Почему нам кажется, что объекты реальны?

в 13:01, , рубрики: Анализ и проектирование систем, аналитика, бизнес-модели, математика, Семантика

Представление о пространстве и времени (пространство)

В построении представления о пространстве и времени участвует наше представление о самом себе как о наблюдателе. Мы представляем себя как наблюдателя, который осознает свое положение в Абсолютном пространстве и синхронизирован с Абсолютным временем, определяет размеры изучаемых объектов и длительности изучаемых интервалов времени. При этом пространственные размеры и временные интервалы, которые человек способен распознать, лежат в довольно узких интервалах, за пределами которых человеческое восприятие бессильно что-либо воспринять. Чтобы шагнуть в другой масштаб времени или пространства, требуется воображение.

Пространство

Допустим, вы выглянули в окно. В вашем сознании возникло представление о наблюдаемом пространстве. Это пространство наблюдается вами изнутри и содержит части, каждой из которых присвоено имя. Например: небо, дом, улица и тд. Вы направляете свое внимание внутрь этого пространства, находите в нем объекты, определяете их взаимное положение, складывая их в одну большую мозаику. Чтобы мозаика склеилась, мы пользуемся гипотезой о том, что существует Абсолютное пространство. Тогда мы можем предположить, что любое осознаваемое нами пространство — есть часть Абсолютного пространства. Таким образом, мы считаем, что любое осознаваемое нами пространство — это представление о какой-то части Абсолютного пространстве.

Сделайте следующее упражнение: посмотрите на дом, в котором вы живете, снаружи. Вы осознаете его как часть Абсолютного пространства, осознаваемого снаружи. Подойдите к нему ближе. Вы заметите, что в окружающем вас пространстве его доля увеличится. Зайдите внутрь. Вы обнаружите качественное изменение восприятия: то, что раньше вы осознавали как пространство снаружи, теперь осознается вами как пространство изнутри. Теперь, будучи внутри, представьте себе этот дом так же, как вы его представляли себе до входа в него. Вы обнаружите, что для этого вам надо представить себя снаружи дома. Находясь внутри дома, невозможно увидеть дом снаружи. И наоборот, находясь снаружи, нельзя увидеть дом изнутри. Поскольку мы очень редко заходим внутрь объектов, нам кажется, что объекты чем-то отличаются от пространств. Но на самом деле отличие объекта от пространства только в точке зрения, которую занимает наблюдатель. Точка зрения снаружи воображаемой поверхности заставляет нас видеть пространство как объект, точка зрения внутри воображаемой поверхности заставляет нас видеть пространство, ограниченное этой поверхностью, как окружающий нас мир. Поэтому сформулируем следующие определения:

Пространство, осознаваемое снаружи, — это часть Абсолютного пространства, ограниченная воображаемой поверхностью при взгляде на это пространство снаружи. Часто ассоциируется с объектом.

Пространство, осознаваемое изнутри, — это часть Абсолютного пространства, ограниченная воображаемой поверхностью при взгляде на это пространство изнутри. Часто ассоциируется с изучаемой субъектом областью.

Сделаем еще один опыт. Посмотрите на кристалл соли. Вы отчетливо видите его поверхность, ощущаете его твердость. Для вас безусловно это объект. Теперь представьте себе, что он состоит из атомов. Чтобы представить себе этот факт, вы можете поступить тремя способами.

  1. Вы можете в своем воображении шагнуть внутрь кристалла и посмотреть на плотно упакованную решетку из атомов. При этом граница кристалла теперь осознается вами изнутри как граница изучаемой вами области, а атомы — как объекты внутри этой области. То, что снаружи кристалла, вам недоступно для изучения, вы находитесь внутри.

  2. Вы можете остаться снаружи и "растворить" границы кристалла, чтобы под ней увидеть границы атомов. Эта операция позволит вам детализировать свою картину изучаемого мира. Эта операция равносильна увеличению разрешения нашего восприятия. Но вместе с детализацией исчезнут свойства кристалла. Теперь у вас нет кристалла, и вы ничего не можете сказать о нем. Однако, теперь вы можете рассуждать о группе атомов. Вы можете обозвать группу атомов кристаллом и все свойства, которые были ассоциированы с кристаллом как целым, перенести на группу атомов. Именно этот процесс учеными 19-го века назывался процессом изучения Вселенной. Ученые пытались найти ту частицу (или частицы), которая будет неделима. Она должна была стать основой для построения всего мира. По замыслу ученых внутри этой частицы не должно было быть ничего, она — конечный продукт деления пространства, атомарный строительный элемент. Нельзя представить себе пространство внутри этой частицы, ее размеры — абсолютный ноль. Тогда все свойства всего мира можно было бы вывести из свойств этого атомарного строительного элемента. Была идея о том, что зная начальные условия всех этих частиц, можно построить траектории их движения в будущем и прошлом, таким образом, описать прошедшие события и предсказать будущие. Но все оказалось не так радужно. И решения были слишком чувствительны к вариациям начальных условий, и неопределенность, заложенная в самой природе, не позволила ученым описать начальные условия достаточно точно, и матрешка из частиц оказалась бесконечной. Поэтому современная наука уже не ищет ответа на вопрос: что есть элементарная атомарная частица, из которой состоит весь мир. Всем ясно, что, погружаясь внутрь, мы открываем новые вселенные. Поэтому попытка вывести свойства всего мира на основе свойств атомарного элемента провалилась. Однако, способ растворения границ остался, и мы им часто пользуемся, когда хотим прояснить детали.

  3. Третий способ — это разделение пространства с кристаллом на три под-пространства. Первое — это пространство вне кристалла, второе — пространство внутри кристалла и третье пространство — это граница кристалла. Такое деление позволит описать и свойства атомов, и свойство кристалла как целого. Граница принимает на себя свойства кристалла как целого, пространство внутри наполняется атомами, а пространство снаружи взаимодействует в оболочкой. Этот способ моделирования часто можно встретить в физике при изучении атомистической теории вещества.

Между макро- и микро-мирами

Откуда такая сложность, спросите вы? Почему мы всегда находимся между пространством, осознаваемым изнутри и пространством, осознаваемым снаружи: между макро- и микро-миром? Причина в том, что мы не способны осознавать пространство в каждой его точке. Мы способны осознавать только границы пространств в виде поверхностей. Так произошло по причине нашего способа восприятия через зрение. Вторая причина в том, что мы рассматриваем пространство из какой-то одной точки зрения. Смена точки зрения кардинально меняет наше представление о пространстве.

Когда-то мой тренер учил меня осознавать пространство всей поверхностью своей кожи. Этот способ восприятия должен был дать мне телесное знание о пространстве. Если бы мы умели это делать, то у нас был бы способ осознавать пространство непосредственно. Но этот способ восприятия очень редкий и не имеет вербального описания. Поэтому при передаче знаний мы не можем опираться на него.

Чтобы представить наше восприятие пространства, проведем мысленный эксперимент. Представьте себе прямую линию. Представьте, что это то пространство, в котором мы живем. Изучить и описать всю прямую невозможно. Поэтому нам надо выбрать область для изучения — исследуемый отрезок. Кроме того, у нас есть ограничение на пространственное разрешение: мы не можем регистрировать детали менее определенных размеров. Это значит, что мы не можем воспринять свойства отрезка в точке, мы можем воспринимать только свойства отрезков конечной длины (свойства при изменении масштаба разбиения могут меняться). Разбиваем изучаемую область пространства на отрезки конечной длины и для каждого из них определяем его свойства. В результате мы получим описание исследуемого отрезка. Такое описание кажется логичным и полным, но наше восприятие пространства не соответствует этой картине. Мы не можем ни изучить пространство в каждой его точке, ни представить его в каждой точке. Мы пользуемся другим способом восприятия и описания. Представьте себе, что вы не можете двигаться внутри исследуемого отрезка. Единственное положение, которое вам доступно, — это то место, где вы стоите. Как из этого положения изучить весь исследуемый отрезок? Для этого вы используете зрение. Зрение регистрирует потоки света, которые распространяются по исследуемому отрезку. Зрение регистрирует точки, от которых свет отражается, в которых он поглощается, из которых испускается. Эти точки — границы, которые разделяют исследуемый отрезок на отрезки, прозрачные для света, и отрезки, непрозрачные для него. Свет не способен проникнуть внутрь непрозрачного отрезка и свободно распространяется вне его. Там, куда свет не проникает, мы воображаем объект. Там, где свет распространяется, мы воображаем пространство, свободное от объектов. Так весь изучаемый нами отрезок разбивается на отрезки, прозрачные для света и отрезки, непрозрачные для него. Внутрь непрозрачных отрезков мы помещаем объекты. В итоге мы не знаем свойства каждого элемента этого пространства, но знаем координаты точек, преобразующих потоки света. Такое видение пространства сильно зависит от выбранной точки зрения. Если мы поместим наблюдателя внутрь непрозрачного отрезка, то картина исследуемого пространства для него кардинально изменится. Вместо потоков света он может использовать другие потоки, например, потоки электронов. Это даст ему совершенно иную картину изучаемого пространства.

Способ, которым мы пользуемся для изучения Абсолютного пространства следующий: гуляя по нему, мы выбираем пространство для изучения. Его мы осознаем изнутри. В выбранном пространстве для изучения мы выбираем минимальный разрешимый объект. Из объектов такого размера будут собраны изучаемые нами поверхности. Если пространством для изучения будет галактика, в качестве минимального объекта можно взять звезду с ее окрестностями. Тогда мы сможем рассмотреть звездные скопления (сами звезды не сможем, потому что они взяты с окрестностями). В кубическом микрометре в качестве минимального объекта можно взять объект размером с атом. Тогда в качестве поверхностей мы сможем выбрать поверхности, сотканные из атомов. В одном и том же пространстве можно выбрать разные минимальные объекты и построить разные поверхности и объекты. И нет никакого способа сказать, какой выбор будет верным. Все зависит от решаемой задачи. Это сильно противоречит интуиции, которая нам говорит, что объекты существуют реально. Исследуемая нами часть Абсолютного пространства состоит из множества пространств, осознаваемых нами снаружи, изнутри и отношений между этими пространствами.

Отношения между осознаваемыми пространствами

Осознаваемые нами пространства могут пересекаться, могут быть вложенными друг в друга, могут быть рассмотрением одной и той же части Абсолютного пространства с разных сторон: изнутри, или снаружи.

Сама граница — это тоже Осознаваемое пространство, не сечение, как могло бы показаться. Чтобы его увидеть, надо подойти к границе как можно ближе до тех пор, пока не проявятся ее детали. Это тоже противоречит интуиции, но с этим надо научиться работать.

Осознаваемые пространства выполняют следующие функции:

  1. Пространства, осознаваемые изнутри, ассоциируются с изучаемой областью.
  2. Пространства, осознаваемые изнутри, служат контейнером для под-пространств, осознаваемых снаружи.
  3. Пространства, осознаваемые изнутри, соединяются с другими пространствами, осознаваемыми изнутри, для построения более крупных пространств, осознаваемых изнутри.
  4. Пространства, осознаваемыми снаружи, ассоциируются с границами между двумя пространствами, осознаваемыми снаружи, или пространством, осознаваемым снаружи и пространством, осознаваемым изнутри.
  5. Два разных пространства, осознаваемых изнутри или снаружи, занимающие одно и то же место в Абсолютном пространстве служат моделью разных точек зрения на один и тот же участок Абсолютного пространства.
    1. Пространство, осознаваемое снаружи, ассоциируется с пространством, осознаваемым изнутри, занимающим то же место в Абсолютном пространстве, как пространство и его строение.
    2. Пространство, осознаваемое снаружи, ассоциируется с пространством, осознаваемым снаружи, занимающим то же место в Абсолютном пространстве, как две разные точки зрения на одно и то же пространство.
    3. Пространство, осознаваемое изнутри, ассоциируется с пространством, осознаваемым изнутри, занимающим то же место в Абсолютном пространстве, как две разные точки зрения на строение пространства.

Два пространства, осознаваемых снаружи или изнутри могут занимать одно и то же место в Абсолютном пространстве. Например, представление о потоке возможно благодаря двум пространствам, осознаваемым изнутри, в одном и том же месте Абсолютного пространства. Одно пространство связано с движущейся материей и неподвижно относительно него. Второе пространство связано с "берегом", относительно которого происходит движение материи. Только зная относительное движение этих двух пространств можно утверждать, что поток существует. Этот пример апеллирует ко времени. Есть пример, для которого нет необходимости апеллировать ко времени, но он менее очевидный. Приведу его для тех, кому представление о потоке показалось очевидным. Я утверждаю, что представление о белой машине возможно благодаря двум пространствам. Одно из них связано с белой поверхностью, а второе — с машиной. Наблюдатель, сравнивая эти два пространства, говорит: белая поверхность в одном пространстве совпадает в Абсолютном пространстве с машиной в другом пространстве. В сумме получаем белую машину. Представьте себе, что в какой-то момент машина прекратила свое существование в нашем сознании, но белая поверхность осталась. Мы все еще видим белую поверхность, но машину уже не видим. Ппространство, связанное с машиной, исчезло, но пространство, связанное с белой поверхностью, все еще продолжает существовать в нашем сознании. Таким образом, представление об объекте — это результат одновременного восприятия множества пространств, сложенных друг на друга словно стопка прозрачных калек.

Трудности в осознании пространств

Трудность 1

Мы одновременно строим и пространство, осознаваемое изнутри, и пространства, осознаваемые снаружи, вложенные в это пространство, но по какой-то причине этого не осознаем. При этом, если пространство, осознаваемое снаружи, мы можем ассоциировать с наблюдаемым объектом, то пространство, осознаваемое изнутри, мы не ассоциируем ни с чем. Точно так же, как мы не осознаем несколько осознаваемых снаружи пространств в одном месте Абсолютного пространства. Если бы мы осознавали наблюдаемое нами изнутри пространство как изучаемое под-пространство Абсолютного пространства, было бы проще его себе представить.

Трудность 2

Мы легко проваливаемся в детализацию представлений, но не умеем делать их генерализацию. В рамках дисциплины по системному мышлению очень много внимания уделяют способности инженера осознавать над-пространство, в которое помещено изучаемое пространство, то есть, способности воспринимать изучаемое пространство как часть некоторого над-пространства. Такое представление симметрично: осознаваемое пространство занимало бы промежуточную позицию между над-пространством и под-пространствами. Такой способ мышления требует от нас определенных усилий и дисциплины: для этого необходимо научиться менять масштабы представлений в непривычную для нас сторону, в сторону генерализации представлений. Представьте себе, что вы стоите на мосту. Вы легко совершаете движение в торону детализации представлений. Вы видите мост, вант, трос. Движение в сторону детализации не представляет для вас труда, потому что вы постоянно слышите вопрос: из чего состоит тот или иной объект? Но, как только от вас требуется двинуться в другую сторону, в сторону генерализации представлений, вы теряетесь, потому что вы очень редко слышите другой вопрос: частью чего является данный объект? Вы вполне можете представить мост частью пространства реки, или частью пространства города, или частью пространства гор, или частью дорожной сети, или частью множества мостов, у вас достаточно способностей для этого, но требуются усилия, чтобы это сделать. Сами по своей воле на уровне автоматизма вы этого не сделаете.

Трудность 3

Трудность в осознании позиции, из которой дается описание пространства. Мы думаем, что она определена жестко. Но на самом деле мы способны менять точку зрения.

Трудность 4

Трудность в дифференциации операций, которые мы производим над пространствами. Пусть есть два Осознаваемых пространства внутри Абсолютного. Есть несколько способов объединить эти два пространства. В зависимости от способа объединения мы получим разные модели предметной области.

  1. Расширить одно пространство, чтобы включить второе в качество под-пространства. Например, есть конструкция карбюратора и есть конструкция двигателя. Мы можем расширить представление о двигателе путем включения в него карбюратора как объекта.
  2. Объединить два пространства в одно, но не над-пространство, а пространство того же уровня. Мы гуляли по одной части леса, затем по другой и объединили представления, получив представление более широкое по охвату.
  3. Рассмотреть эти два пространства как части одного над-пространства. У нас есть конструкция ходовой, есть конструкция двигателя. Соединили вместе, получили автомобиль, состоящий из двух объектов (не конструкций!): из ходовой и двигателя.

Все эти три способа отличает точка зрения.

  1. В первом случае мы остались внутри двигателя, но вышли за пределы карбюратора.
  2. Во втором случае мы остались внутри каждого из пространств.
  3. В третьем случае мы вышли за границы обоих пространств и оказались снаружи.

Трудность 5

Когда мы говорим, что стена состоит из кирпичей, мы говорим неверно. Правильная риторика должна быть такой: пространство, трактуемое как стена, включает в себя пространства, трактуемые как кирпичи. Не состоит, а включает!

Пространственный диапазон модели: минимальное разрешение и максимальный размер

В каждом осознаваемом пространстве есть минимальный размеров рассматриваемых объектов, меньше которого объекты считаются точечными, и максимальный размер, определенный внешней границей Осознаваемого пространства. Это значит, что в каждом из Осознаваемых пространств действует своя индивидуальная координатная сетка, которая имеет свой максимальный размер и свой минимально разрешимый предел. То есть, нет смысла говорить о положении самолета на взлетной полосе с точностью до миллиметра, в то же время зазор между лопатками двигателя должен быть известен с точностью до десятых долей миллиметра. Попытка привязать все осознаваемые пространства к единой абсолютной координатной сетке может вызвать недоумение. Минимально разрешимый размер и определяет те объекты, которые мы в итоге строим.

Автор: Марк Мельник

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля