланетной расе на другом конце вселенной, как и к нам. Следовательно, это не имеет ничего общего с нашей биологией или психологией, но с тем, как устроена Вселенная. Стрела времени — это не то же самое, что само время, а характеристика вселенной, ее содержания и того, как она развивалась.

Является ли Стрела Времени иллюзией?

Как мы видели в разделе относительно относительного времени, согласно Теории Относительности , реальность Вселенной может быть описана четырехмерным пространством-временем, так что время на самом деле не «течет», а просто « является». Таким образом, восприятие стрелы времени, которое мы имеем в нашей повседневной жизни, кажется не чем иным, как иллюзией сознания в этой модели вселенной, эмерджентным качеством , который нам довелось испытать из-за нашего особого вида существования в этот конкретный момент эволюции Вселенной.

Возможно, еще более интересным и загадочным является тот факт, что, хотя события и процессы на макроскопическом уровне – поведение сыпучих материалов, с которым мы сталкиваемся в повседневной жизни, – совершенно явно асимметричны во времени (т. е. природные процессы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО имеют естественный временной порядок, и существует очевидное прямое направление времени), физические процессы и законы на микроскопическом уровне , будь то классические, релятивистские или квантовые, полностью или в основном симметричны во времени . Если физический процесс физически возможен, то, вообще говоря, один и тот же процесс может выполняться в обратном направлении, так что, если вы гипотетически будете смотреть фильм о физическом процессе, вы не сможете сказать, воспроизводится ли он в прямом или обратном направлении. , так как оба были бы одинаково правдоподобны.

Таким образом, в теории большинство законов физики не обязательно определяют стрелу времени. Однако есть важное исключение: Второй закон термодинамики .

Термодинамическая стрела времени

Большая часть наблюдаемой временной асимметрии на макроскопическом уровне — причина, по которой мы видим, что время имеет прямое направление — в конечном итоге сводится к термодинамике , науке о тепле и его связи с механической энергией или работой, а точнее к Второй закон термодинамики . Этот закон гласит, что по мере движения вперед чистая энтропия (степень беспорядка) любой изолированной или закрытой системы всегда будет увеличиваться (или, по крайней мере, оставаться неизменной).

Понятие энтропии и распада упорядоченных систем было исследовано и разъяснено немецким физиком Людвигом Больцманом в 1870-х годах на основе более ранних идей Рудольфа Клаузиуса , но это остается трудной и часто неправильно понимаемой идеей. В большинстве случаев энтропию можно рассматривать как означающую, что вещи (материя, энергия и т. д.) имеют тенденцию рассеиваться. Таким образом, горячий объект всегда отдает тепло в атмосферу и остывает, а не наоборот; кофе и молоко смешиваются, но не разделяются; дом, оставленный без присмотра, в конце концов рухнет, но груда кирпичей никогда сама собой не образует дом; и т. д. Однако, как обсуждается ниже, это не так просто, и лучше думать об этом как о тенденции к случайность .

Следует отметить, что в НЕзамкнутых термодинамических системах вполне возможно уменьшение энтропии со временем (например, образование некоторых кристаллов; многие живые системы, которые могут уменьшать локальную энтропию за счет окружающей среды, что приводит к чистому общему увеличению энтропии, образованию изолированных очагов газа и пыли в звезды и планеты, даже несмотря на то, что энтропия Вселенной в целом продолжает увеличиваться и т. д.). Таким образом, любые локализованные или временные проявления порядка во вселенной имеют природу epiphenomena в общей картине вселенной, неумолимо прогрессирующей к беспорядку.

Также, возможно, нелогично, но, тем не менее, верно, что общая энтропия на самом деле увеличивается, даже когда во Вселенной формируются крупномасштабных структур (например, галактик, скоплений, нитей и т. д.), и что плотные и компактные черные дыры имеют невероятно высокую энтропию и фактически составляют подавляющее большинство энтропии в сегодняшней Вселенной. Точно так же относительно гладкая конфигурация очень ранней Вселенной (см. раздел о времени и Большом взрыве) на самом деле является признаком очень низкой общей энтропии (т. Вселенной, на самом деле является характеристикой высокой энтропии).

Большинство процессов, которые кажутся нам необратимыми во времени, по какой-то причине начинаются в каком-то очень особом, высокоупорядоченном состоянии. Например, новая колода карт идет по порядку, но как только мы их перетасуем, они становятся беспорядочными; яйцо — гораздо более упорядоченное состояние, чем разбитое или омлет; и т. д. В законах физики нет ничего, что мешало бы акту перетасовки колоды карт создать идеально упорядоченный набор карт — всегда есть шанс на это, это просто исчезающе малый шанс. Другой пример: существует гораздо больше возможных неупорядоченных расположений головоломки, чем одно упорядоченное расположение, которое создает полную картину. Итак, кажущаяся асимметрия времени на самом деле всего лишь асимметрия случайности – вещи развиваются от порядка к беспорядку не потому, что обратное невозможно, а потому, что это крайне маловероятно. Таким образом, Второй закон термодинамики является скорее статистическим принципом, чем фундаментальным законом (это было великое открытие Больцмана). Но в результате, при условии, что начальное состояние системы относится к относительно высокому порядку, тенденция почти всегда будет к беспорядку.

Таким образом, термодинамика, по-видимому, является одним из немногих физических процессов, которые НЕ являются симметричными во времени, и настолько фундаментальны и вездесущи в нашей Вселенной, что могут единолично отвечать за наше восприятие времени как имеющего направление. Действительно, несколько других стрел времени, отмеченных ниже (возможно), в конечном итоге возвращаются к асимметрии термодинамики. В самом деле, этот закон настолько ясен, что измерение энтропии было предложено как способ отличить прошлое от будущего, а термодинамическая стрела времени была даже выдвинута как причина, по которой мы можем помнить прошлое, но не будущее. из-за того, что энтропия или беспорядок в прошлом были ниже, чем в будущем.

Космологическая стрела времени

Утверждалось, что стрела времени указывает в направлении расширения вселенной , поскольку вселенная продолжает расти все больше и больше с момента своего начала в Большом взрыве (см. раздел о времени и Большом взрыве) . К началу 20-го ^-го -го века стало очевидно, благодаря работе Эдвина Хаббла и других, что пространство действительно расширяется, и галактики удаляются друг от друга все дальше. Таким образом, по логике, в гораздо более раннее время Вселенная была намного меньше и в конечном итоге была сосредоточена в одной точке или сингулярность , которую мы называем Большим Взрывом. Таким образом, кажется, что Вселенная имеет некоторую внутреннюю (внешнюю) направленность. Однако в нашей повседневной жизни мы физически не осознаем этого движения, и трудно понять, как мы можем воспринимать расширение Вселенной как стрелу времени.

Космологическая стрела времени может быть связана с термодинамической стрелой или даже зависеть от нее, учитывая, что по мере того, как Вселенная продолжает расширяться и движется к конечному « Тепловая смерть » или « Большой холод », он также движется в направлении увеличения энтропии, в конечном итоге достигая положения максимальной энтропии, где количество полезной энергии становится незначительным или даже нулевым. Это согласуется со вторым законом термодинамики в том смысле, что общее направление идет от текущего полуупорядоченного состояния, отмеченного проявлениями порядка и структуры, к полностью неупорядоченному состоянию теплового равновесия. Однако в современной физике остается неясным, почему именно у Вселенной была очень низкая энтропия при ее происхождении, Большом взрыве.

Также возможно, хотя и менее вероятно, согласно предсказаниям современной физики, что нынешняя фаза расширения Вселенной может в конечном итоге замедлиться, остановиться, а затем полностью измениться под действием гравитации. Затем Вселенная сожмется до зеркального отражения Большого Взрыва, известного как «Большое сжатие » (и, возможно, последующий «Большой отскок » в одной из серий циклических повторений). По мере того, как Вселенная сжимается и коллапсирует, энтропия в теории начнет уменьшаться, и, по-видимому, стрела времени остановится.0005 реверсирует , и время фактически начнет течь вспять. Таким образом, в этом сценарии стрела времени, которую мы ощущаем, является просто функцией нашего текущего места в эволюции Вселенной, и в какой-то другой момент она могла бы изменить свое направление. Однако с этой точкой зрения связаны парадоксы, потому что, если смотреть с подходящей отдаленной и долгосрочной точки зрения, время будет продолжать двигаться «вперед» (по крайней мере, в некоторых отношениях), даже если Вселенная окажется в фазе сжатия. а не этап расширения. Таким образом, космическая асимметрия времени все еще может продолжаться даже в такой «закрытой» Вселенной.

Лучистая стрела времени

Волны всегда излучаются от источника

Волны , такие как свет, радиоволны, звуковые волны, волны воды и т. д., всегда излучают и распространяются наружу от своих источников. Хотя теоретические уравнения допускают противоположные ( покрывающих ) волны, в природе это, по-видимому, никогда не наблюдается. Эта асимметрия рассматривается некоторыми как причина асимметрии времени.

Возможно, что радиационная стрела также может быть связана с термодинамической стрелой, потому что радиация предполагает повышенную энтропию, а конвергенция предполагает повышенный порядок. Это становится особенно ясным, когда мы рассматриваем излучение как частицу (то есть как состоящее из фотонов), как это предполагает квантовая механика.

Квантовая стрела времени

Весь механизм квантовой механики (или, по крайней мере, ее общепринятая копенгагенская интерпретация ) основан на уравнении Шредингера и коллапсе волновых функций (см. раздел о квантовом времени), и это кажется быть асимметричным во времени явлением. Например, местоположение частицы описывается волновой функцией, которая по существу дает различные вероятности того, что частица находится во многих различных возможных положениях (или 9).0005 суперпозиции ), и волновая функция коллапсирует только тогда, когда частица действительно наблюдается. В этот момент можно, наконец, сказать, что частица находится в одном конкретном положении, и тогда вся информация из волновой функции теряется и не может быть воссоздана. В этом отношении процесс необратим во времени, создается стрела времени.

Некоторые физики, в том числе команда Ааронова , Бергманна и Лебовица в 1960-х, тем не менее поставили под сомнение этот вывод. Их эксперименты пришли к выводу, что мы получаем асимметричные во времени ответы в квантовой механике только тогда, когда задаем асимметричные во времени вопросы, и что вопросы и эксперименты могут быть сформулированы таким образом, что результаты будут симметричными во времени. Таким образом, квантовая механика не навязывает миру временную асимметрию; скорее, мир навязывает квантовой механике временную асимметрию.

Неясно, как квантовая стрела времени, если она вообще существует, связана с другими стрелками, но возможно, что она связана с термодинамической стрелой, в том смысле, что она показывает склонность к коллапсу волновых функций в состояния с более высокой энтропией по сравнению с состояниями с более низкой.

Слабая ядерная сила Стрела времени

Из четырех фундаментальных сил в физике (гравитация, электромагнетизм, сильное ядерное взаимодействие и слабое ядерное взаимодействие) слабое ядерное взаимодействие — единственная, которая не всегда проявляет полную временную симметрию. Таким образом, в какой-то ограниченной степени существует слабая силовая стрела времени, и это единственная стрела времени, которая оказывается совершенно не связанной с термодинамической стрелой.

Слабое ядерное взаимодействие — это очень слабое взаимодействие в ядре атома, ответственное, среди прочего, за радиоактивный бета-распад и образование нейтрино. Возможно, это наименее понятая и самая странная из фундаментальных сил. В некоторых ситуациях слабое взаимодействие обратимо во времени, например. протон и электрон могут столкнуться вместе, чтобы произвести нейтрон и нейтрино, а столкновение нейтрона и нейтрино также МОГУТ произвести протон и электрон (даже если шансы, что это произойдет на практике, очень малы). Однако есть примеры слабого взаимодействия, необратимого во времени, например, случай осцилляции и распада нейтрального каон и анти-каон частиц. Экспериментально было показано, что при определенных условиях каоны и антикаоны на самом деле распадаются с разной скоростью, что указывает на то, что слабое взаимодействие на самом деле необратимо во времени, тем самым устанавливая своего рода стрелу времени.

Следует, однако, заметить, что это не такая сильная или фундаментальная стрела времени, как термодинамическая стрела (разница между процессом, который мог бы идти в любом направлении, но несколько по-другому или с другой скоростью, и действительно необратимый процесс, такой как энтропия, который просто не может идти в обе стороны). В самом деле, это такое редкое явление, такое маленькое и едва заметное по своему действию и настолько оторванное от любой другой стрелы, что его обычно характеризуют как необъяснимое явление.0005 аномалия .

Причинная стрела времени

Хотя это и не связано напрямую с физикой, причинно-следственная связь тесно связана со стрелой времени. По определению причина предшествует следствию . Хотя на удивление трудно удовлетворительно определить причину и следствие, эта концепция легко проявляется в событиях нашей повседневной жизни. Если мы уроним бокал на твердый пол, он впоследствии разобьется, в то время как осколки стекла на полу вряд ли впоследствии приведут к тому, что бокал не разобьется. Заставляя что-то происходить, мы в какой-то степени контролируем будущее, тогда как, что бы мы ни делали, мы не можем изменить или контролировать прошлое.

И снова основной принцип вполне может вернуться к термодинамической стрелке: если из хорошо упорядоченного бокала можно легко сделать разбитое стекло, то обратное гораздо труднее и маловероятнее.

Психологическая стрела времени

Вариант причинной стрелы иногда называют психологической или перцептивной стрелой времени . Кажется, у нас есть врожденное чувство, что наше восприятие движется от известного прошлого к неизвестному будущему. Мы предвосхищаем неизвестное и автоматически движемся вперед к нему, и хотя мы способны помнить прошлое, мы обычно не тратим время впустую, пытаясь изменить уже известное и фиксированное прошлое.

Стивен Хокинг утверждал, что даже психологическая стрела времени в конечном счете зависит от термодинамической стрелы, и что мы можем помнить вещи прошлого только потому, что они образуют относительно небольшой набор по сравнению с потенциально бесконечным числом возможных беспорядочных наборов будущего.

Антропный принцип

Некоторые мыслители, включая Стивена Хокинга, снова , привязали направление стрелы времени к тому, что иногда называют 9-м числом.0061 слабый антропный принцип , идея о том, что законы физики таковы, каковы они есть, исключительно потому, что эти законы позволяют развиваться разумным, вопрошающим существам, подобным нам. Дело не в том, что Вселенная каким-то образом «предназначена» для существования людей, а в том, что мы оказываемся в такой Вселенной только потому, что она такая, какая она есть, хотя Вселенная легко могла бы развиться совсем по-другому с совершенно другим путем. разные законы.

Таким образом, утверждает Хокинг, сильная термодинамическая стрела времени является необходимым условием для развития разумной жизни, какой мы ее знаем. Например, таким существам, как мы, необходимо потреблять пищу (относительно упорядоченная форма энергии) и преобразовывать ее в тепло (относительно неупорядоченная форма энергии), для чего необходима термодинамическая стрела, подобная той, которую мы видим вокруг себя. Если бы Вселенная была какой-то другой, нас бы здесь не было, чтобы наблюдать за ней.

Что такое время? | Живая наука

Легко быстро потеряться в сложности времени.
(Изображение предоставлено Shutterstock)

Время — это видимое развитие событий из прошлого в будущее. Хотя невозможно полностью определить природу времени, у всех нас есть много общих переживаний, связанных временем: причины естественным образом ведут к следствиям, мы помним прошлое, но не будущее, и эволюция времени кажется непрерывной и необратимой.

Является ли время относительным?

Специальная теория относительности Эйнштейна показала, что опыт течения времени зависит от наблюдателя и его положения. Ранее работы Исаака Ньютона предполагали существование «главных часов», которые синхронизировали время во всей Вселенной. На самом деле не предполагалось, что эти часы существуют, но концепция позволяла работать уравнениям Ньютона. Ключевой идеей было то, что все наблюдатели могли договориться об одном и том же моменте времени, 90 341, согласно Интернет-энциклопедии философии 9.0342 (откроется в новой вкладке).

Однако, основываясь на своей работе, Эйнштейн обнаружил, что течение времени относительно. В специальной теории относительности движущиеся часы идут медленно; чем быстрее вы перемещаетесь в пространстве, тем медленнее вы продвигаетесь во времени. Чем ближе вы приближаетесь к скорости света, тем сильнее становится этот эффект.

Эйнштейн в своей специальной теории относительности показал, что два наблюдателя не могут прийти к согласию относительно одновременных событий. Это можно понять по этой схеме. Слева показан вагон поезда с Алисой внутри. Алиса включает свет в середине вагона и наблюдает, как световые лучи достигают двух концов вагона одновременно, T2. Справа мы видим сценарий с точки зрения Боба на платформе, когда поезд движется мимо со скоростью v. Он видит два световых луча, испускаемых одновременно, как и Алиса. Однако, поскольку поезд движется вправо, задняя часть поезда сначала перехватывает левый свет, в момент времени T1 < T2. Между тем свету требуется немного больше времени, чтобы попасть в переднюю часть поезда, что и происходит в момент времени T3 > T1. Итак, с точки зрения Боба, события, которые Алиса считала одновременными, происходят одно за другим. (Изображение предоставлено Марком Гарликом/Science Photo Library через Getty Images)

За десятилетия, прошедшие с тех пор, как Эйнштейн впервые предложил эту концепцию, физики провели многочисленные измерения, демонстрирующие этот эффект. Атомные часы на борту реактивного самолета тикают медленнее, чем на земле. Субатомная частица, называемая мюоном, не существует достаточно долго, чтобы пройти из атмосферы, где она генерируется, когда космических лучей ударяют молекулы воздуха, к земле. Но поскольку мюоны движутся со скоростью, близкой к скорости света, с нашей точки зрения кажется, что они существуют дольше, что позволяет им завершить свое путешествие.

Когда Эйнштейн разработал свою общую теорию относительности, он распространил эту концепцию, известную как « замедление времени », на ситуации, связанные с гравитацией . Наличие сильной гравитации также замедляет течение времени, поэтому часы в сильном гравитационном колодце (например, на поверхности Земли или вблизи черной дыры) будут идти медленнее, чем часы в центре космоса. по словам физика Кристофера С. Бэрда (открывается в новой вкладке).

Связанный: 9 способов увидеть теорию относительности Эйнштейна в реальной жизни

Возможны ли путешествия во времени?

Путешествие во времени в будущее не просто разрешено — оно обязательно. Действительно, с каждой секундой все мы движемся вперед, в свое собственное будущее. Будущее неизбежно, и от него невозможно убежать. Но реальность относительности ясно дает понять, что «прыгать» вперед во времени вполне допустимо.

Если близнец отправится в полет на ракетном корабле и проведет несколько лет в путешествии со скоростью, близкой к скорости света, по возвращении на Землю он состарится меньше, чем его земной близнец. Хотя на космическом корабле могло пройти всего несколько лет, на Земле могли пройти десятилетия или даже столетия, в зависимости от того, как быстро летела ракета.0341 по версии журнала «Космос» (открывается в новой вкладке). В реальном примере астронавт НАСА Скотт Келли провел на несколько миллисекунд меньше времени, чем его близнец Марк (Скотт также на шесть минут моложе), благодаря тому, что провел больше времени в космосе, путешествуя со скоростью около 17 500 миль в час (28 100 км). /h), согласно дочернему сайту Live Science Space.com (открывается в новой вкладке).

Время в пространстве течет по-разному: чем быстрее вы перемещаетесь в пространстве, тем медленнее вы продвигаетесь во времени. (Изображение предоставлено Питером Финчем через Getty Images)

Но путешествия во времени в прошлое, по-видимому, запрещены — по крайней мере, во всех когда-либо проводившихся экспериментах и ​​наблюдениях. Во-первых, эта возможность поднимает всевозможные неудобные вопросы, такие как знаменитый парадокс дедушки , который спрашивает, что произойдет, если вы вернетесь в прошлое и убьете собственного дедушку: вас бы не существовало, поэтому вы не смогли бы отправиться в прошлое, чтобы совершить действие.

Во-вторых, в физике не существует известного механизма, позволяющего путешествовать назад во времени. Хотя определенные ситуации путешествия во времени могут быть сконструированы в общей теории относительности, для этих ситуаций требуются сущности, которые, кажется, не существуют в нашей Вселенной (например, материя с отрицательной массой или бесконечно длинные цилиндры).

Однако в настоящее время у физиков нет полного понимания того, почему путешествия во времени в прошлое запрещены.

Можно ли повернуть время вспять?

Почти все законы и уравнения, которые физики используют для понимания мира природы, симметричны во времени. Это означает, что их можно отменить без изменения каких-либо результатов. Например, если вы будете смотреть видео о том, как мяч поднимается в воздух и снова падает, без какого-либо другого контекста, вы не сможете сказать, воспроизводилось ли видео вперед или назад.

Тем не менее, есть один аспект физики, который, кажется, уважает течение времени: концепция энтропии, которая является мерой беспорядка в системе. Согласно второму закону термодинамики , энтропия всегда возрастает в замкнутой системе, и эту эволюцию нельзя повернуть вспять.

Физики не знают, порождает ли рост энтропии «стрелу» времени или это просто совпадение, согласно Стэнфордской энциклопедии философии .

Концептуальная иллюстрация «стрелы времени». (Изображение предоставлено NASA/GSFC)

Время дискретно или непрерывно?

Почти все физические теории рассматривают время как континуум, и именно так мы воспринимаем течение времени. Не существует наименьшей «единицы» течения времени. Все события плавно перетекают без перерыва или икоты в следующее.

Однако одна из теорий квантовой гравитации, называемая петлевой квантовой гравитацией, предполагает существование наименьшей возможной единицы из пространство-время . Эта единица будет представлять наименьшее возможное расширение пространства и продолжительность времени. В этой теории то, что мы воспринимаем как гладкое, непрерывное время, на самом деле является заикающимся, остановленным движением от прошлого к будущему. Но поскольку это происходит в течение такого невероятно короткого промежутка времени, оно кажется непрерывным, как кадры фильма, сливающиеся вместе, согласно статье 1998 года физика Карло Ровелли в журнале Living Reviews of Relativity . .

Время реально?

Ученые, философы и другие размышляли о природе времени. И хотя мы многое узнали о времени, например о реальности замедления времени и возможной связи между временем и энтропией, мы не смогли дать полного описания того, что такое время.

Некоторые философы и физики утверждали, что то, что мы воспринимаем как время, является всего лишь иллюзией, артефактом нашего сознания. С этой точки зрения течение времени нереально; прошлое и будущее уже существуют в своем полном объеме, точно так же, как уже существует все пространство. То, что мы ощущаем как течение времени, является побочным продуктом того, как работает наш мозг, когда мы обрабатываем сенсорную информацию из окружающей среды 9.0341 по словам физика Шона Кэрролла (открывается в новой вкладке).

Дополнительные ресурсы

• Послушайте почтенный подкаст «Астрономический состав», чтобы узнать, как перейти вперед во времени в этом выпуске (откроется в новой вкладке).
• Автор статьи и астрофизик Пол М. Саттер исследовал природу путешествий во времени в этом выпуске своего подкаста «Спросите космонавта».
• Симметрия обращения времени является фундаментальной для физики, и вы можете узнать о ней больше в этой записанной лекции (откроется в новой вкладке), предоставленной Международным центром теоретической физики.

Библиография

Baird, CS (2013, 24 июня). В верхней части здания время течет быстрее, чем в нижней? научных вопроса с неожиданными ответами. https://www.wtamu.edu/~cbaird/sq/2013/06/24/делает-время-идет-быстрее-на-верху-из-здания-по сравнению с-внизу/ (открывается в новой вкладке)

Каллендер, К. (8 июня 2021 г.). Термодинамическая асимметрия во времени . Стэнфордская энциклопедия философии. https://plato.stanford.edu/entries/time-thermo/ (открывается в новой вкладке)

Кэрролл, С. (18 октября 2013 г.). Время реально? https://www. preposterousuniverse.com/blog/2013/10/18/is-time-real/ (открывается в новой вкладке) 

Хантер, Дж. (без даты). Путешествие во времени . Интернет-энциклопедия философии. Получено 5 апреля 2022 г. с https://iep.utm.edu/timetrav/ (открывается в новой вкладке)

О’Коннелл, К. (3 августа 2021 г.). Путешествие во времени: пять способов, которыми мы могли бы это сделать. Космос. https://cosmosmagazine.com/science/physics/five-ways-to-travel-through-time/ (открывается в новой вкладке)

Ровелли, К. (1998). Петлевая квантовая гравитация. Живые обзоры относительности, 1 (1). https://link.springer.com/article/10.12942/lrr-2008-5 (открывается в новой вкладке)

Пол М. Саттер — профессор-исследователь в области астрофизики в Университете Стоуни-Брук Университета штата Нью-Йорк и Институте Флэтайрон в Нью-Йорке. Он регулярно появляется на телевидении и в подкастах, в том числе «Спросите космонавта». Он является автором двух книг: «Твое место во Вселенной» и «Как умереть в космосе», а также регулярно публикуется на Space. com, Live Science и других ресурсах. Пол получил докторскую степень по физике в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн в 2011 году и провел три года в Парижском институте астрофизики, после чего прошел стажировку в Триесте, Италия.

Иллюзия времени

Порядок времени Карло Ровелли Аллен Лейн (2018)

По мнению физика-теоретика Карло Ровелли, время — это иллюзия: наше наивное восприятие его течения не соответствует физической реальности. Действительно, как утверждает Ровелли в «Порядок времени» , иллюзорно гораздо больше, в том числе картина Исаака Ньютона о тикающих часах. Даже релятивистское пространство-время Альберта Эйнштейна — эластичное многообразие, искривляющееся так, что локальное время различается в зависимости от относительной скорости человека или близости к массе, — является просто эффективным упрощением.

Так что, по мнению Ровелли, происходит на самом деле? Он утверждает, что реальность — это всего лишь сложная сеть событий, на которую мы проецируем последовательности прошлого, настоящего и будущего. Вся Вселенная подчиняется законам квантовой механики и термодинамики, из которых возникает время.

Ровелли — один из создателей и сторонников теории петлевой квантовой гравитации, одной из нескольких продолжающихся попыток соединить квантовую механику с общей теорией относительности. В отличие от более известной теории струн, петлевая квантовая гравитация не пытается быть «теорией всего», из которой мы можем создать всю физику элементарных частиц и гравитацию. Тем не менее, его программа объединения этих двух принципиально разных законов невероятно амбициозна.

Наряду с работой по квантовой гравитации и вдохновленный ею, Ровелли выдвигает идею «физики без времени». Это происходит из-за того, что некоторые уравнения квантовой гравитации (например, уравнение Уилера-ДеВитта, приписывающее Вселенной квантовые состояния) могут быть записаны вообще без привязки ко времени.

Как объясняет Ровелли, кажущееся существование времени — в нашем восприятии и в физических описаниях, написанных на математических языках Ньютона, Эйнштейна и Эрвина Шредингера — происходит не от знания, а от невежества. «Вперед во времени» — это направление, в котором увеличивается энтропия и в котором мы получаем информацию.

Книга состоит из трех частей. В первой «Рассыпание времени» Ровелли пытается показать, как устоявшиеся физические теории деконструируют наши идеи здравого смысла. Эйнштейн показал нам, что время — это всего лишь четвертое измерение и что в «сейчас» нет ничего особенного; даже «прошлое» и «будущее» не всегда четко определены. Податливость пространства и времени означает, что два события, происходящие далеко друг от друга, могут даже происходить в одном порядке, когда их видит один наблюдатель, и в противоположном порядке, когда их видит другой.

Ровелли дает хорошее описание классической физики Ньютона и Людвига Больцмана, а также современной физики через призму Эйнштейна и квантовой механики. Существуют параллели с термодинамикой и байесовской теорией вероятностей, которые опираются на концепцию энтропии и поэтому могут использоваться для утверждения, что течение времени является субъективной характеристикой Вселенной, а не объективной частью физического описания.

Но я спорю с деталями некоторых заявлений Ровелли. Например, далеко не факт, что пространство-время квантуется в том смысле, что пространство и время упакованы в минимальные длины или периоды (планковская длина или время). Скорее, наше понимание сходит на нет в те очень малые промежутки времени, когда для объяснения вещей нам нужны и квантовая механика, и теория относительности.

Во второй части «Мир без времени» Ровелли выдвигает идею о том, что события (просто слово для данного времени и места, в котором что-то может произойти), а не частицы или поля, являются основными составляющими мира. . Задача физики — описать взаимосвязь между этими событиями: как отмечает Ровелли, «буря — это не вещь, это совокупность явлений». На нашем уровне каждое из этих событий выглядит как взаимодействие частиц в определенном месте и в определенное время; но сами время и пространство на самом деле проявляются только из их взаимодействий и паутины причинности между ними.

В последнем разделе «Источники времени» Ровелли реконструирует происхождение наших иллюзий с точки зрения термодинамики и квантовой механики. Он утверждает, что наше восприятие течения времени полностью зависит от нашей неспособности видеть мир во всех его деталях. Квантовая неопределенность означает, что мы не можем знать положения и скорости всех частиц во Вселенной. Если бы мы могли, не было бы ни энтропии, ни распутывания времени. Ровелли выдвинул эту «гипотезу теплового времени» вместе с французским математиком Аленом Конном.

Орден Времени — компактная и элегантная книга. Каждая глава начинается с меткой оды классического латинского поэта Горация — особенно мне понравилось «Не занимайся заумными вычислениями». А почерк, переведенный с итальянского Эрикой Сегре и Саймоном Карнеллом, более стильный, чем в большинстве книг по физике. Ровелли умело излагает мысли философов Мартина Хайдеггера и Эдмунда Гуссерля, социолога Эмиля Дюркгейма и психолога Уильяма Джеймса, а также любимых философов-физиков, таких как Хилари Патнэм и Уиллард Ван Орман Куайн. Иногда письмо переходит в цветочность. Например, Ровелли описывает свой последний раздел как «огненную магму идей, иногда просветляющую, иногда сбивающую с толку».

В конце концов, я не уверен, что верю идеям Ровелли ни о петлевой квантовой гравитации, ни о гипотезе теплового времени. И одна эта книга не дала бы непрофессионалу достаточно информации для вынесения суждения. Орден Времени , тем не менее, поднимает и исследует большие проблемы, которые очень живы в современной физике и тесно связаны с тем, как мы, ограниченные существа, наблюдаем и участвуем в мире.

Как работает время? | Космос

Время вокруг нас, константа, которая заставляет мир и вселенную тикать.
(Изображение предоставлено Shutterstock)

С начала Вселенной и до наших дней время — одна из немногих вещей, которые мы считаем регулярными и неизменными. Время работает, измеряя периоды между прошлым, настоящим и будущим.

Но это простой, хотя и расплывчатый ответ на невероятно сложную тему.

Время окружает нас повсюду и является основой того, как мы регистрируем жизнь на Земле (откроется в новой вкладке). Цивилизации возникают и падают, звезды рождаются и гаснут, а наш метод отслеживания того, как эти моменты соотносятся с настоящим, остается неизменным. Но время не так постоянно и не так просто, как может показаться.

Связанный: Мировое время: что это такое и как оно работает?

Как это работает

(Изображение предоставлено Future)

Эта статья предоставлена ​​вам Как это работает (открывается в новой вкладке)

How It Works (открывается в новой вкладке) — это насыщенный событиями журнал, изобилующий захватывающей информацией о последних достижениях науки и техники, содержащий все, что вам нужно знать о том, как мир вокруг вас — и Вселенная — работает.

В 17 веке физик Исаак Ньютон видел время как стрелу, выпущенную из лука, летящую по прямой, прямой линии и никогда не отклоняющуюся от своего пути. Для Ньютона одна секунда на Земле была такой же продолжительностью, как та же самая секунда на Марсе , Юпитере или в глубоком космосе. Он считал, что абсолютное движение невозможно обнаружить, а это означало, что ничто во Вселенной не имеет постоянной скорости, даже свет. Применяя эту теорию, он смог предположить, что если скорость света (открывается в новой вкладке) может меняться, тогда время должно быть постоянным. Время должно идти от одной секунды к другой, без разницы в продолжительности любых двух секунд. Это то, что легко считать правдой. В сутках примерно 24 часа; у вас нет одного дня с 26 и одного с 23. 

Однако в 1905 году Альберт Эйнштейн утверждал, что скорость света не меняется , но является постоянной величиной, движущейся со скоростью 186 282 мили в секунду (299792 километра в секунду). Он постулировал, что время больше похоже на реку, приливы и отливы в зависимости от эффектов гравитации и пространства-времени. Время ускорялось и замедлялось вокруг космологических тел с разными массами и скоростями, и поэтому одна секунда на Земле не была одинаковой продолжительностью времени во всей Вселенной.

История по теме: Что такое пространство-время?

Десятилетия спустя теория Эйнштейна подтвердилась. 19 октябряВ 71 году физики Дж. К. Хафеле и Ричард Китинг проверили теорию Эйнштейна, облетев четыре цезиевых атомных часа на самолетах по всему миру, двигаясь на восток, а затем на запад.

В своей статье, опубликованной в 1972 году в журнале Science, Хафеле и Китинг сообщили, что бортовые часы были примерно на 59 наносекунд медленнее, чем наземные атомные часы при движении на восток, и на 273 наносекунды быстрее, чем наземные часы при движении на запад. . Их результаты подтвердили теорию Эйнштейна о том, что время во Вселенной колеблется.

Сколько длится секунда?

Существует два основных способа измерения времени: динамическое и атомарное время. Первый полагается на движение небесных тел, включая Землю, для отслеживания времени, будь то время вращения далекой вращающейся звезды, такой как пульсар , движение звезды в нашей ночи небо или вращение Земли. Однако, несмотря на вращающуюся звезду, эти методы не всегда полностью точны.

Старое определение секунды основывалось на вращении Земли. Поскольку солнцу требуется один день, чтобы встать на востоке, зайти на западе и снова встать, день был почти произвольно разделен на 24 часа, час на 60 минут и минуту на 60 секунд. Однако Земля не вращается равномерно. Его вращение уменьшается со скоростью примерно 30 секунд каждые 10 000 лет из-за таких факторов, как приливное трение (откроется в новой вкладке). Ученые разработали способы учета изменяющейся скорости вращения Земли, вводя дополнительные секунды, но для получения наиболее точного времени нужно идти еще меньше.

Атомное время зависит от энергетического перехода внутри атома определенного элемента, обычно цезия. Определив секунду с помощью количества этих переходов, можно измерить время с точностью до крошечной доли секунды за миллион лет. Определение секунды теперь определяется как 9192 631 770 переходов внутри атома цезия, сообщает Scientific American .

Атомные часы: самый точный отсчет времени

Атомные часы (открывается в новой вкладке) обеспечивают самый точный отсчет времени на Земле. Вся система GPS на орбите вокруг Земли использует атомные часы для точного отслеживания местоположения и передачи данных на планету, в то время как целые научные центры созданы для расчета наиболее точной меры времени — обычно путем измерения переходов. внутри атома цезия.

История по теме: НАСА только что активировало свои атомные часы для дальнего космоса отслеживать и обнаруживать энергетические переходы внутри атомов цезия и сохранять более точную меру времени. Хотя цезиевые часы в настоящее время используются для измерения времени во всем мире, стронциевые часы обещают вдвое большую точность, а экспериментальная конструкция, основанная на заряженных атомах ртути, может еще больше сократить расхождения до менее чем одной секунды, потерянной или полученной за 400 миллионов лет.

Время: четвертое измерение Вселенной

Когда-то ученые думали, что пространство и время разделены и что Вселенная представляет собой просто набор космических тел, расположенных в трех измерениях. Однако Эйнштейн ввел понятие времени как четвертого измерения, что означало, что пространство и время неразрывно связаны. Его общая теория относительности предполагает, что пространство-время расширяется и сжимается в зависимости от импульса и массы близлежащей материи.

Спустя много лет после своего предложения общая теория относительности Эйнштейна была доказана благодаря гравитационному зонду НАСА B, который продемонстрировал, что пространство и время действительно связаны. Четыре гироскопа были направлены в сторону далекой звезды, и если бы гравитация не влияла на пространство и время, они оставались бы зафиксированными в одном и том же положении. Однако ученые ясно наблюдали эффект «перетаскивания кадра» из-за гравитации Земли, что означало, что гироскопы очень немного смещались с места. Это говорит о том, что ткань пространства может быть изменена, и если пространство и время связаны, то время может растягиваться и сжиматься под действием гравитации.

Связанный: Гравитационный зонд НАСА подтверждает две теории Эйнштейна

Почему время движется только вперед что время движется только вперед.

Пока нет никаких физических доказательств того, что что-либо во Вселенной может уклоняться от времени и двигаться назад или прыгать вперед. И ученые не совсем уверены, почему время движется только вперед, но у них есть теории.

Одна теория основана на втором законе термодинамики. Этот закон гласит, что все во Вселенной имеет тенденцию двигаться от низкой к высокой энтропии или от однородности к беспорядку, начиная с простоты при Большом взрыве и переходя к почти случайному расположению галактик и их обитателей в наши дни. Это известно как «стрела времени» или иногда «стрела времени», вероятно, введенная британским астрономом Артуром Эддингтоном в 1928 году, сказал философ-аналитик Хью Прайс на семинаре Пуанкаре в 2006 году.0009

Эддингтон предположил, что время несимметрично: «Если, следуя по стрелке, мы находим все больше и больше случайного элемента в состоянии мира, то стрелка указывает в будущее; если случайный элемент уменьшается, стрелка указывает на прошлое», — писал он в «Природе физического мира» в 1928 году. Например, если бы вы наблюдали почти однородную звезду, но позже увидели, как она взорвалась как сверхновая и превратилась в рассеянную туманность, вы бы знайте, что время перешло от равенства к хаосу.

Другая теория предполагает, что течение времени связано с расширением нашей Вселенной. Когда Вселенная расширяется, она тянет за собой время, потому что пространство и время связаны как одно целое. Но это означает, что если Вселенная достигнет теоретического предела расширения и начнет сжиматься, то время повернется вспять — небольшой парадокс. Могло ли время действительно повернуться вспять, чтобы все вернулось в эпоху простоты и закончилось «Большим хрустом»? Маловероятно, что мы будем рядом, чтобы это выяснить, но мы можем предположить, что, по нашему мнению, может произойти.

Возможно, у ученых нет ответов на все вопросы, но за последнее столетие они добились впечатляющих успехов в понимании того, как работает время. От древних солнечных часов, показывающих время, до современных атомных часов — теперь мы можем отслеживать течение секунды более точно, чем когда-либо прежде. Время остается сложной темой, но благодаря научным провидцам мы приближаемся к раскрытию секретов этой не такой уж постоянной универсальной константы.

Дополнительные ресурсы и литература

Чтобы узнать больше о концепции замедления времени, в которую мы здесь не углублялись, ознакомьтесь с этим 9Объяснитель 0341 из Университета Миссисипи (открывается в новой вкладке). На YouTube есть множество видеороликов, которые могут помочь вам визуализировать концепцию времени и то, как оно работает. Вот отличный пример из Национальных институтов стандартов и технологий (открывается в новой вкладке). Узнайте больше о том, как время продолжает ставить в тупик даже лучших физиков мира, из « Порядок времени » Карло Ривелли (Riverhead Books, 2018).

Библиография

• Рэмси, Норман Ф. «История атомных часов». Журнал исследований Национального бюро стандартов (1977 г.), том. 88,5 (1983): 301-320. doi: 10.6028/jres.088.015
• Эддингтон, AS (1933). Расширяющаяся Вселенная. Природа, 132 (3332), 406-407. https://ps.ucw.cz/typeset/eddington.pdf (открывается в новой вкладке) 
• Цена, кг. «Стрела времени и вызов Эддингтона», Séminaire Poincaré XV Le Temps (2010) 115–140. http://www.bourbaphy.fr/price.pdf (открывается в новой вкладке)

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

How It Works имеет специальную формулу, позволяющую сделать обучение увлекательным, отвечая на вопросы о науке, космосе, истории, технологиях, транспорте и окружающей среде с помощью увлекательных статей, подробных специальных материалов, мировых научных новостей и актуальных интервью. С впечатляющими иллюстрациями в разрезе, показывающими, как работают вещи, и умопомрачительными фотографиями самых вдохновляющих зрелищ планеты, «Как это работает» представляет собой вершину увлекательного, основанного на фактах веселья для основной аудитории, стремящейся быть в курсе последних технологий и самых впечатляющих явлений на планете. планета и не только. Книга «Как это работает» написана и представлена ​​в стиле, делающем даже самые сложные темы интересными и легкими для понимания, и понравится читателям всех возрастов.

Получите фантастические предложения (открывается в новой вкладке), подписавшись на цифровое и/или печатное издание сейчас. Подписчики получают 13 выпусков в год!

Иллюзия времени: что реально?

(Изображение предоставлено: Изображение часов через Shutterstock)

Роберт Лоуренс Кун является создателем, сценаристом и ведущим « Ближе к истине », общественной телевизионной и мультимедийной программы с участием ведущих мыслителей мира, исследующих самые глубокие вопросы человечества, касающиеся космоса, сознания и поиска смысла. Кун является соредактором (вместе с Джоном Лесли) книги «Тайна существования: почему вообще что-то есть?» Кун предоставил эту статью, основанную на двух недавних эпизодах сериала «Ближе к истине» (продюсер/режиссер Питер Гетцельс), для журнала 9. 0444 Голоса экспертов Space.com: комментарии и идеи .

Почему время вызывает споры? Это кажется реальным, всегда здесь, неумолимо движущимся вперед. Время течет, течет, как река. Время имеет направление, всегда движется вперед. Время имеет порядок, одно за другим. Время имеет продолжительность, поддающийся количественной оценке период между событиями. Время имеет привилегированное настоящее, только настоящее настоящее. Время кажется универсальным фоном, через который протекают все события, так что можно установить порядок и измерить продолжительность.

Вопрос в том, являются ли эти особенности реальными реалиями физического мира или искусственными конструкциями человеческого разума. Время может быть не тем, чем кажется — это гладкое единство без частей, вечно существующая сцена, на которой происходят все события.

Связанный: Мировое время: что это такое и как оно работает?

Является ли время физическим?

Ценить время — значит чувствовать ткань реальности. Я беру интервью у физиков и философов в своем общественном телесериале «Ближе к истине», и многие утверждают, что время — это иллюзия. Что они имеют в виду, говоря, что время «не реально»?

Хью Прайс, профессор философии Кембриджского университета, утверждает, что три основных свойства времени исходят не из физического мира, а из наших ментальных состояний: особый момент настоящего; какой-то поток или проход; и абсолютное направление.

«То, что дает нам физика, — сказал Прайс, — это так называемая «блочная вселенная», где время — лишь часть четырехмерного пространства-времени… а само пространство-время не фундаментально, а возникает из некоторого более глубокая структура».

Мы ощущаем «стрелу» или направление времени и даже причинно-следственную связь, сказал он, потому что наш разум добавляет к реальности «субъективный ингредиент», «так что мы проецируем на мир временную перспективу, которую имеем как агенты. [в этой среде]». [Алан Алда спрашивает: ‘Что такое время?’]

Подумайте о блочной вселенной, которая поддерживается теорией относительности Эйнштейна, как о четырехмерной пространственно-временной структуре, где время подобно пространству, в котором каждое событие имеет свою собственные координаты или адрес в пространстве-времени. Время лишено напряжения, все точки одинаково «реальны», так что будущее и прошлое не менее реальны, чем настоящее.

Время есть, было, будет?

Значит, наши человеческие взгляды вводят нас в заблуждение? Является ли наше ощущение, что время течет или проходит и имеет необходимое направление, ложным? Не придаем ли мы ложного значения настоящему моменту?

«Мы можем изобразить нашу реальность либо как трехмерное место, где что-то происходит с течением времени, — сказал физик Массачусетского технологического института Макс Тегмарк, — либо как четырехмерное место, где ничего не происходит [«блочная вселенная»] — и если это действительно вторая картина, то изменение действительно является иллюзией, потому что ничего не меняется, все просто есть — прошлое, настоящее, будущее.0009

«Значит, жизнь похожа на кино, а пространство-время — на DVD», — добавил он; «В самом DVD нет ничего, что могло бы измениться каким-либо образом, хотя в фильме разворачивается вся эта драма. В любой момент у нас есть иллюзия, что прошлое уже произошло, а будущее еще не существует, и что все меняется. Но все, что я когда-либо осознаю, это состояние моего мозга прямо сейчас. Единственная причина, по которой я чувствую, что у меня есть прошлое, заключается в том, что мой мозг содержит воспоминания».

«Время вышло», — сказал Андреас Альбрехт, космолог-теоретик из Калифорнийского университета в Дэвисе. «Это называется внешним параметром — независимым параметром в [классическом] уравнении движения. Итак, время — время, которое мы знаем с тех пор, как научились измерять время по часам, — кажется, исчезает, когда вы изучаете физику, пока вы не дойдете до теории относительности. . 

«Суть относительности в том, что нет ни абсолютного времени, ни абсолютного пространства. Все относительно. Когда вы пытаетесь обсуждать время в контексте вселенной, вам нужна простая идея, что вы изолируете часть вселенной и называете это ваши часы, а эволюция времени связана только с отношениями между некоторыми частями вселенной и тем, что вы называете своими часами». [5 самых точных часов, когда-либо созданных]

Джулиан Барбур, британский физик, описывает время как «последовательность картинок, последовательность снимков, непрерывно сменяющих друг друга. Я смотрю на вас, вы киваете». ваша голова. Без этого изменения у нас не было бы понятия времени».

«Исаак Ньютон, — заметил Барбур, — настаивал на том, что даже если бы абсолютно ничего не происходило, время шло бы незаметно, и я считаю, что это совершенно неправильно».

Для Барбур перемены реальны, а время — нет. Время — это лишь отражение изменений. Из изменений наш мозг конструирует ощущение времени, как если бы оно текло. По его словам, все «доказательства времени, которые у нас есть, закодированы в статических конфигурациях, которые мы видим или переживаем субъективно, и все они сочетаются друг с другом, чтобы время казалось линейным».

Не все ли иллюзорно?

Но не все физики готовы низвести время до второсортного статуса.

Джон Полкингхорн, квантовый физик и англиканский священник, верит, что течение и направление времени реальны и неумолимы. Было бы «ошибочным аргументом», сказал он, использовать теорию относительности для утверждения, что время есть иллюзия, «потому что ни один наблюдатель не знает об отдаленном событии или одновременности различных событий, пока они однозначно не находятся в прошлом этого наблюдателя. И Следовательно, этот аргумент фокусируется на том, как наблюдатели организуют свое описание прошлого, и не может установить реальность ожидающего будущего».

Полкингхорн отвергает представление о статической блочной вселенной пространства и времени вместе. «Мы живем в мире раскрытия и становления», — сказал он.

Фотини Маркопулу-Каламара, физик-теоретик из Института периметра, сказал: «У меня есть печальный опыт, когда физики говорят мне, что время нереально… Это сбивает меня с толку, потому что время кажется реальным. хлопаю в ладоши, так случилось… Я бы предпочел сказать, что общая теория относительности не является окончательной теорией, чем сказать, что времени не существует».

Время — основной конфликт между теорией относительности и квантовой механикой, измеряемый и податливый в теории относительности, в то время как в квантовой механике он считается фоном (а не наблюдаемым). Для многих физиков, хотя мы воспринимаем время как психологически реальное, оно не является принципиально реальным. В глубочайших основах природы время не является примитивным, нередуцируемым элементом или понятием, необходимым для построения реальности.

Если вы являетесь тематическим экспертом — исследователем, бизнес-лидером, автором или новатором — и хотели бы внести свой вклад в обзорную статью, напишите нам здесь. (Изображение предоставлено SPACE.com)

Идея о том, что время не реально, противоречит здравому смыслу. Но многие идеи о том, как устроен мир, которые человечество считало само собой разумеющимся, потребовали полного переосмысления. Как говорит Тегмарк, «в физике было так много вещей, которые мы считали фундаментальными, но оказались простыми иллюзиями, что мы подвергаем сомнению все — даже время».

Реальность зависит от времени. Является ли время неустранимым, фундаментальным, окончательным дескриптором фундаментальной реальности? Или наше субъективное ощущение течения времени, порожденное нашим мозгом, развившимся для других целей, — иллюзия?

Мнения разделились, но многие физики и философы теперь подозревают, что время не является фундаментальным; скорее, время возникает из чего-то более фундаментального — чего-то вневременного, чего-то совершенно другого (возможно, чего-то дискретного, квантованного, не непрерывного, гладкого).

Альтернативой, конечно же, является наша общая интуиция: время действительно течет, настоящее сверхособенно как единственный реальный момент, а глубокая природа реальности — это становление.

Не могу решить.

Следите за всеми проблемами и дебатами Expert Voices — и участвуйте в обсуждениях — на Facebook, Twitter и Google+. Выраженные взгляды принадлежат автору и не обязательно отражают точку зрения издателя. Эта версия статьи была первоначально опубликована на Space.com.

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

Роберт Лоуренс Кун — создатель, сценарист, ведущий и исполнительный продюсер телесериала PBS «Ближе к истине», соавтором, продюсером и режиссером которого является Питер Гетцелс, — общедоступного телесериала PBS и онлайн-ресурса о космосе, сознании. и смысл, который представляет ведущих ученых, философов и творческих мыслителей, обсуждающих фундаментальные вопросы. Кун опубликовал более 30 книг, в том числе «Тайна существования: почему вообще что-то есть?» (2013) с философом Джоном Лесли, «Ближе к истине: вызов нынешним убеждениям» (2000), «Ближе к истине: наука, смысл и будущее» (2007), «Как думают лидеры Китая» (2011) и «Человек Кто изменил Китай: жизнь и наследие Цзян Цзэминя» (2005 г.), первая биография живого китайского лидера, опубликованная в Китае, и книга-бестселлер Китая в 2005 г. Кун — комментатор BBC, CCTV, CNN и Bloomberg. и ведущий обозреватель газет South China Morning Post и China Daily. Он является создателем и ведущим программы «Ближе к Китаю с Р.Л. Куном» на канале CCTV News и отмеченного наградами документального сериала «Вызовы Китая», также снятого Гетцелсом и транслируемого на станциях PBS и в Китае. Кун также является международным корпоративным стратегом и инвестиционным банкиром, а также председателем-основателем Фонда Куна, выпускающего книгу «Ближе к истине».