Kontraproduktív-e az ismeretterjesztés a modern fizika területén?

@44-45: Én is. Ugyanakkor:

"az ismeretterjesztésnek az a célja, hogy az általános közönséget ismeretekkel gazdagítsa"

Bár ez remekjól hangzik, és részigazság van is benne, az ismeretterjesztés legfőbb célja a profitszerzés. Pl xy fizikus ír egy könyvet, amit z kiadó kiad. Szép dolog, ha az olvasók tanulhatnak belőle, de a valódi cél nem ez, hanem - triviálisan - az, hogy minél több példányt el tudjanak adni abból a könyvből, így minél több pénz folyhasson be. (Ami, félreértés ne essék, nem egy hűde gonosz és ördögi gondolat, a kiadónak is meg kell élnie, fent kell tartania magát, teljesen valid cél a profit maximalizálására törekvés.)

Emiatt is, aztán a téma átadásának nehézségeiből következően - lsd a kérdés leírásában -, illetve szimpla emberi arroganciából - lsd 39-es hozzászólás - az ismeretterjesztő művek rengeteg félreérthető információt tartalmaznak, ami egy dolog, de sajnálatosan sok konkrét tárgyi "tévedést" is. (Mondjuk ha valaki tudatosan közöl valótlan információt, valósnak feltüntetve azt, azt nem tévedésnek hívjuk,

arra egészen más szó van.)

"Azonban az ismeretterjesztő művekben a matematikai részeket úgy kell bemutatni, hogy azok könnyen érthetők legyenek az átlagember számára is."

Erre nem látom, hogy lenne mód. Még a legelterjedtebb és ártatlannak tűnő egyszerűsítések is csak a félreértések forrásai. Lsd a kb mindenki által ismert E = mc^2-et, amire alapozva hetente kétszer megkérdezik csak itt a GYK-n, hogy mivel nála m = 0, a fotonnak akkor most nincs is energiája? Mert az E^2 = m^2 * c^4 + p^2 * c^2 már túl bonyolult, meg nem igazán fér ki a bögrékre, pólókra. Ennél pedig csak erőteljesebb egyszerűsítéseket kell tennünk, ha bármi matekot akarunk vinni a dologba és nem tankönyvet írunk, ami még több félreértést és kavart szül.

"Ez gyakran azt jelenti, hogy szemléletes példákat és analógiákat kell használni"

A szemlétes példák és analógiák nem a matematikai modell bemutatását szokták szolgálni az ismeretterjesztő művekben, hanem a modell valamely interpretációjának a bemutatását kísérlik meg vele.

"Ezenkívül fontos az is, hogy az ismeretterjesztők is felhívják a figyelmet arra, hogy a fizikai modellek matematikai leírása és azok interpretációja két különböző dolog"

Nem lenne rossz. Nem emlékszem, hogy valaha is láttam volna ilyet egy ismeretterjesztő műben, pedig valóban fontos lenne.

"Végül, az ismeretterjesztő műveknek is szerepet kell vállalniuk abban, hogy felhívják az olvasók figyelmét az általuk átadott ismeretek korlátaira, és arra, hogy a tudományos kutatás mindig folyamatban van, és hogy az ismeretek mindig javulnak."

És ez az, amit 100% bizonyossággal félre fog értelmezni az olvasók egy jó része. Azt fogják belőle leszűrni, hogy pl a mai fizikai modelljeink tévesek, a tegnapiak is azok voltak, úgyis mindig csak kidobjuk őket a kukába, aztán jönnek újak, "javítottak", amiket majd a még későbbi jövőben megint kidobunk a kukába, ezért az egész fizika egy nevetséges bohóckodás. Csak itt a GYK-n is kismilliószor láthattuk ezt az értelmezést. Mert itt megint nem értik az emberek, hogy egy fizikai modell az egy matematikai képződmény, és ha bizonyos jelenségekre két modell matekja ugyanazt a végeredményt adja, az adott jelenségkör leírására ekvivalens modellek. A fizikai modellek fejlődése azt jelenti, hogy felismerjük, mely jelenségek leírására használható egy modell, melyekre már nem, és ahol nem használható, oda új modellt alkotunk - ami a régi modell érvényességi körén belül azonos azzal a régi modellel.

@47: "A kettő a mai gazdasági rendszerben viszont szükségszerűen együtt jár."

Pontosan. Az ismeretterjesztést nen lehet elválasztani a csatornáitól. És a legnagyobb tömegekhez eljutó csatornák profitorientáltak.

"Ez sajnos valós probléma, amely az kényszerű egyszerűsítésből fakad."

Részben abból. De erről írtam részletesebben. Pl. semmit nem egyszerűsít a dolgokon az, ha leírjuk, a távoli galaxisok színképének eltolódása a doppler-effektusból adódik, majd elmagyarázzuk, mi az a doppler-effektus, ahelyett, hogy elmagyaráznánk mi az és hogyan is működik a kozmológiai vöröseltolódás. Semmit nem egyszerűsít a dolgokon az, ha leírjuk tényként, hogy az ősrobbanás előtt nem létezett idő és azt kérdezni mi volt az ősrobbanás előtt, olyan mintha azt kérdeznénk, mi van az északi sarknál északabbra, ahelyett, hogy leírnánk, hogy a mai fizikai modellekkel nem tudjuk megmondani, volt-e olyan, hogy ősrobbanás előtt. És így tovább. Ismételten, lsd 39-es hozzászólás.

"Nálad talán a GYK-n feltett kérdések a magyarországi tudományos tájékozottság fokmérőjének számítanak?"

Nem tudom, hol írtam olyasmit, amiből ezt a következtetést vontad le. Ellenben az látszik, hogy több ember fejében is kavarodás van még ennek az ártatlannak tűnő matematikai egyszerűsítésnek köszönhetően is - és az itt, vagy amúgy bárhol máshol újra és újra feltett kérdések ezt bizony megmutatják. (Nem tudom ugyanakkor, mennyire jogos és érdemes azt mondani, hogy áhh, ezek az emberek úgysem értelmesek, hisz itt tettek fel kérdést.)

"Ettől függetlenül egy jó ismeretterjesztő műnek bizony szükségszerű feladata a matematikai részletek egyszerűsítése, szemléletessé tétele."

Nem igazán haladtunk előre, továbbra sem látom, hogy ez lehetséges lenne. Plusz ahogy Hawking is megjegyezte, minden képlet kb megfelezi az olvasók számát.

"Ha egy író eleve hülyének nézi az olvasót, akkor nem ír neki könyvet"

Jó lenne, ha ez igaz lenne, de nagyon úgy tűnik, nem az. Lsd #39.

"Ha neked ment, hogy ezt itt elmagyarázd, akkor miért feltételezed, hogy mondjuk egy akadémikusnak nem sikerül?"

Nekem sem ment. Különböző felületeken számtalanszor próbáltam ezt elmagyarázni olyanoknak, akiknek ezzel kapcsolatban alapvető félreértéseik voltak. A sikeres próbálkozások száma nulla.

@49:

"Egy ismeretterjesztő kiadvány minőségét nem a "profitéhség" oldaláról kell megítélni"

Nem is tettem. Sőt, még csak azt sem látom most hirtelen, hogy ezt így ebben a formában hogy kellene megtenni. Valamit alapvetően félreértettél, de nem tudom, mit, így nehéz kiigazítani. Mindenesetre az állításom annyi, hogy az ismeretterjesztést átszövi a profitorientáltság. Ennek minőségbeli és egyéb aspektusairól nem esett szó.

"Nem igazán értem, mi a problémád a vöröseltolódás vagy az Ősrobbanás magyarázatával."

Az hogy hamis mindkettő. A kozmológiai vöröseltolódás a tér nyúlásából adódik, a doper effektus a térben való relatív mozgásból. Alapvetően más a kettő és nem csak kvalitatívan, hanem kvantitatívan is. Egy rövid magyarázat, szerintem jól érthető és rövid:

[link]

Az ősrobbanás előtt nem volt idő című dologról pedig többször is írtam - annyiszor, hogy el is mentettem az egyiket, hogy ne kelljen mindig újra és újra leírnom. Be is másolom ide:

A helyzet az, hogy nem tudjuk, hogy létezett-e idő az ősrobbanás "előtt", vagy sem. A világegyetem történetét jó pontossággal csak egy bizonyos időpontig tudjuk visszatekerni - és ez nem tartalmazza magát az ősrobbanás pillanatát, így az ősrobbanás állapotát sem. Amikor kíváncsiak vagyunk arra, hogy hogyan is nézett ki az univerzumunk xy időpontban, akkor megpróbáljuk az univerzumban nagy távolságokon döntő erőt tanulmányozni ehhez: a gravitációt. A gravitációt jelenleg az általános relativitáselmélet írja le a legjobban, legteljesebben. Ugyanakkor még az általános relativitáselmélet sem egy teljes elmélet: tudjuk ezt egy ideje. Einstein is tudta. Az általános relativitáselmélet a gravitációt a téridő görbületeként írja le. A téridő elég nagy szeleteire ez tökéletesen működik, és az esetek döntő többségében ez pont jó nekünk: a gravitáció ugyanis csak nagy léptékekben szokott releváns hatást kifejteni.

A nagyon kis mérettartományokat a fizika egy egészen más ága írja le, ez a kvantumfizika. Egy bizonyos mérettartomány alatt a kvantumos jelenségek meghatározóak lesznek, őket figyelembe nem venni nem lehet. Az általános relativitáselmélet azonban nem tud mit kezdeni ezekkel a jelenségekkel. Ha ezt az elméletet használjuk fizikai modellnél valami vizsgálatára, akkor nem tudunk a kvantumos jelenségekkel számolni. Nem tudjuk, hogyan is kellene.

Kvantumos mérettartományban a gravitáció az esetek döntő többségében nem játszik gyakorlatilag semmilyen szerepet, nem kell vele törődnünk. A kevés kivételek egyike pont az ősrobbanáskori világegyetem. Ott nagyon nagyon kis mérettartományon belül is hatalmas gravitációval kellene tudnunk számolni - ahogy közeledünk visszafelé menve az időben, egy ponton átlépünk egy olyan határon, ahol már olyan kis méretekről beszélünk, hogy nem lehet nem figyelembe venni a kvantumos jelenségeket. De nem tudjuk.

- Mit csinálunk? Megpróbáljuk az általános relativitáselméletet felhasználni fizikai modellnek, és megnézni, hogy mi történik.

- Miért? Kíváncsiságból - ugyanis MINDEN ezzel foglalkozó szakember tudja, hogy nem fog semmiféle pontos, sőt akár releváns információt adni nekünk egy ponton túl, de nincs más, pontosabb modellünk, így megnézzük, hogy mit is mond ez. Szegény ember vízzel főz.

- Mi az eredmény? Szingularitásba futunk. A szingularitás általában egy varázsszó szokott lenni az emberek fejében, és valami fizikailag létező izének képzelik, ami a fekete lyukak közepén csücsül, meg ami az ősrobbanáskor volt. A szingularitás szó viszont fizikai kontextusban csak annyit jelent, hogy valamely fizikai modellünk matematikai kifejezései fizikailag - vagy akár matematikailag is - értelmetlen eredményeket adnak egy ponton. A szingularitások megjelenése egy fizikai modell teljesítőképességének a végét jelzik, semmi mást - nem fizikailag létező akármik, hanem puszta matematikai jelenségek, amik azért lépnek fel, mert olyan modellel dolgozunk, amivel nem lehetne.

- Az ősrobbanáskor mik ezek az értelmetlen kifejezések, ami miatt szingularitásról beszélünk? Végtelen sűrűség, hőmérséklet, végtelenül kicsi méret, és az idő eltűnése.

Igen, az idő, mint olyan eltűnése is. Az idő megszűnését egy olyan elmélet jósolja meg, ami nem alkalmas annak a leírására, amit meg akarunk vele jósoltatni. Szingularitásba fut, nem ad értelmes eredményt. De ezeket sajnos a laikusok - és gyakran egyes ismeretterjesztő művek is - szó szerint veszik, és komolyan azt hiszik, hogy a tudósok szerint az ősrobbanáskor végtelen hőmérséklet volt, meg hasonló hülyeségek. Meg nem volt idő.

A valóság ezzel szemben az, hogy _fogalmunk nincs_, hogy volt-e idő, vagy sem. Fogalmunk nincs, hogy egy ponton túl hogyan is nézett ki az univerzumunk, így azt sem, hogy az ősrobbanáskor mi volt a helyzet. Ennek a megfejtéséhez ki kéne dolgozni egy olyan fizikai modellt, ami a gravitációt és a kvantumos jelenségeket egyszerre tudja kezelni. Ez a modell lenne az ún. kvantumgravitáció. Egy baj van vele: nincs ilyenünk. Sok-sok évtizede dolgoznak rajta a legjobb fizikusok, de eddig a történelem folyamán soha nem látott elméleti és gyakorlati nehézségekkel kell megküzdeni, hogy ezt megalkossák. Van pár "jelöl" a kvantumgravitációs elmélet posztra: a leghíresebb a húrelmélet. (Aminek van egy érdekes története a kezdeti bozonikus húrelmélettül Ed Witten M-elméletéig, de ez talán túlmutat jelen topic keretein.) Egy baj van a húrelmélettel, és minden egyéb jelölttel: kidolgozatlanok és teljes mértékben bizonyítatlanok. Természetesen ettől függetlenül megjósoltatták ezekkel az elmélet-kezdeményekkel is, hogy hogyan is nézett ki az ősrobbanás, de az előbb említett okokból ezeknek sincs sok relevanciája. Azért, ha érdekel, az egyik legtöbbet mondó eredmény:

[link]

bővebben:

[link]

"Itt. Idézlek"

Igen. Ott semmi nem utal arra, hogy olyasmit gondoltam volna, amire te következtettél. Előző hozzászólásomban már leírtam, de megismétlem: az, hogy ilyen kérdéseket lehet látni, többet is, azt mutatja, hogy több ember fejében kavarodást okozott a dolog. Nincs itt semmilyen tükör semmilyen magyar társadalom tudományos szintjére. Egyébként pl quorán de még physics.stackexchangen is találkozni a kérdéssel - de jelen esetben nincs jelentősége, milyen felületen kérdezték, az illusztrálni kívánt jelenséget bármelyiken illusztrálja.

"Mi köze ennek ahhoz, hogy milyen egy jó tudományos ismeretterjesztő mű?"

A matematikai képletek egyszerűsítéséről beszélgettünk. Erre hoztam fel példának, hogy még ez az ártatlannak tűnő egyszerűsítés is félreértéseket szül, amiből arra következtettem, hogy erősebb egyszerűsítések még több félreértést szülnének, tehát nem gondolom, hogy ez egy jó út ismeretet terjeszteni. Természetesen ezek az én saját meglátásaim és tévedhetek, de ahhoz, hogy egyáltalán beszélgethessünk arról, tévedek-e vagy sem, meg kell érteni az állításom. Nekem meg meg kell értetnem :)

"Ezek szerint te nem lennél jó tudományos ismeretterjesztő"

Ez könnyen lehet, lsd, most is úgy tűnik, hogy nem sikerül még azt sem megértetnem, miről is beszélek. De nagy gondot nem okoz, mert nem terveztem ilyen pályára lépni.

,Ellentétben az általad is hivatkozott Hawkinggal, aki máris ellenpélda arra, amit állítasz."

Ő pont nem ellenpélda, épp ellenkezőleg. Ő az esetek döntő többségében a probléma megoldását nem a matematikai modellek egyszerűsített matekkal való leírásában, hanem a matematika kihagyásában és megkerülésében látta.

"A kozmológiai vöröseltolódás nem más, mint Doppler-effektus, ez következik a jelenleg legáltalánosabban elfogadott kozmológiai modellből. Ha ez neked új, akkor ajánlok számodra egy jó ismeretterjesztő videót"

Ez nekem nem új, ez nekem sajnos a régi. Jó lett volna, ha az sem lett volna. A többiről lsd fentebb. Amúgy Weinberg természetesen nem tévedett, tudta, hogy nem helyes, amit ír. Ez teszi a dolgot különösen szomorúvá. A videó gondolom egy n+1-edik ismeretterjesztő, ahol megismétlik ezt a tévinfót.

"Amúgy nem hiszem, hogy Weinberg úgy értette, amit mondott, ahogy azt te gondolod."

Tetszenek a gondolatok, amiket ezután írtál. Nem hiszek benne, hogy Weinberg így értette, de persze kizárni sem tudom. Ettől függetlenül amiket írtál, azokkal maximálisan egyet tudok érteni.