Если 0,25 л водки смешали с 0,5 л вина крепостью 18. Сколько жидкости и какой крепости получится после смешения?Для решения этой задачи нам потребуется применить знания химии и математики. Давайте разберемся пошагово.
▌ Дано:- Объем водки: 𝑉₁=0,25 литра - Крепость водки: 𝜌₁=40% - Объем вина: 𝑉₂=0,5 литра - Крепость вина: 𝜌₂=18%
▌ Шаг 1: Найдем общее количество жидкости после смешиванияОбщее количество жидкости получается простым суммированием объемов компонентов смеси:𝑉_{о}_{б}_{щ}=𝑉₁+𝑉₂=0,25 литра+0,5 литра=0,75 литра
▌ Шаг 2: Рассчитаем объем чистого спирта в каждом компонентеОбъем чистого спирта в водке: 𝑉₁_{,}_{с}_{п}_{и}_{р}_{т}=𝑉₁×\frac𝜌₁100=0,25×\frac40100=0,1 литраОбъем чистого спирта в вине: 𝑉₂_{,}_{с}_{п}_{и}_{р}_{т}=𝑉₂×\frac𝜌₂100=0,5×\frac18100=0,09 литра
▌ Шаг 3: Определим общую крепость полученной смесиОбщая крепость смеси рассчитывается путем деления общего объема чистого спирта на общий объем жидкости и умножения результата на 100%: 𝜌_{о}_{б}_{щ}=(\frac𝑉₁_{,}_{с}_{п}_{и}_{р}_{т}+𝑉₂_{,}_{с}_{п}_{и}_{р}_{т}𝑉_{о}_{б}_{щ})×100%Подставляем значения: 𝜌_{о}_{б}_{щ}=(\frac0,1+0,090,75)×100%=(\frac0,190,75)×100%
Почему математику/физику/химию кажется, что так трудно выучить?
И стоит ли их учить? Какие на самом деле открывают пути данные науки? Или можно обойтись без них? И как их выучить, в случае, если мозг лениться и дизмотивируется.
кстати, почему я вкатился в науку. началось это с того, что я охуел, от того, что математики как-то исхитрожопились и таки доказали формулу, которая у меня на картинке. Мне стало интересно - как? И я пропал. Сначала считал в столбик - помогло мало, выяснилось, что этак можно исписать миллионы листов. И тут нам пришла на помощь аналитическая математика. И вот тут почалося моё падение в дебри высшей математики. Затем немного повело в статистическую механику, от которой кинуло вообще в коллоидную химию и химию цеолитов (не вру, это так и было, я сам в ахуе) Что могу посоветовать: если ваш ребёнок увлёкся математикой - утопите его сразу на хуй вместе с соседскими щенками. В пакет - и нахуй этого математика.
«Существует удивительно близкая параллель между задачами физика и криптографа. Система, по которой зашифровано сообщение, соответствует законам Вселенной, перехваченные сообщения – имеющимся наблюдениям, ключи дня или сообщения – фундаментальным константам, которые надо определить. Сходство велико, но с предметом криптографии очень легко оперировать при помощи дискретных механизмов, физика же не так проста».
Вынесенная в эпиграфе цитата Тьюринга используется в романе Нила Стивенсона «Криптономикон», содержание которого связано с криптографией; а как известно, именно Алан разгадал немецкий шифр в «Энигме». Но не будем об этом; тема давно изъезжена вдоль и поперёк, сняты фильмы, написаны книги и выпущено бесчисленное количество статей. Лучше к дню рождения великого британского математика попробуем узнать, каким человеком он был. В этой заметке речь пойдёт о том, что гениальному человеку подвластно не только то направление, где он становится известным в истории.
Биография Тьюринга стандартна для начала ХХ века: родители познакомились в Индии, он был младшим ребёнком, воспитанным нянями, и другом семьи. Видимо, с родителями виделся вообще нечасто. Может, отсюда и такие его черты характера, как замкнутость, и некоторая отстранённость? С детства, как научился читать, изучал математику, химию, биологию, и вечно ставил всяческие опыты, вследствие чего был не всегда опрятен — и в частной школе-пансионе Шерборна, куда он поступил в 14 лет, это создавало ему некоторые проблемы. Но именно тогда у Алана наметились первые успехи в спорте, математике, и шахматах. Его учитель математики считал его гением, но он же писал: «Плохо, что он проводит много времени, по всей видимости, самостоятельно изучая высшую математику, и пренебрегая работой в классе. В любой дисциплине всего важнее усвоить основы. Его работа никуда не годится». То есть Алан был очень одинок, и не умел работать в команде.
Школьные годы
В 1927 году Тьюринг в старших классах познакомился с Кристофером Моркомом. Они вскоре подружились на почве увлечения математикой и астрономией, кроме того, Морком познакомил Тьюринга с музыкой. Благодаря этой дружбе, насколько можно судить, Алан смог закончить школу, хоть и одним из последних. Несмотря на все задатки, которые в нём видели некоторые учителя, его неразборчивый почерк ставил крест даже на тех предметах, которые ему нравились. Вместе с Кристофером они ездили поступать в Кембриджский университет, где Морком смог поступить в Тринити-колледж, а Алан нет. И всё это стало неважным через некоторое время, потому что Кристофер Морком умер от туберкулёза... Для Тьюринга это стало большим ударом. И в то же время позволило собраться и сдать экзамены в Королевский колледж Кембриджа.
Студент
Там обстановка была намного свободней и либеральней, чем в частной школе, и Алан худо-бедно встроился в общество студентов. Там он увлёкся ездой на велосипеде, и бегом на длинные дистанции (и, как оказалось, он мог бы сделать карьеру спортсмена — позже он бегал марафоны на уровне призёров Олимпиад!). Хотя современники и отмечали его странности: «В студенческие годы он никогда не ставил часы по сигналам точного времени, а вычислял время в уме, отмечая положение от определённой звезды. А вместо того, чтобы починить велосипед, у которого через регулярные промежутки времени спадала цепь, подсчитывал число оборотов педалей, чтобы вовремя её поправить».
И именно в студенческие годы Тьюринг создаёт один из главных трудов своей жизни — в статье «On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem» описывает концепцию вычислительной машины, которую позже назовут «Машиной Тьюринга». Не будем вдаваться в подробности работы, этому посвящены гораздо более подробные статьи, чем эта, отметим лишь, что на этом фундаменте зиждется практически весь современный компьютерный мир. Именно там Алан формализировал понятие «алгоритм».
После окончания Кембриджа Тьюринг уехал в США, где учился в Принстоне под руководством Алонзо Чёрча, знаменитого математика, в соавторстве с которым написал несколько статей. Интересно, что Чёрч независимо от Алана исследовал природу алгоритмов посредством «неразрешимых задач», сформулированных как “теория лямбда-исчислений”. Чуть позже Чёрч и Тьюринг показали, что “лямбда-исчисления” и «Машина Тьюринга» имеют одинаковые свойства, и эта работа была оформлена, как тезис Чёрча-Тьюринга.
Наставник Алана
Следующие несколько лет мы пропустим, это время работы Тьюринга над расшифровкой кода «Энигмы». Ничего нового по этой теме в статье показано быть не может, существует огромное количество материала по этой теме, включая как документальные, так и художественные фильмы; отметим лишь, что в 1941 году Алан сделал предложение своей коллеге и другу Джоан Кларк, и даже представил её родителям, но по прошествии некоторого времени расторг помолвку, посчитав, что Джоан будет с ним несчастна. Возможно, это было ошибкой; как говорила сама Джоан, Алан признался ей в том, что гомосексуален, но она восприняла это хладнокровно и эта особенность её совершенно не смутила. Кто знает, как повлиял бы этот брак на Тьюринга... Но думается, хуже бы точно не было.
После войны Алан подолгу занимался тренировками по бегу, его даже как-то спросили, почему он так изводит себя? На что он ответил: «У меня такая изматывающая работа, что единственный способ позабыть о ней заключается в беге, требующем физического напряжения». Именно тогда он бегал марафон за 2 часа 46 минут и 3 секунды, что всего на 11 минут больше, чем у победителя Олимпийских игр 1948 года. Выдающаяся работоспособность, надо отметить.
Джоан Кларк, коллега
Его команда математиков и логиков, работающая во время войны над проблемой «Энигмы», получила грант на исследование электронных вычислительных машин. Тут-то гений Тьюринга и показал себя во всю мощь. Вот одна из цитат Тьюринга, показывающая то, что занимает мысли математика: «Может ли машина мыслить? Она должна обладать способностью вычислять. Но не только... Она должна учиться изменять своё поведение... Интересно, а может ли машина обмануть? Схитрить? Если человек лжёт, у него есть на это причины. А если лжёт что-то, что создано на основании программы? Машине не знакомы эмоции, это только разум. Искусственный интеллект». Он изобрёл свой тест для определения интеллекта у машины, ныне известный, как тест Тьюринга. Вкратце суть такова — три участника, экспериментатор и два подопытных, человек и машина. Экспериментатор не знает, где кто, и его задача состоит в том, чтобы в общении понять, где машина, а где человек. Если он ошибается, значит машина достигла того состояния, когда может мимикрировать под человека.
Марафон
Сейчас, в 2024 году, многочисленные чат-боты научились проходить тест Тьюринга (хотя и с некоторой вероятностью), буквально несколько лет назад. То есть то, что он заложил в конце 40-ых годов ХХ-го века, реализуется только буквально на наших глазах. Но можно ли назвать то, что мы имеем сейчас, настоящим искусственным интеллектом? Наверное, нет. С другой стороны, учёные сейчас точно не могут ответить, что такое «разум»; возможно, ещё через десяток лет человечество подойдёт к созданию настоящего ИИ, а может, и нет. Будущее покажет. Интересно, что сейчас наработки британского математика используются в интернете практически повсеместно — так называемая CAPTCHA представляет собой «обратный тест Тьюринга» — человек должен доказать машине, что он не ИИ. На данном этапе развития технологий (или по крайней мере из доступных обывателю) компьютер не может прочитать искажённые строки; следовательно, если они введены правильно, это сделал человек.
С создания компьютера в Манчестере в 1951 году Алан с головой уходит в работу. Кстати, ещё в 1948 году он создаёт программу для игры в шахматы, и пробует на манчестерском компьютере её запустить, но, к сожалению, код слишком сложен. Тьюринг не беспокоится об этом, так как уверен, что в скором времени буду созданы более мощные вычислительные устройства. В честь работавшего над этой программой совместно с математиком коллеги Дэвида Чемперноуна программу назвали «Turochamp» (Turing и Champernowne). Считается как первой игрой для компьютера, так и первой шахматной программой — впрочем, её так и не удалось формализовать на компьютере. Гораздо позже Turochamp воссоздадут, и Гарри Каспаров обыграет её за 16 ходов.
Первые ЭВМ были по своему изящны
В 1952 году Тьюринг опубликовывает свою статью, которая, может, и прошла не очень замеченной тогда, но имела очень большое влияние на науку в целом и биологию в частности: «The Chemical Basis of Morphogenesis» — «Химическая основа морфогенеза». Речь в ней идёт о том, как как узоры в природе, такие как полосы и спирали, могут возникать естественным образом из однородного состояния. Значение этой статьи трудно переоценить: некоторые закономерности и сейчас, спустя более чем 70 лет, выявляются в исследованиях — в 2012 году опубликована статья «Идеи Алана Тьюринга помогли понять механизм развития пальцев у позвоночных».
В 2023 году учёные впервые с помощью экспериментов с семенами чиа подтвердили, что математическая модель Алана Тьюринга объясняет закономерности, наблюдаемые в природе.
Или, например, статья, как его теория помогла создать опреснительный фильтр.
Или вот, смотрите, статья 2020 года про австралийские растительные узоры.
Алан Тьюринг
Да что там, смотрите, в скольких научных понятиях участвует фамилия математика — Машина Тьюринга, Тест Тьюринга, Паттерн Тьюринга, Структура Тьюринга, Полнота по Тьюрингу. Причём используются в самых разных областях знаний, не только чистой математике! А ведь он приложил руку и к созданию самой первой музыке на компьютере. Правда, он не хотел использовать компьютер именно для этого, его интересовала возможность издавать звуки при работе с программой, как-то сигнал об окончании процесса, ошибке и т.п. В это же время молодой школьный учитель Кристофер Стрэчи ознакомился с учебником программирования, «Turing’s Programmers’ Handbook for Manchester Electronic Computer Mark II», который был написан Аланом для широкого пользования, и оценил потенциал для создания музыки. Стрэчи так же был неплохим пианистом, поэтому заявился в лабораторию в Манчестере с самой длинной написанной компьютерной программой на тот момент. Тьюринг это оценил: он оставил Стрэчи лабораторию на всю ночь, дабы тот воплотил свою задумку. Наутро Кристофер закончил работу, и Mark II исполнил гимн Великобритании. Через несколько недель Тьюринг пригласил Стрэчи работать в лаборатории. В 1951 году состоялась запись трёх мелодий — гимн Великобритании «God Save The Queen», детскую песню «Baa Baa Black Sheep» и композицию Гленна Миллера «In The Mood». До наших дней сохранилась пластинка, на которую сделана запись, и её отреставрировали в 2016 году в новозеландском университете Кентербере. Послушать реставрацию можно по этой ссылке.
Конец истории гениального математика широко известен: он был обвинён в гомосексуализме, прошёл курс химической кастрации и, по всей видимости, покончил жизнь самоубийством, отравившись цианидом калия. Некоторые исследования подвергают эту версию сомнению, потому что надкушенное яблоко рядом с телом не исследовалось, а вскрытие показало, что отравление, возможно, было вызвано вдыханием паров синильной кислоты, выделявшихся аппаратом для гальванического золочения, в котором используется цианид калия.
Возможно, человечество ещё не до конца осознало, какой гений таился в голове Тьюринга. Его теория морфогенеза только в последнее время начала широко изучаться, и уже нашла подтверждение в самых разных областях науки, в основном химии и биологии (не удивлюсь, что физика и астрономия позже тоже найдут применение морфогенезу). Кто знает, проживи он ещё пару десятков лет, может, в нашем мире уже вовсю сновали роботы с искусственным интеллектом, настоящие помощники человека? И в каких ещё отраслях мог проявиться его незаурядный ум? Есть доля истины в выражении «Если человек гениален, то гениален во всём». Фактически современный мир создан с применением идей и алгоритмов, которые сформулированы Аланом Тьюрингом, одиноким британским математиком...
Физика — это фундаментальная наука, изучающая основные законы природы, материю и энергию. Вопрос «Физика — ты точно нам нужна?» звучит актуально во многих сферах жизни, особенно для школьников и студентов, которые только начинают знакомиться с этим предметом, а также для тех, кто выбирает профессиональный путь.
Почему физика важна?
Физика помогает понять, как устроен мир вокруг нас. Она объясняет механические движения, тепловые процессы, явления электромагнетизма и многое другое. Все эти явления встречаются в повседневной жизни, но далеко не всегда мы задумываемся, почему они происходят.
Знания физики дают возможность:
Понимать окружающие процессы. Например, знать, почему весной тает снег, как действует магнитное поле или почему на морозе стоит тепло одеваться.
Прогнозировать явления. Это умение пригодится не только в науке, но и в бытовых ситуациях.
Оценивать риски. Знать, когда контакт с электричеством опасен, или как избежать травм и аварий.
Физика и формирование мышления
Изучение физики — это не просто заучивание формул и законов. Это развитие критического и аналитического мышления, способности оценивать информацию и делать логические выводы. Эти навыки необходимы не только ученым, но и любому человеку в современном информационном мире.
Научное мировоззрение
Физика формирует системное мышление, позволяет видеть причинно-следственные связи и учит мыслить моделями. Это значит, что человек не просто знает факты, а учится понимать взаимосвязи в природе и обществе.
Физика в профессиональной деятельности
Для многих профессий физика — неотъемлемая наука:
Инженерия: проектирование механизмов, машин и сооружений невозможно без знаний физических законов.
Медицина: биофизика и медицинская физика помогают диагностировать и лечить болезни.
Информационные технологии: принципы работы электроники и коммуникаций основаны на физических открытиях.
Строительство и материалы: выбор материалов, оценка прочности и безопасности связаны с законами физики.
Космонавтика и авиация: освоение космоса и полеты невозможны без глубоких физических знаний.
Современные технологии, такие как смартфоны, компьютеры, лазеры и оптические приборы, стали возможными благодаря открытиям в физике.
Как учиться физике?
Физика — сложная, но интересная наука, которая требует терпения и системного подхода:
Учитесь с интересом: задавайте вопросы, ищите ответы через эксперименты и практические задачи.
Связывайте теорию с практикой: наблюдайте физические явления вокруг себя, используйте демонстрации и модели.
Развивайте математические навыки: без понимания математики будет сложно осваивать физику.
Интересные факты о физике
Гравитация вокруг нас: Каждое тело с массой создаёт гравитационное поле, и благодаря этому мы ощущаем притяжение и можем оставаться на Земле. Понимание гравитации помогает создавать точные навигационные системы и запускать космические аппараты.
Скорость света и радуга: Свет в вакууме движется со скоростью почти 300 000 км/с, что позволяет видеть звёзды на небесах. Радугу же создают процессы преломления, отражения и дисперсии света в каплях дождя, раскрывая красоту физики в природе.
Температура молнии: Молния в несколько раз горячее поверхности Солнца, что удивительно и подчёркивает мощь природных явлений.
Эффект Mpemba: Горячая вода иногда замерзает быстрее холодной — загадка, которую физика до сих пор не полностью объяснила.
Атомы и невидимая материя: Хотя никто не видит атомы напрямую из-за ограничений человеческого зрения, изучение их свойств лежит в основе всей современной физики.
Антиматерия: Учёным впервые удалось создать антиматерию в лаборатории в 1965 году — вещество, которое в природе почти не встречается.
Запутанность в квантовой физике: Явление квантовой запутанности используется для развития квантовых компьютеров, которые обещают революцию в вычислительной технике.
Связь физики с другими науками
Математика: Физика тесно связана с математикой, без которой невозможно формализовать физические законы и решать задачи сложных процессов.
Химия: Многие физические методы и модели применяются для изучения химических реакций и структуры атомов и молекул.
Биология: Биофизика изучает процессы в живых организмах, используя принципы физики для понимания работы клеток, органов и систем.
Экология: Физические законы помогают анализировать экологические процессы, например, круговорот воды, теплообмены и взаимодействия радиации с атмосферой.
Инженерия и медицина: Медицинская физика способствует развитию диагностических методов, таких как магнитно-резонансная томография (МРТ) и радиотерапия.
Заключение
Физика — это не просто школьный предмет, а ключ к пониманию окружающего мира и основа для технологического прогресса человечества. Она нужна каждому, кто хочет ориентироваться в современном мире, развивать критическое мышление и претендовать на профессии будущего.
Таким образом, физика точно нам нужна — она связывает науку и жизнь, помогает раскрывать тайны природы и создает фундамент для развития технологий, которыми мы пользуемся каждый день.
Хочу поделиться находкой, которая особенно зайдёт тем, кто любит науку, абсурд, и шутки чуть умнее, чем "А почему электрон не пошёл в бар?"
Наткнулся на телеграм-канал "Квантовый Юмор" — это такое странное, но чертовски увлекательное место, где одновременно можно:
- посмеяться над шуткой про кота Шрёдингера (пока он не умер и не выжил),
- вспомнить, что такое спин и почему он "вверх",
и даже словить философскую депрессию от квантовой неопределённости 😅
📡 Контент там — от мемов про физику и математику до сюрреалистичных приколов в стиле "Если бы гравитация работала только по подписке". Иногда даже реально ловишь инсайт между смехом.
Подходит для:
- студентов и бывших студентов физфака,
- тех, кто не спит по ночам, потому что думает о волновой функции Вселенной,
- просто людей, которым нравится, когда шутка "работает на двух уровнях вероятности".