Ограничения на моделите в науката

Posted on
Автор: Lewis Jackson
Дата На Създаване: 6 Може 2021
Дата На Актуализиране: 16 Ноември 2024
Anonim
Диан Семов: "Квадратът - място на ограничения и възможности"
Видео: Диан Семов: "Квадратът - място на ограничения и възможности"

Съдържание

Моделът е описание на природен феномен, който учените могат да използват, за да правят прогнози. Добрият модел е едновременно възможно най-точен и прост, което го прави не само мощен, но и лесен за разбиране. Въпреки това, колкото и добри да са, моделите почти винаги ще имат ограничения.


Липсващи детайли

Повечето модели не могат да включват всички детайли на сложни природни явления. Например, при измерване на разстояния около Земята е удобно да се моделира Земята като сфера, но това не включва промени в разстоянието поради планински вериги, долини и други топологични характеристики, които пътешественикът трябва да премине. Включването на тези допълнителни подробности би направило модела твърде сложен за лесна употреба. Тъй като моделите трябва да са достатъчно прости, за да можете да ги използвате, за да правите прогнози, те често оставят някои от детайлите.

Повечето са приближения

Повечето модели включват някои приближения като удобен начин да се опише нещо, което се случва в природата. Тези приближения не са точни, така че прогнозите, базирани на тях, обикновено са малко по-различни от това, което всъщност наблюдавате - затворете, но не и натиснете. Например в квантовата механика няма точни решения на уравнението на Шрьодингер за атоми от хелий нататък; точни решения съществуват само за водород. Следователно физиците използват приближения за по-високи елементи. Тези приближения са добри, но въпреки това са приближения.


простота

Понякога един модел може да бъде направен по-точно, но за сметка на простотата. В случаи като тези, по-простият модел може всъщност да бъде по-превъзходен, защото ви дава начин да визуализирате процес, за да можете да го разберете и да направите прогнози за него. Например в химията структурните формули и моделите с топки и пръчки са нереалистични изображения на молекули; те напълно игнорират това, което химиците знаят от квантовата механика за природата на материята на субатомно ниво. Независимо от това, те са прости, лесни за рисуване и предлагат богат поглед върху молекулната структура и свойства по начин, който е лесен за визуализиране и разбиране. Следователно химиците продължават да използват както структурни формули, така и модели с топки и пръчки.

Компромиси

В крайна сметка моделите са обект на някои компромиси. Искате колкото е възможно повече прогнозна сила. В същото време вие ​​също искате модела да е възможно най-прост. Природата е безразлична към потребността на човека от простота и лекота на разбиране, но много природни явления са сложни. Помислете например за веригата от биохимични процеси, които протичат само за да препредават информация от фоторецепторите в окото ви към зрителната кора на мозъка ви. Ако се опитате да включите всичко, което действително се случва в модел, то става неудобно и трудно за използване. В крайна сметка установяваш, че разчиташ до известна степен на приближения и концептуални рамки, които правят процеса лесен за визуализиране, но не отразяват непременно истинската същност на реалността.