Περιεχόμενο
Ένα μοντέλο είναι μια περιγραφή του φυσικού φαινομένου που μπορούν να χρησιμοποιήσουν οι επιστήμονες για να κάνουν προβλέψεις. Ένα καλό μοντέλο είναι όσο το δυνατόν ακριβέστερο και όσο το δυνατόν απλούστερο, γεγονός που το καθιστά όχι μόνο ισχυρό, αλλά και εύκολο να το καταλάβει. Ωστόσο, ανεξάρτητα από το πόσο καλοί είναι, τα μοντέλα θα έχουν σχεδόν πάντα περιορισμούς.
Λείπουν λεπτομέρειες
Τα περισσότερα μοντέλα δεν μπορούν να ενσωματώσουν όλες τις λεπτομέρειες σύνθετων φυσικών φαινομένων. Για παράδειγμα, όταν μετράμε τις αποστάσεις γύρω από τη Γη, είναι βολικό να μοντελοποιήσουμε τη Γη ως σφαίρα, αλλά αυτό δεν περιλαμβάνει διακυμάνσεις της απόστασης εξαιτίας των οροσειρών, των κοιλάδων και άλλων τοπολογικών χαρακτηριστικών που πρέπει να διασχίσει ο ταξιδιώτης. Η ενσωμάτωση αυτών των πρόσθετων λεπτομερειών θα καθιστούσε το μοντέλο πολύ περίπλοκο για εύκολη χρήση. Δεδομένου ότι τα μοντέλα πρέπει να είναι αρκετά απλά ώστε να μπορείτε να τα χρησιμοποιήσετε για να κάνετε προβλέψεις, συχνά αφήνουν μερικές λεπτομέρειες.
Οι περισσότερες είναι προσεγγίσεις
Τα περισσότερα μοντέλα περιλαμβάνουν ορισμένες προσεγγίσεις ως έναν βολικό τρόπο για να περιγράψουμε κάτι που συμβαίνει στη φύση. Αυτές οι προσεγγίσεις δεν είναι ακριβείς, επομένως οι προβλέψεις που βασίζονται σε αυτές τείνουν να είναι λίγο διαφορετικές από αυτές που παρατηρείτε πραγματικά - κοντά, αλλά όχι να χτυπάτε. Στην κβαντική μηχανική, για παράδειγμα, δεν υπάρχουν ακριβείς λύσεις στην εξίσωση του Schrodinger για τα άτομα από το ήλιο προς τα εμπρός. ακριβείς λύσεις υπάρχουν μόνο για το υδρογόνο. Κατά συνέπεια, οι φυσικοί χρησιμοποιούν προσεγγίσεις για υψηλότερα στοιχεία. Αυτές οι προσεγγίσεις είναι καλές, πλην όμως είναι προσεγγίσεις.
Απλότητα
Μερικές φορές ένα μοντέλο μπορεί να γίνει πιο ακριβές αλλά σε βάρος της απλότητας. Σε περιπτώσεις όπως αυτές, το απλούστερο μοντέλο μπορεί να είναι πραγματικά ανώτερο, διότι σας δίνει έναν τρόπο να απεικονίσετε μια διαδικασία ώστε να μπορείτε να την καταλάβετε και να κάνετε προβλέψεις γι 'αυτό. Στη χημεία, για παράδειγμα, δομικές φόρμουλες και μοντέλα σφαιρών και ραβδίων είναι μη ρεαλιστικές απεικονίσεις μορίων. αγνοούν εντελώς τι γνωρίζουν οι χημικοί από την κβαντική μηχανική για τη φύση της ύλης στο υποατομικό επίπεδο. Παρ 'όλα αυτά, είναι απλά, εύκολο να σχεδιάσουμε και να προσφέρουμε μια πληθώρα γνώσεων σχετικά με τη μοριακή δομή και τις ιδιότητες με έναν τρόπο που είναι εύκολο να γίνει ορατό και κατανοητό. Κατά συνέπεια, οι χημικοί εξακολουθούν να χρησιμοποιούν τόσο δομικές φόρμουλες όσο και μοντέλα σφαιρών και ραβδίων.
Συναλλαγές
Τελικά, τα μοντέλα υπόκεινται σε κάποιες συμφωνίες. Θέλετε όσο το δυνατόν περισσότερη προγνωστική δύναμη. Ταυτόχρονα, θέλετε επίσης το μοντέλο να είναι όσο το δυνατόν απλούστερο. Η φύση είναι αδιάφορη για την ανθρώπινη ανάγκη για απλότητα και ευκολία κατανόησης, ωστόσο, και πολλά φυσικά φαινόμενα είναι πολύπλοκα. Απλά σκεφτείτε, για παράδειγμα, την αλυσίδα βιοχημικών διεργασιών που λαμβάνουν χώρα μόνο για να μεταδίδουν πληροφορίες από τους φωτοϋποδοχείς στο μάτι σας στον οπτικό φλοιό του εγκεφάλου σας. Αν προσπαθήσετε να ενσωματώσετε όλα όσα πραγματικά συμβαίνουν σε ένα μοντέλο, γίνεται δύσχρηστο και δύσκολο να το χρησιμοποιήσετε. Στο τέλος θα διαπιστώσετε ότι βασίζεστε σε κάποιο βαθμό σε προσεγγίσεις και εννοιολογικά πλαίσια που καθιστούν μια διαδικασία εύκολη στην οπτικοποίηση, αλλά δεν αντικατοπτρίζουν αναγκαστικά την πραγματική φύση της πραγματικότητας.