Exemple de experimente de gândire. Experimente de gândire interesante. Ce este un experiment de gândire

Oamenii de știință se confruntă adesea cu o situație în care este foarte dificil sau chiar imposibil să testeze experimental o anumită teorie. De exemplu, când despre care vorbim despre mișcarea la viteze apropiate de lumina sau despre fizică în vecinătatea găurilor negre. Apoi experimentele de gândire vin în ajutor. Vă invităm să participați la unele dintre ele.

Experimentele de gândire sunt secvențe de inferențe logice, al căror scop este de a sublinia o anumită proprietate a unei teorii, de a formula un contraexemplu rezonabil sau de a dovedi un fapt. În general, orice dovadă într-o formă sau alta - experiment de gândire. Principala frumusețe a exercițiilor mentale este că nu necesită nici un echipament și adesea nici cunoștințe speciale (cum ar fi, de exemplu, atunci când se prelucrează rezultatele experimentelor LHC). Așa că pune-te confortabil, începem.

Pisica lui Shroedinger

Poate cel mai faimos experiment de gândire este experimentul cu pisica (sau mai bine zis, pisica), propus de Erwin Schrödinger în urmă cu mai bine de 80 de ani. Să începem cu contextul experimentului. În acel moment, mecanica cuantică tocmai începea marșul său victorios, iar legile ei neobișnuite păreau nefirești. Una dintre aceste legi este că particulele cuantice pot exista într-o suprapunere a două stări: de exemplu, „rotindu-se” simultan în sensul acelor de ceasornic și în sens invers acelor de ceasornic.

Experiment. Imaginați-vă o cutie sigilată (suficient de mare) care conține o pisică, o cantitate suficientă de aer, un contor Geiger și un izotop radioactiv cu un timp de înjumătățire cunoscut. De îndată ce contorul Geiger detectează degradarea unui atom, un mecanism special sparge fiola cu gaz otrăvitor și pisica moare. După timpul de înjumătățire, izotopul s-a degradat cu o probabilitate de 50 la sută și a rămas intact cu exact aceeași probabilitate. Aceasta înseamnă că pisica este fie vie, fie moartă - ca și cum ar fi într-o suprapunere de stări.

Interpretare. Schrödinger a vrut să arate caracterul nefiresc al suprapunerii, aducând-o la punctul de absurd - așa sistem mare, Cum pisica intreaga, nu poate fi viu și mort în același timp. Este de remarcat faptul că din punctul de vedere al mecanicii cuantice, momentul în care contorul Geiger este declanșat de dezintegrarea nucleară, are loc o măsurătoare - interacțiunea cu un obiect macroscopic clasic. Ca urmare, suprapunerea trebuie să se degradeze.

Interesant este că fizicienii efectuează deja experimente similare cu introducerea unei pisici în suprapunere. Dar în loc de pisică, ei folosesc alte obiecte care sunt mari conform standardelor microlumii - de exemplu, molecule.

Paradoxul gemenilor

Acest experiment de gândire este adesea citat ca o critică a teoriei relativității speciale a lui Einstein. Se bazează pe faptul că atunci când se deplasează la viteze apropiate de lumina, fluxul de timp în cadrul de referință asociat cu obiectul în mișcare încetinește.

Experiment. Imaginați-vă un viitor îndepărtat în care există rachete care pot călători aproape de viteza luminii. Există doi frați gemeni pe Pământ, unul dintre ei este un călător, iar celălalt este un homebody. Să presupunem că un frate călător s-a urcat într-una dintre aceste rachete și a călătorit pe ea, după care s-a întors. Pentru el, în acel moment, când zbura cu viteza aproape luminii în raport cu Pământul, timpul curgea mai încet decât pentru fratele său care rămăsese acasă. Aceasta înseamnă că atunci când se va întoarce pe Pământ, va fi mai tânăr decât fratele său. Pe de altă parte, fratele său însuși se deplasa cu viteza aproape luminii în raport cu racheta - ceea ce înseamnă că poziția ambilor frați este într-un fel echivalentă și când se întâlnesc ar trebui să aibă din nou aceeași vârstă.

Interpretare.În realitate, fratele călător și fratele care sta acasă nu sunt echivalente, așa că călătorul va fi mai tânăr, așa cum ar sugera experimentul de gândire. Interesant este că acest efect este observat și în experimente reale: particulele de scurtă durată care călătoresc cu viteza aproape de lumină par să „trăiască” mai mult datorită dilatării timpului în cadrul lor de referință. Dacă încercăm să extindem acest rezultat la fotoni, se dovedește că aceștia trăiesc de fapt în timp oprit.

Liftul Einstein

Există mai multe concepte de masă în fizică. De exemplu, există masa gravitațională - aceasta este o măsură a modului în care un corp intră în interacțiune gravitațională. Ea este cea care ne apasă pe canapea, fotoliu, scaunul de metrou sau podea. Există o masă inerțială - determină modul în care ne comportăm într-un sistem de coordonate accelerat (ne obligă să ne aplecăm pe spate într-un tren de metrou care părăsește stația). După cum puteți vedea, egalitatea acestor mase nu este o afirmație evidentă.

Teoria generală a relativității se bazează pe principiul echivalenței - indistingerea forțelor gravitaționale de pseudoforțele de inerție. O modalitate de a demonstra acest lucru este următorul experiment.

Experiment. Imaginați-vă că vă aflați într-un vagon de lift izolat fonic, închis ermetic, cu mult oxigen și tot ce aveți nevoie. Dar, în același timp, poți fi oriunde în Univers. Situația este complicată de faptul că cabina se poate mișca, dezvoltând o accelerație constantă. Simți că ești ușor tras spre podeaua cabinei. Puteți distinge dacă acest lucru se datorează faptului că cabina este situată, de exemplu, pe Lună sau deoarece cabina se mișcă cu o accelerație de 1/6 din accelerația gravitației?

Interpretare. Potrivit lui Einstein, nu, nu poți. Prin urmare, pentru alte procese și fenomene nu există nicio diferență între mișcare uniform acceleratăîn lift și în câmpul gravitațional. Cu unele rezerve, rezultă că câmpul gravitațional poate fi înlocuit cu un cadru de referință accelerat.

Astăzi, nimeni nu se îndoiește de existența și materialitatea undelor gravitaționale - în urmă cu un an, colaborările LIGO și VIRGO au prins semnalul mult așteptat de la coliziunea găurilor negre. Cu toate acestea, la începutul secolului al XX-lea, după prima publicare a lucrării lui Einstein despre undele de distorsiune spațiu-timp, acestea au fost tratate cu scepticism. În special, chiar și Einstein însuși s-a îndoit la un moment dat de realismul lor - ar putea fi privați sens fizic abstractizare matematică. Pentru a demonstra fezabilitatea lor, Richard Feynman (în mod anonim) a propus următorul experiment de gândire.

Experiment. Pentru început, o undă gravitațională este o undă de modificări în metrica spațiului. Cu alte cuvinte, schimbă distanța dintre obiecte. Imaginați-vă un baston de-a lungul căruia bilele se pot mișca cu foarte puțină frecare. Lăsați bastonul să fie poziționat perpendicular pe direcția de mișcare a undei gravitaționale. Apoi, când valul ajunge în baston, distanța dintre bile se scurtează mai întâi și apoi crește, în timp ce bastonul rămâne nemișcat. Aceasta înseamnă că alunecă și eliberează căldură în spațiu.

Interpretare. Aceasta înseamnă că o undă gravitațională transportă energie și este destul de reală. S-ar putea presupune că bastonul se contractă și se extinde împreună cu bile, compensând mișcarea relativă, dar, ca și Feynman însuși, este constrâns de forțele electrostatice care acționează între atomi.

Demonul lui Laplace

Următoarea pereche de experimente este „demonică”. Să începem cu Demonul Laplace, mai puțin cunoscut, dar nu mai puțin frumos, care permite (sau nu) să afle viitorul Universului.

Experiment. Imaginați-vă că undeva există un computer uriaș, foarte puternic. Atât de puternic încât poate, luând ca punct de plecare starea tuturor particulelor din Univers, să calculeze modul în care aceste stări se vor dezvolta (evolua). Cu alte cuvinte, acest computer poate prezice viitorul. Pentru a face și mai interesant, imaginați-vă că un computer prezice viitorul mai repede decât ajunge - să zicem, într-un minut poate descrie starea tuturor atomilor din Univers, pe care o vor realiza la două minute din momentul în care începe calculul.

Să presupunem că am început calculul la 00:00, am așteptat să se termine (la 00:01) - acum avem o predicție pentru 00:02. Să rulăm al doilea calcul, care se va încheia la 00:02 și să prezică viitorul la 00:03. Acum acordați atenție faptului că computerul în sine face parte și din Universul nostru fictiv. Aceasta înseamnă că la ora 00:01 își cunoaște starea la ora 00:02 - cunoaște rezultatul calculării stării Universului la ora 00:03. Și prin urmare, repetând aceeași tehnică, putem arăta că mașina cunoaște viitorul Universului la 00:04 și așa mai departe - la infinit.

Interpretare. Este evident că viteza de calcul implementată într-un dispozitiv material nu poate fi infinită - prin urmare, este imposibil să preziceți viitorul folosind un computer. Dar există câteva puncte importante care merită remarcate. În primul rând, experimentul interzice demonul material al lui Laplace - format din atomi. În al doilea rând, trebuie remarcat faptul că demonul lui Laplace este posibil în condițiile în care durata de viață a Universului este limitată fundamental.

demonul lui Maxwell

Și, în sfârșit, Demonul lui Maxwell este un experiment clasic de la cursul de termodinamică. A fost introdus de James Maxwell pentru a ilustra o modalitate de a încălca a doua lege a termodinamicii (cea care interzice crearea unei mașini cu mișcare perpetuă într-una dintre formulările sale).

Experiment. Imaginați-vă un vas sigilat de dimensiuni medii, împărțit în interior printr-un despărțitor în două părți. Despărțitorul are o ușă mică sau trapă. Lângă ea stă o creatură microscopică inteligentă - propriul demon al lui Maxwell.

Să umplem vasul cu gaz la o anumită temperatură - pentru certitudine, cu oxigen la temperatura camerei. Este important să ne amintim că temperatura este un număr care reflectă viteza medie mișcarea moleculelor de gaz într-un vas. De exemplu, pentru oxigen din experimentul nostru, această viteză este de 500 de metri pe secundă. Dar într-un gaz există molecule care se mișcă mai repede și mai încet decât acest semn.

Sarcina demonului este să monitorizeze vitezele particulelor care zboară spre ușa din partiție. Dacă o particulă care zboară din jumătatea stângă a vasului are o viteză de peste 500 de metri pe secundă, demonul o va lăsa să treacă prin deschiderea ușii. Dacă este mai mică, particula nu va cădea în jumătatea dreaptă. În schimb, dacă o particulă din jumătatea dreaptă a rezervorului are o viteză mai mică de 500 de metri pe secundă, demonul o va lăsa să treacă în jumătatea stângă.

După ce ați așteptat suficient, vom constata că viteza medie a moleculelor din jumătatea dreaptă a vasului a crescut, iar în jumătatea stângă a scăzut, ceea ce înseamnă că și temperatura din jumătatea dreaptă a crescut. Putem folosi acest exces de căldură, de exemplu, pentru a opera un motor termic. În același timp, nu aveam nevoie de energie externă pentru a sorta atomii - demonul lui Maxwell a făcut toată munca.

Interpretare. Principala consecință a muncii demonului este o scădere a entropiei generale a sistemului. Adică, după împărțirea atomilor în cald și rece, măsura haosului în starea gazului din vas scade. A doua lege a termodinamicii interzice strict acest lucru pentru sistemele închise.

Dar, în realitate, experimentul cu demonul lui Maxwell se dovedește a nu fi atât de paradoxal dacă includem demonul însuși în descrierea sistemului. El își petrece munca deschizând și închidend supapa și, de asemenea, și acest lucru este important, măsurând vitezele atomilor. Toate acestea compensează scăderea entropiei gazului. Rețineți că există experimente pentru a crea analogi ai demonilor lui Maxwell.

Deosebit de remarcat este „zdrănitoarea browniană” - deși în sine nu separă moleculele în cald și rece, folosește mișcarea browniană haotică pentru a lucra. Clichetul este format din lame și o roată dințată, care se poate roti doar într-o direcție (este limitată de o clemă specială). Lama ar trebui să se rotească aleatoriu și va putea face o rotație completă numai dacă direcția de rotație prevăzută coincide cu rotația permisă a angrenajului. Cu toate acestea, Richard Feynman a analizat dispozitivul în detaliu și a explicat de ce nu funcționează - impactul mediu al particulelor din cameră va fi resetat la zero.

Vladimir Korolev

Nu-l pierde. Abonați-vă și primiți un link către articol în e-mailul dvs.

Ce este un experiment de gândire?

Un experiment de gândire în filosofie, fizică și o serie de alte științe este o formă de activitate cognitivă în care o situație este modelată nu sub forma unui experiment real familiar fiecăruia dintre noi, ci în imaginație. Acest concept a fost introdus pentru prima dată de filozoful, mecanicul și fizicianul austriac pozitivist Ernst Mach.

Astăzi, termenul „experiment de gândire” este folosit în mod activ de diverși oameni de știință, antreprenori, politicieni și specialiști din diverse domenii din întreaga lume. Unii dintre ei preferă să-și desfășoare propriile experimente de gândire, în timp ce alții oferă tot felul de exemple, dintre care cele mai bune exemple dorim să vi le prezentăm.

După cum sugerează titlul, vom lua în considerare opt experimente în total.

Zombi filosofic

Imaginează-ți un mort viu. Dar nu de rău augur, dar atât de modest, inofensiv, asemănător cu persoana normala. Singurul lucru care îl deosebește de oameni este că nu poate simți nimic, nu are experiență conștientă, dar este capabil să repete acțiunile și reacțiile oamenilor, de exemplu, dacă este ars de foc, imită cu pricepere durerea.

Dacă un astfel de zombi ar exista, ar merge împotriva teoriei fizicismului, unde percepția umană este determinată doar de procese din planul fizic. De asemenea, zombiul filosofic nu se corelează în niciun fel cu opiniile behavioriste, conform cărora orice manifestări, dorințe și conștiință ale unei persoane sunt reduse la factori comportamentali, iar un astfel de zombi nu poate fi distins de o persoană obișnuită. Acest experiment se referă parțial și la problema inteligenței artificiale, deoarece în locul unui zombi poate exista un android notoriu capabil să copieze obiceiurile umane.

Sinucidere cuantică

Al doilea experiment se referă la mecanica cuantică, dar aici se schimbă - de la poziția unui martor ocular la poziția unui participant. Să luăm de exemplu pisica lui Schrödinger, care se împușcă în cap dintr-un pistol cu ​​un mecanism alimentat de dezintegrarea unui atom radioactiv. O armă poate rata rau în 50% din timp. , există o coliziune a două teorii cuantice: „Copenhaga” și multi-lumi.

Potrivit primei, o pisică nu poate fi în două stări în același timp, adică. el va fi fie viu, fie mort. Dar, potrivit celei de-a doua, orice nouă încercare de a împușca, așa cum spune, împarte universul în două alternative: în prima, pisica este vie, în a doua, este moartă. Cu toate acestea, alter ego-ul pisicii, care rămâne în viață, va rămâne inconștient de dispariția sa într-o realitate paralelă.

Autorul experimentului, profesorul Max Tegmark, înclină spre teoria multiversului. Dar majoritatea experților din domeniul mecanicii cuantice care au fost intervievați de Tegmark au încredere în teoria cuantică „Copenhaga”.

Otrava si recompensa

Cortina ignoranței

Un experiment minunat pe tema justiției sociale.

Exemplu: tot ce ține de organizarea socială este încredințat unui anumit grup de oameni. Pentru ca conceptul pe care l-au venit să fie cât mai obiectiv posibil, acești oameni au fost lipsiți de cunoștințele despre statutul lor în societate, apartenența la clasă, IQ-ul și altele care pot garanta superioritatea competitivă - aceasta este toată „cortina ignoranței”.

Întrebarea este: ce concept de organizare socială vor alege oamenii, fiind incapabili să țină cont de propriile interese personale?

Cameră chinezească

Omul care se află într-o cameră cu coșuri pline cu hieroglife. Are la dispoziție un manual detaliat în limba sa maternă, care explică legile combinării caracterelor neobișnuite. Nu este nevoie să înțelegem semnificația tuturor hieroglifelor, deoarece... Se aplică doar regulile de desen. Dar în procesul de lucru cu hieroglife, puteți crea un text care să nu fie diferit de discursul scris al unui rezident chinez.

În spatele ușii camerei sunt oameni care predau cărțile de recluși cu întrebări chinez. Eroul nostru, ținând cont de regulile din manual, le răspunde - răspunsurile lui nu au sens pentru el, dar pentru chinezi sunt destul de logice.

Dacă ne imaginăm eroul ca pe un computer, manualul ca bază de informații și mesajele oamenilor ca întrebări la computer și răspunsuri la ele, experimentul va arăta limitările computerului și incapacitatea acestuia de a stăpâni gândirea umană în procesul pur și simplu. răspunzând la condițiile inițiale printr-un mod programat.

Teorema Maimuței Infinite

Pe baza acestui experiment, o maimuță abstractă, dacă lovește aleatoriu tastele unui mecanism de tipărire pentru eternitate, la un moment dat va putea tipări orice text dat inițial, de exemplu Hamletul lui Shakespeare.

S-au încercat chiar să dea viață acestui experiment: profesorii și studenții de la Universitatea din Plymouth au strâns două mii de dolari pentru a oferi șase macaci de la grădina zoologică un computer. A trecut o lună, dar „subiectele de testare” nu au obținut succes - moștenirea lor literară conține doar cinci pagini, unde predomină litera „S”. Computerul a fost aproape complet distrus. Dar experimentatorii înșiși au spus că au învățat multe din proiectul lor.

Puteți veni cu unele dintre propriile experimente de gândire neobișnuite - pentru asta trebuie doar să vă întoarceți capul și... Apropo, v-ați gândit vreodată că mulți dintre noi, aproape toți, conducem mental tot felul de experimente care implică, de exemplu, pe noi înșine, pe cineva apropiat sau chiar cu animalele de companie? Data viitoare, când îți imaginezi o situație, notează-o pe hârtie sau chiar publică-o - poate ideile tale vor avea o bună dezvoltare.

Acest experiment de gândire s-a născut dintr-o dezbatere între filosofii John Locke și William Molyneux.

Imaginați-vă o persoană care a fost oarbă de la naștere și care știe diferența dintre o minge și un cub prin atingere. Dacă își va recăpăta brusc vederea, va fi capabil să distingă vizual între aceste obiecte? Nu poti. Până când percepția tactilă nu va fi conectată cu cea vizuală, el nu va ști unde este mingea și unde este cubul.

Experimentul arată că până la un anumit punct nu avem nicio cunoaștere despre lume, chiar și cele care ni se par „naturale” și înnăscute.

Teorema Maimuței Infinite

deviantart.net

Credem că Shakespeare, Tolstoi, Mozart sunt genii, pentru că creațiile lor sunt unice și perfecte. Dacă ți s-ar spune că lucrările lor nu pot să nu apară?

Teoria probabilității afirmă că tot ceea ce se poate întâmpla se va întâmpla cu siguranță la infinit. Dacă puneți un număr infinit de maimuțe la mașini de scris și le oferiți o perioadă infinită de timp, atunci într-o zi una dintre ele va repeta cu siguranță o piesă de Shakespeare cuvânt cu cuvânt.

Tot ce se poate întâmpla trebuie să se întâmple – ce loc au talentul personal și realizările în asta?

Ciocnirea mingii

Știm că dimineața va lăsa loc nopții, acel pahar se va sparge cu un impact puternic, iar un măr care cade dintr-un copac va zbura jos. Dar ce dă naștere acestei convingeri în noi? Legături reale între lucruri sau credința noastră în această realitate?

Filosoful David Hume a arătat că credința noastră în relațiile cauză-efect dintre lucruri nu este altceva decât o credință care este generată de experiența noastră anterioară.

Suntem convinși că seara va urma zilei, doar pentru că până acum seara a urmat mereu zi. Nu putem avea certitudinea absolută.

Să ne imaginăm două mingi de biliard. Unul îl lovește pe celălalt și credem că prima minge este cauza mișcării celei de-a doua. Cu toate acestea, ne putem imagina că a doua minge va rămâne pe loc după ce se va ciocni cu prima. Nimic nu ne împiedică să facem asta. Aceasta înseamnă că mișcarea celei de-a doua mingi nu decurge logic din mișcarea primei mingi, iar relația cauză-efect se bazează exclusiv pe experiența noastră anterioară (anterior, ne-am ciocnit de multe ori cu mingi și am văzut rezultatul).

Loteria donatorilor

Filosoful John Harris a propus să ne imaginăm o lume care diferă de a noastră în două moduri. În primul rând, consideră că a permite unei persoane să moară este la fel cu a o ucide. În al doilea rând, operațiunile de transplant de organe sunt întotdeauna efectuate cu succes acolo. Ce rezultă din asta? Într-o astfel de societate, donația va deveni o normă etică, pentru că un donator poate salva mulți oameni. Apoi are loc o loterie, care determină aleatoriu o persoană care va trebui să se sacrifice pentru a preveni moartea mai multor bolnavi.

O moarte în loc de multe - din punct de vedere logic, acesta este un sacrificiu justificat. Cu toate acestea, în lumea noastră, acest lucru sună blasfemie. Experimentul ne ajută să înțelegem că etica noastră nu este construită pe o bază rațională.

Zombi filosofic

Filosoful David Chalmers, într-unul dintre rapoartele sale din 1996, a nedumerit lumea cu conceptul de „zombi filozofic”. Aceasta este o creatură imaginară care este identică cu omul din toate punctele de vedere. Se trezește dimineața în sunetul ceasului deșteptător, se duce la serviciu, zâmbește cunoscuților. Stomacul, inima, creierul lui funcționează în același mod ca al unei persoane. Dar, în același timp, nu are o singură componentă - experiențele interne a ceea ce se întâmplă. Dacă un zombi cade și își rănește genunchiul, va țipa ca un om, dar nu va simți durere. Nu există conștiință în ea. Zombiul se comportă ca un computer.

Dacă conștiința umană este rezultatul reacțiilor biochimice din creier, atunci cum ar fi diferit o persoană de un astfel de zombi? Dacă zombi și oamenii nu sunt diferiți la nivel fizic, ce este atunci conștiința? Cu alte cuvinte, există ceva într-o persoană care nu este determinat de interacțiunile materiale?

Creierul într-un balon

Acest experiment a fost propus de filozoful Hilary Putnam.

wikimedia.org

Percepția noastră funcționează după cum urmează: simțurile noastre percep date din exterior și le convertesc într-un semnal electric, care este trimis creierului și descifrat de acesta. Să ne imaginăm următoarea situație: luăm creierul, îl plasăm într-o soluție specială care susține viața și trimitem semnale electrice prin electrozi exact în același mod în care ar face-o organele de simț.

Ce ar experimenta un astfel de creier? La fel ca și creierul din craniu: i s-ar părea că este o persoană, ar „vedea” și „aude” ceva, s-ar gândi la ceva.

Experimentul arată că nu avem suficiente motive pentru a pretinde că experiența noastră este realitatea supremă.

Este foarte posibil să fim cu toții într-un balon, iar în jurul nostru să fie ceva ca spațiu virtual.

Cameră chinezească

Cum este un computer diferit de un om? Este posibil să ne imaginăm un viitor în care mașinile înlocuiesc oamenii din toate categoriile sociale? Experimentul de gândire al filosofului John Searle sugerează că nu.

Imaginează-ți o persoană închisă într-o cameră. El nu cunoaște limba chineză. În cameră există un slot prin care o persoană primește întrebări scrise în chineză. Nu le poate răspunde el însuși, nici măcar nu le poate citi. Cu toate acestea, camera conține instrucțiuni pentru convertirea unei hieroglife în alta. Adică spune că, dacă vezi pe hârtie așa și o combinație de hieroglife, atunci ar trebui să răspunzi cu o hieroglică.

Astfel, datorită instrucțiunilor pentru convertirea caracterelor, o persoană va putea să răspundă la întrebări în chineză fără a înțelege semnificația întrebărilor sau propriile răspunsuri. Acesta este principiul inteligenței artificiale.

Cortina ignoranței

Filosoful John Rawls a sugerat să ne imaginăm un grup de oameni care să creeze un fel de societate: legile, agentii guvernamentale, ordine socială. Acești oameni nu au nici cetățenie, nici gen, nici experiență - adică atunci când proiectează societatea, nu pot pleca din propriile interese. Ei nu știu ce rol va juca fiecare persoană în noua societate. Ce fel de societate vor construi ca urmare, din ce premise teoretice vor pleca?

Este puțin probabil ca cel puțin una dintre societățile existente astăzi să fie așa. Experimentul arată că totul organizatii socialeîn practică, acţionează într-un fel sau altul în interesul anumitor grupuri de oameni.

Deming a început experimentul cu mărgele roșie în primele sale prelegeri către japonezi în 1950 pentru a demonstra diferența dintre cauzele generale și cele speciale ale variației. Timp de mulți ani, Deming a folosit același echipament pentru a experimenta margele roșii. Aceste dispozitive de bază sunt: ​​o cutie de mărgele albe și roșii în raport de aproximativ 4:1 și o bucată dreptunghiulară de plastic, lemn, metal etc., numită de obicei spatulă, în care se fac 50 de depresiuni verticale. O selecție de 50 de margele se realizează prin scufundarea unei spatule în cutie. (Notă pentru statisticieni: nu folosesc în mod deliberat termenul „probă aleatorie”, chiar dacă margelele pot fi bine amestecate înainte ca spatula să fie scufundată în ele.)

Forma de bază a experimentului cu mărgele roșie demonstrată în atelierele de patru zile a rămas relativ neschimbată de-a lungul anilor. Sunt invitați voluntari din audiență:

șase lucrători interesați (nu necesită abilități speciale: vor fi instruiți și vor trebui să respecte toate cerințele fără întrebări sau reclamații);

doi inspectori juniori (nu trebuie decât să poată număra până la douăzeci);

Inspector-șef (trebuie să poată compara două numere pentru a vedea dacă sunt egale sau nu și să poată vorbi tare și clar);

registrator (trebuie să fie capabil să scrie cu precizie și să efectueze operații aritmetice simple).

Ziua de lucru pentru fiecare muncitor este procesul de prelevare a unei probe (50 de margele) dintr-o cutie folosind o spatula. Mărgelele albe sunt un produs bun, acceptabil pentru consumator. Mărgelele roșii nu sunt un produs

acceptabil. În conformitate cu cerințele comandantului sau cu dorințele conducerii superioare, sarcina este de a împiedica intrarea a mai mult de una până la trei margele roșii. Lucrătorii sunt instruiți de un maestru (Deming), care oferă instrucțiuni precise despre cum trebuie efectuată lucrarea: cum să amestecați margelele, care ar trebui să fie direcțiile, distanța, unghiurile și nivelul de amestecare atunci când se utilizează spatula. Pentru a minimiza variațiile, procedura trebuie să fie standardizată și reglementată.

Lucrătorii trebuie să urmeze toate instrucțiunile cu mare atenție, deoarece rezultatele muncii lor determină dacă vor rămâne la locul de muncă.

„Amintiți-vă, fiecare zi în care lucrați ar putea fi ultima, în funcție de modul în care lucrați. Sper să vă placă munca ta!”

Procesul de control implică mult personal, dar este foarte eficient. Fiecare muncitor își aduce munca de zi cu primul subinspector, care numără și înregistrează în tăcere numărul de mărgele roșii, iar apoi merge la al doilea subinspector, care face același lucru. Inspectorul-șef, tăcând și el, compară cele două relatări. Dacă diferă, înseamnă că s-a strecurat o eroare! Ceea ce este și mai îngrijorător este faptul că, chiar dacă ambele conturi sunt de acord, ele pot fi totuși greșite. Cu toate acestea, procedura este de așa natură încât, în cazul unei erori, inspectorii, încă independent unul de celălalt, trebuie să recalculeze rezultatul. Când scorul se potrivește, inspectorul șef anunță rezultatul și registratorul îl înregistrează pe un slide proiectat pe ecranul de mai sus.

Muncitorul își întoarce mărgelele în cutie - ziua de muncă este încheiată.

Lucrările continuă timp de patru zile. Sunt 24 de rezultate în total. Maestrul le comentează în mod constant. Îl laudă pe Al pentru că a redus numărul de mărgele roșii la patru, iar publicul îl aplaudă. O mustră pe Audrey pentru că a primit șaisprezece roșii, iar publicul râde nervos. Cum poate Audrey să aibă de patru ori mai multe mărgele defecte, dacă nu este neglijentă și leneșă? Nici unul dintre ceilalți muncitori nu poate rămâne calm, pentru că dacă Al ar putea face patru, atunci oricine poate face asta. Al este un „lucrător al zilei” cu siguranță și va primi un bonus. Dar a doua zi, nouă mărgele roșii sunt găsite pe Al pentru că s-a calmat prea mult. Audrey aduce zece: a început prost, dar acum începe să se îmbunătățească, mai ales după o conversație serioasă cu maestrul la sfârșitul primei zile. Stop! Opriți linia! Ben tocmai a făcut șaptesprezece roșii! Să avem o întâlnire și să încercăm să înțelegem care este motivul munca proasta. Acest tip de muncă poate duce la închiderea întreprinderii. La sfârşitul celei de-a doua zile stăpânul

Organizarea ca sistem

poartă o conversație serioasă cu muncitorii. Pe măsură ce oamenii devin mai confortabili și mai experimentați, rezultatele lor ar trebui să se îmbunătățească. În schimb, în ​​urma celor 54 de mărgele roșii primite în prima zi, în a doua zi au fost primite 65. Oare muncitorii nu înțeleg sarcina lor? Scopul este de a obține margele albe, nu roșii. Viitorul pare destul de sumbru. Nimeni nu a atins scopul. Ar trebui să încerce să facă mai bine.

Lucrătorii depresivi se întorc la muncă. Și deodată apar două priviri: Audrey, continuând să-și îmbunătățească rezultatele, ajunge la șapte mărgele roșii; Ben este și el pe drumul cel bun, repetând succesul primei zile de muncă - nouă roșii! Cu toate acestea, toate celelalte au rezultate mai proaste. Numărul total margelele rosii se ridica din nou si ajung la 67. Ziua se termina fara succes, ca si cele anterioare. Maistrul le spune muncitorilor că, dacă nu se produc îmbunătățiri semnificative, uzina va trebui să se închidă.

Începe a patra zi. Suntem ușurați să aflăm că lucrurile s-au îmbunătățit datorită Audrey, care acum produce doar șase margele roșii*. Dar per total ziua se încheie cu 58 de roșii, care încă mai rău decât prima zi.

Iată toate rezultatele de până acum: Ziua 1 Ziua 2 Ziua 3 Ziua 4 Audrey Total 16 10 7 6 39 John 9 11 12 10 42 Al 4 9 13 11 37 Carol 7 11 14 11 43 Ben 9 17 9 13 48 Ed 9 9 13 48 12 7 35 Suma pe zi Total 54 65 67 58 244 În această etapă, maistrul decide să apeleze la binecunoscuta mare realizare a managementului pentru ajutor - pentru salvarea întreprinderii, lăsând doar cei mai buni muncitori. Îi concediază pe Ben, Carol și John, trei muncitori care au făcut 40 sau mai multe mărgele roșii în patru zile, și îi ține pe Audrey, Al și Ed, plătindu-le un bonus și forțându-i să lucreze în schimburi duble.

Nu e de mirare că asta nu funcționează.

*Notă pentru statisticienii tradiționali: în conformitate cu ipoteza nulă standard și având în vedere că Audrey a primit patru scoruri diferite, există o șansă de 1/4 ca acele scoruri să se îmbunătățească pe zi ce trece! = 1/24 = 0,024. Acest rezultat semnificativ nivel de semnificație de peste 5%! - Aprox. auto

Capitolul 6. Experimentează cu mărgele roșii

Observând experimentul cu mărgele roșie, obținem un avantaj rar: înțelegem bine sistemul și putem fi siguri că este controlabil. Odată ce ne dăm seama de acest lucru, ne devine clar cât de inutil este ca comandantul (sau oricine altcineva) să facă ceva pentru a influența rezultatele care se presupune că sunt dependente de muncitori, dar de fapt sunt complet determinate de sistemul existent. Toate aceste acțiuni au fost reacții la variații pur aleatorii.

Totuși, să presupunem că nu înțelegem sistemul. Ce ar trebui să facem atunci? Apoi, ar trebui să trasăm datele pe o diagramă de control și să-l lăsăm să ne spună despre comportamentul procesului. Linia centrală de pe hartă corespunde citirii medii, adică 244/24 = 10,2, deci calculul dă:

Prin urmare, pentru poziția limitelor superioare și inferioare de control avem:

10,2 + (3 x 2,8) = 18,6 și 10,2 - (3 x 2,8) = 1,8

în consecință (pentru calcule similare, vezi: „Out of the Crisis”, p. 304). Diagrama de control este prezentată în Figura 17.

Această hartă confirmă ceea ce am presupus: procesul este într-o stare controlată statistic. Variațiile sunt cauzate de sistem. Muncitorii sunt neputincioși: nu pot da decât ceea ce oferă sistemul. Sistemul este stabil și previzibil. Dacă facem un experiment mâine, sau poimâine, sau mai departe săptămâna viitoare, atunci, cel mai probabil, vom obține o răspândire similară a rezultatelor.

Central

Orez. 17. Red Bead Experiment Data Control Chart

Organizarea ca sistem

Participanții la seminar care se angajează să absoarbă în mod activ implicațiile experimentului cu mărgele roșie pot face multe observații interesante chiar înainte ca Deming să înceapă să sintetizeze rezultatele. Ei văd plăcerea din care obțin rezultate bune, iar durerea de la cei răi, independent de blestemele și criticile stăpânului. Ei văd o tendință (cum ar fi tendința Audrey de a-și îmbunătăți semnificativ rezultatele), ei văd rezultate relativ uniforme (cum ar fi ale lui John) și văd rezultate variabile (cum ar fi ale lui Ben). Ei văd și aud plângerile și lamentările maestrului atunci când instrucțiunile sale inutile și fără sens nu sunt respectate la litera. Ei văd că lucrătorii sunt comparați între ei, când, în realitate, lucrătorii nu au niciun cuvânt de spus în producerea de rezultate: rezultatele sunt în întregime determinate de sistemul în care lucrează. Și participanții la seminar văd, de asemenea, cum lucrătorii își pierd locul de muncă fără nicio vină din partea lor, în timp ce alții primesc bonusuri fără a avea vreun merit deosebit (cu excepția faptului că sistemul îi tratează mai loial).

Deming subliniază câteva caracteristici evidente ale experimentului plus câteva altele care sunt mai puțin evidente. Astfel, valorile medii acumulate la sfârșitul fiecăreia dintre cele patru zile sunt, respectiv:

Deming întreabă publicul la ce valoare se va stabili media dacă experimentul continuă. Deoarece raportul dintre margele albe și roșii este de 4:1, pentru cei familiarizați cu legile matematicii este clar că răspunsul trebuie să fie 10,0. Dar se dovedește că nu este cazul. Acest lucru ar fi corect dacă eșantionarea ar fi efectuată folosind metoda numărului aleatoriu. Dar, în realitate, se realizează prin scufundarea lamei în cutie. Aceasta este o eșantionare mecanică, nu una aleatorie, pentru care se aplică legile matematice. Ca dovezi suplimentare, Deming citează rezultatele obținute prin utilizarea a patru lame diferite de-a lungul unui număr de ani. Pentru cel puțin două dintre acestea, un statistician tradițional ar evalua rezultatele ca fiind „semnificativ din punct de vedere statistic” diferite de 10.0. Ce tip de prelevare efectuăm în procesele de producție? Mecanic sau aleatoriu? Unde îi lasă toate acestea pe cei care depind doar de teoria statistică standard pentru aplicații industriale?

Nu totul din acest experiment oferă un exemplu despre ceea ce nu trebuie făcut. Există un aspect pozitiv important în modul în care este organizat procesul de control. La prima vedere, contrazice una dintre ideile pe care Deming uneori

Capitolul 6. Experimentează cu mărgele roșii

ia în considerare la seminariile sale – iar în procesul de control există o împărțire a responsabilităților. De fapt, contribuțiile fiecărui controlor la rezultat sunt independente unele de altele; riscul responsabilității partajate se reduce la riscul consensului. Această problemă este discutată mai detaliat în Capitolul 21 (vezi, de asemenea, regula 4 din experimentele cu pâlnie și țintă).

Atât în ​​experimentul pâlnie (vezi capitolul 5), cât și în experimentul cu mărgele roșie, apare o întrebare firească: ce se poate face pentru a îmbunătăți lucrurile? Știm deja răspunsul. Deoarece sistemul luat în considerare se află într-o stare de control statistic, îmbunătățiri reale pot fi realizate doar prin schimbarea efectivă a acestuia. Ele nu pot fi obținute prin influențarea ieșirilor, adică. rezultatele funcționării sistemului: influențarea ieșirilor este potrivită numai în prezența unor cauze speciale de variație. Influențarea rezultatelor este exact ceea ce vizează regulile 2, 3 și 4 din experimentul pâlnie și toate exclamațiile emoționale ale maestrului din acest experiment sunt de asemenea vizate.

Impact asupra sistemului pentru a elimina motive comune variația este de obicei o sarcină mai dificilă decât acțiunea de eliminare a cauzelor speciale. Astfel, într-un experiment cu pâlnia, pâlnia în sine poate fi omisă sau folosită mai mult țesătură moale să acopere masa pentru a atenua unele mișcări ale mingii după ce aceasta cade. În experimentul cu mărgele roșie, trebuie să se reducă cumva proporția de mărgele roșii din cutie - prin introducerea de îmbunătățiri în etapele din amonte ale procesului de fabricație sau în furnizarea de materii prime, sau ambele.

Deming se referă la experimentul cu mărgele roșie ca fiind „extrem de simplu”. Asta este adevărat. Totuși, ca și în cazul experimentului pâlnie, ideile transmise nu sunt deloc atât de simple.

Acest experiment de gândire s-a născut dintr-o dezbatere între filosofii John Locke și William Molyneux.

Imaginați-vă o persoană care a fost oarbă de la naștere și care știe diferența dintre o minge și un cub prin atingere. Dacă își va recăpăta brusc vederea, va fi capabil să distingă vizual între aceste obiecte? Nu poti. Până când percepția tactilă nu va fi conectată cu cea vizuală, el nu va ști unde este mingea și unde este cubul.

Experimentul arată că până la un anumit punct nu avem nicio cunoaștere despre lume, chiar și cele care ni se par „naturale” și înnăscute.

Teorema Maimuței Infinite

deviantart.net

Credem că Shakespeare, Tolstoi, Mozart sunt genii, pentru că creațiile lor sunt unice și perfecte. Dacă ți s-ar spune că lucrările lor nu pot să nu apară?

Teoria probabilității afirmă că tot ceea ce se poate întâmpla se va întâmpla cu siguranță la infinit. Dacă puneți un număr infinit de maimuțe la mașini de scris și le oferiți o perioadă infinită de timp, atunci într-o zi una dintre ele va repeta cu siguranță o piesă de Shakespeare cuvânt cu cuvânt.

Tot ce se poate întâmpla trebuie să se întâmple – ce loc au talentul personal și realizările în asta?

Ciocnirea mingii

Știm că dimineața va lăsa loc nopții, acel pahar se va sparge cu un impact puternic, iar un măr care cade dintr-un copac va zbura jos. Dar ce dă naștere acestei convingeri în noi? Legături reale între lucruri sau credința noastră în această realitate?

Filosoful David Hume a arătat că credința noastră în relațiile cauză-efect dintre lucruri nu este altceva decât o credință care este generată de experiența noastră anterioară.

Suntem convinși că seara va urma zilei, doar pentru că până acum seara a urmat mereu zi. Nu putem avea certitudinea absolută.

Să ne imaginăm două mingi de biliard. Unul îl lovește pe celălalt și credem că prima minge este cauza mișcării celei de-a doua. Cu toate acestea, ne putem imagina că a doua minge va rămâne pe loc după ce se va ciocni cu prima. Nimic nu ne împiedică să facem asta. Aceasta înseamnă că mișcarea celei de-a doua mingi nu decurge logic din mișcarea primei mingi, iar relația cauză-efect se bazează exclusiv pe experiența noastră anterioară (anterior, ne-am ciocnit de multe ori cu mingi și am văzut rezultatul).

Loteria donatorilor

Filosoful John Harris a propus să ne imaginăm o lume care diferă de a noastră în două moduri. În primul rând, consideră că a permite unei persoane să moară este la fel cu a o ucide. În al doilea rând, operațiunile de transplant de organe sunt întotdeauna efectuate cu succes acolo. Ce rezultă din asta? Într-o astfel de societate, donația va deveni o normă etică, pentru că un donator poate salva mulți oameni. Apoi are loc o loterie, care determină aleatoriu o persoană care va trebui să se sacrifice pentru a preveni moartea mai multor bolnavi.

O moarte în loc de multe - din punct de vedere logic, acesta este un sacrificiu justificat. Cu toate acestea, în lumea noastră, acest lucru sună blasfemie. Experimentul ne ajută să înțelegem că etica noastră nu este construită pe o bază rațională.

Zombi filosofic

Filosoful David Chalmers, într-unul dintre rapoartele sale din 1996, a nedumerit lumea cu conceptul de „zombi filozofic”. Aceasta este o creatură imaginară care este identică cu omul din toate punctele de vedere. Se trezește dimineața în sunetul ceasului deșteptător, se duce la serviciu, zâmbește cunoscuților. Stomacul, inima, creierul lui funcționează în același mod ca al unei persoane. Dar, în același timp, nu are o singură componentă - experiențele interne a ceea ce se întâmplă. Dacă un zombi cade și își rănește genunchiul, va țipa ca un om, dar nu va simți durere. Nu există conștiință în ea. Zombiul se comportă ca un computer.

Dacă conștiința umană este rezultatul reacțiilor biochimice din creier, atunci cum ar fi diferit o persoană de un astfel de zombi? Dacă zombi și oamenii nu sunt diferiți la nivel fizic, ce este atunci conștiința? Cu alte cuvinte, există ceva într-o persoană care nu este determinat de interacțiunile materiale?

Creierul într-un balon

Acest experiment a fost propus de filozoful Hilary Putnam.

wikimedia.org

Percepția noastră funcționează după cum urmează: simțurile noastre percep date din exterior și le convertesc într-un semnal electric, care este trimis creierului și descifrat de acesta. Să ne imaginăm următoarea situație: luăm creierul, îl plasăm într-o soluție specială care susține viața și trimitem semnale electrice prin electrozi exact în același mod în care ar face-o organele de simț.

Ce ar experimenta un astfel de creier? La fel ca și creierul din craniu: i s-ar părea că este o persoană, ar „vedea” și „aude” ceva, s-ar gândi la ceva.

Experimentul arată că nu avem suficiente motive pentru a pretinde că experiența noastră este realitatea supremă.

Este foarte posibil să fim cu toții într-un balon, iar în jurul nostru să fie ceva ca spațiu virtual.

Cameră chinezească

Cum este un computer diferit de un om? Este posibil să ne imaginăm un viitor în care mașinile înlocuiesc oamenii din toate categoriile sociale? Experimentul de gândire al filosofului John Searle sugerează că nu.

Imaginează-ți o persoană închisă într-o cameră. El nu cunoaște limba chineză. În cameră există un slot prin care o persoană primește întrebări scrise în chineză. Nu le poate răspunde el însuși, nici măcar nu le poate citi. Cu toate acestea, camera conține instrucțiuni pentru convertirea unei hieroglife în alta. Adică spune că, dacă vezi pe hârtie așa și o combinație de hieroglife, atunci ar trebui să răspunzi cu o hieroglică.

Astfel, datorită instrucțiunilor pentru convertirea caracterelor, o persoană va putea să răspundă la întrebări în chineză fără a înțelege semnificația întrebărilor sau propriile răspunsuri. Acesta este principiul inteligenței artificiale.

Cortina ignoranței

Filosoful John Rawls a propus imaginarea unui grup de oameni care să creeze un fel de societate: legi, structuri guvernamentale, ordine socială. Acești oameni nu au nici cetățenie, nici gen, nici experiență - adică atunci când proiectează societatea, nu pot pleca din propriile interese. Ei nu știu ce rol va juca fiecare persoană în noua societate. Ce fel de societate vor construi ca urmare, din ce premise teoretice vor pleca?

Este puțin probabil ca cel puțin una dintre societățile existente astăzi să fie așa. Experimentul arată că toate organizațiile sociale în practică, într-un fel sau altul, acționează în interesul anumitor grupuri de oameni.