คณิตศาสตร์และการคำนวณ

คอมพิวเตอร์ได้พัฒนาอย่างรวดเร็วจนกลายเป็น “เสาหลัก” ที่สามของวิทยาศาสตร์ แต่เพื่อให้ได้ผลตอบแทนที่แท้จริง นักวิจัยต้องการรหัสซอฟต์แวร์ที่ยืดหยุ่นและปรับเปลี่ยนได้ง่ายเพื่อตอบสนองความต้องการใหม่ๆ ดังที่เบนจามิน สคูสค้นพบ ทฤษฎีและการทดลอง. พวกเขาเป็นสองเสาหลักของวิทยาศาสตร์ที่สนับสนุนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับโลกรอบตัวเรามานานหลายศตวรรษ 

เราทำการวัด

และการสังเกต ซึ่งเราจะเชื่อมโยงกับทฤษฎีที่อธิบาย อธิบาย และทำนายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ การทำงานร่วมกันอย่างต่อเนื่องของทฤษฎีและการทดลอง ซึ่งช่วยให้ทฤษฎีได้รับการยืนยัน ปรับปรุง และบางครั้งถึงกับล้มล้าง เป็นหัวใจของวิธีการทางวิทยาศาสตร์แบบดั้งเดิม ใช้แรงโน้มถ่วง 

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 กฎความโน้มถ่วงสากลของนิวตันได้ยืนหยัดทดสอบกาลเวลามานานกว่า 200 ปี แต่มันไม่สามารถอธิบายการเคลื่อนเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดของวงโคจรของดาวพุธได้ ซึ่งผิดไปจากที่แรงโน้มถ่วงของนิวตันคาดการณ์ไว้เล็กน้อย มีการเสนอแนวคิดต่างๆ กันเพื่ออธิบายรอยเปื้อนนี้

ในสมุดลอกแบบไม่มีตำหนิอย่างอื่นของนิวตัน แต่ทั้งหมดถูกปฏิเสธเนื่องจากข้อสังเกตอื่นๆ มันใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ ซึ่งปฏิวัติวิธีที่เรารับรู้เวลา พื้นที่ สสาร และแรงโน้มถ่วง เพื่ออธิบายความไม่ลงรอยกันเล็กน้อยระหว่างการคาดคะเนจากทฤษฎีของนิวตันและการสังเกต

กระทั่งปัจจุบัน หนึ่งศตวรรษต่อมา ทฤษฎีของไอน์สไตน์ยังคงถูกกระตุ้นและกระตุ้นให้เกิดสัญญาณแห่งความอ่อนแอ ความแตกต่างในปัจจุบันคือการทดสอบเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องขึ้นอยู่กับการทดลองหรือการสังเกตเพียงอย่างเดียว พวกเขามักจะอาศัยการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์แทน มุมมองใหม่

ของโลกกว่าครึ่งศตวรรษที่วิทยาการคำนวณได้ขยายชุดเครื่องมือของนักวิทยาศาสตร์ให้ไปไกลกว่าที่เราหวังจะสังเกตเห็นได้ด้วยการมองเห็นที่จำกัดและอายุขัยที่สั้น ในกรณีของทฤษฎีสัมพัทธภาพ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์สามารถสร้างเอกภพจำลองทั้งหมดโดยอิงจากการปรับเปลี่ยนทฤษฎีสัมพัทธภาพ

ที่แตกต่างกัน

คอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังและรหัสที่ชาญฉลาดช่วยให้นักวิจัยสามารถปรับเปลี่ยนสภาพทางกายภาพเริ่มต้นในแบบจำลองได้ ซึ่งสามารถเรียกใช้ได้โดยอัตโนมัติตั้งแต่ไม่นานหลังจากเกิดบิ๊กแบงจนถึงวันนี้และหลังจากนั้นนักวิทยาศาสตร์ด้านการคำนวณ ในสหราชอาณาจักรกล่าวว่า “การคำนวณช่วยเติม

เต็มช่องว่างระหว่างทฤษฎีและการทดลอง” “การคำนวณจะบอกคุณว่าผลที่ตามมาจากทฤษฎีของคุณคืออะไร ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการทดลองและการสังเกต เพราะคุณสามารถบอกได้ว่าคุณควรมองหาอะไรเพื่อตัดสินว่าทฤษฎีของคุณถูกต้องหรือไม่”การคำนวณไม่ใช่แค่เครื่องมือพิเศษ 

เป็นวิธีการใหม่ในการทำวิทยาศาสตร์ ซึ่งเปลี่ยนวิธีที่นักวิทยาศาสตร์เรียนรู้ ทดลอง และตั้งทฤษฎีอย่างถาวรแต่การคำนวณไม่ได้เป็นเพียงเครื่องมือพิเศษ เป็นวิธีการใหม่ในการทำวิทยาศาสตร์ ซึ่งเปลี่ยนวิธีที่นักวิทยาศาสตร์เรียนรู้ ทดลอง และตั้งทฤษฎีอย่างถาวร ในหนังสือในปี 2009 ของเธอ 

นักสังคมวิทยาวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ในสหรัฐอเมริกา ได้กล่าวถึงความวิตกกังวลบางประการที่นักวิทยาศาสตร์มีตั้งแต่ทศวรรษ 1980 ถึง 2000 เกี่ยวกับความแพร่หลายที่เพิ่มขึ้นของการคำนวณและวิธีการที่เป็นอยู่เปลี่ยนลักษณะของการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ 

เธอสรุปว่าพวกเขาเป็น “ความตึงเครียดที่ยั่งยืนระหว่างการทำและความสงสัย” โดยชี้ให้เห็นถึงความกังวลที่นักวิจัยอายุน้อยกลายเป็น “เมากับรหัส” พวกเขาหมกมุ่นอยู่กับสิ่งที่พวกเขาสร้างขึ้นบนหน้าจอ พวกเขาไม่สงสัยอีกต่อไปว่าสถานการณ์จำลองของพวกเขาสะท้อนความเป็นจริงอย่างแท้จริงหรือไม่

อย่างไรก็ตาม

นักมานุษยวิทยา ในสหราชอาณาจักร เชื่อว่าวิทยาศาสตร์และนักวิทยาศาสตร์มีวิวัฒนาการในทศวรรษตั้งแต่หนังสือได้รับการตีพิมพ์ “ผมไม่คิดว่าคุณจะได้ยินความคิดเห็นแบบนี้ในวิชาฟิสิกส์ในทุกวันนี้” สเปนเซอร์ซึ่งศึกษาเกี่ยวกับการคำนวณในสาขาวิทยาศาสตร์กล่าว อันที่จริง 

เขาชี้ให้เห็นถึงปรากฏการณ์ทางธรรมชาติหลายอย่าง เช่น พฤติกรรมของมหาสมุทรทั้งหมด ซึ่งไม่สามารถควบคุมได้ในระดับทดลอง “ด้วยการสำรวจสถานะและกระบวนการต่างๆ ที่เป็นไปได้ด้วยการจำลองสถานการณ์ อาจมีวิธีที่ดีกว่าในการทำความเข้าใจฟิสิกส์พื้นฐานด้วยการจำลอง” เขากล่าว

แฮมเห็นด้วย โดยสังเกตว่านักฟิสิกส์ต้องยอมรับว่าพวกเขาจะไม่มีทางเข้าใจทุกอย่างเกี่ยวกับการจำลองได้ “เป็นผลที่หลีกเลี่ยงไม่ได้จากระบบที่เราศึกษาและเทคนิคที่เราใช้มีขนาดใหญ่ขึ้นและซับซ้อนขึ้น” เขากล่าว “สัดส่วนของนักฟิสิกส์ที่เข้าใจจริง ๆ ว่าคอมไพเลอร์ทำอะไร นั้นน้อยมาก 

เทคโนโลยีก่อกวนแม้ว่าตอนนี้นักฟิสิกส์ส่วนใหญ่มองว่าการคำนวณและการจำลองเป็นส่วนสำคัญของงานของพวกเขา แต่หลายคนยังคงเข้าใจได้กับการหยุดชะงักที่เกิดจากเสาหลักที่สามของวิทยาศาสตร์นี้ โดยหนึ่งในความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดคือวิธีการตรวจสอบรหัสที่ซับซ้อนมากขึ้นที่พวกเขาสร้างขึ้น 

กล่าวอีกนัยหนึ่งนักวิจัยจะมั่นใจได้อย่างไรว่าผลลัพธ์ของพวกเขาถูกต้องเมื่อพวกเขาไม่รู้ว่าโค้ดของพวกเขาเป็นไปตามที่พวกเขาคิดหรือไม่? ปัญหาคือในขณะที่การเขียนโปรแกรมได้รับการสอนอย่างกว้างขวางในหลักสูตรฟิสิกส์ระดับปริญญาตรีและบัณฑิตศึกษา การยืนยันรหัสไม่ใช่

แฮมแสดงความกังวลอีกครั้ง “สิ่งที่เป็นศัตรูของความก้าวหน้าอย่างแน่นอนคือกลุ่มอาการ ‘ไม่ได้ถูกประดิษฐ์ขึ้นที่นี่’” เขากล่าว โดยอ้างถึงความเชื่อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลุ่มการวิจัยขนาดเล็ก  ว่ามันถูกกว่า ดีกว่า และรวดเร็วกว่าในการพัฒนาโค้ดเอง มันมาจากที่อื่น “มันเป็นสูตรสำเร็จสำหรับ ที่ใช้เวลาส่วนใหญ่ไปกับวิทยาศาสตร์ในการประดิษฐ์วงล้อขึ้นมาใหม่” แฮมเตือน

Credit : เว็บสล็อตแท้ / สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์