29 ноември 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Законът на Мърфи

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 25 февруари 2022 в 11:01 111311
Снимка: Wikimedia Commons

Нареждате се на по-късата опашка пред касите в супермаркета и тя започва да върви по-мудно. Движите се като костенурка след бавен шофьор, ускорявате, изпреварвате го, но веднага сте посрещнат от полицай. Сапунисвате косата си под душа и точно в този момент топлата вода спира.

Поздравления, току-що се сблъскахте с печално известния закон на Мърфи, който може да се обобщи с фразата „Каквото може да се обърка, ще се обърка“. Една по-отчайваща версия на закона на Мърфи гласи : „Ако нещо може да се обърка, то ще се случи и в най-лошия възможен момент“.

Но дали законът на Мърфи е наистина верен или е просто продукт на нашия човешки ум, склонен към песимизъм? Да видим.

Откъде дойде законът на Мърфи? Да, наистина Мърфи е съществувал.

Годината е 1949 г., а само две години преди това изследователският самолет с ракетно задвижване Bell X-1 става първият самолет, който лети със свръхзвукова скорост. Инженерите във военновъздушната база Едуардс в Калифорния знаят, че самолетът може да се движи още по-бързо. Разбира се, технологично осъществимо е да се управлява самолет със скорост над скоростта на звука, но едно препятствие въпреки това им причинява главоболия: човешкото тяло.

За да разберат колко G (мярка за ускорение), може да издържи човек, преди да припадне, изследователите от ВВС стартират проект MX981. Мисията включва поредица от тестове, в които пилоти карат ракетна шейна, уместно наречена „Gee Whiz“, за да симулират вида G-сили, изпитвани в реактивен изтребител чрез внезапно забавяне. Смелите участници в експеримента влизат в ракетна платформа по релси, която се движи с повече от 320 км в час по къса писта, преди внезапно да спре напълно за по-малко от секунда.

Полковник Джон Пол Стап, лекар от Военновъздушните сили, е един от доброволците, преминали през много такива изтощителни тестове. Смелият изпитател претърпява много сътресения, разкъсани кръвоносни съдове в очите си и дори счупва кости, всичко това в името на науката, за да могат пилотите да летят безопасно.

Д-р Стап тества границите на издържливостта на човека на ускорение на ракетна шейна. Кредит: Public Domain.

Всеки тест за ракетната шейна е трябвало да премине през собствен набор от проверки за безопасност и един от важните хора, отговорни за тези проверки, е капитан на ВВС и инженер по сигурността на име Едуард А. Мърфи, младши. От този момент нататък подробностите от историята са се разминават в зависимост от източника, но обща нишка е, че един ден Мърфи се опита да инсталира набор от сензори към ремъците, които придържа д-р Стап към ракетата. Тези сензори са проектирани да измерват точното количество G, изпитвано от пилота.

По време на първия тест обаче сензорите показват нула, докато очуканото лице на Стап говори друго. При по-внимателна проверка Мърфи установява, че всичките 16 измервателни уреди са неизправни, защото са свързани неправилно. Има само два начина за свързване на сензорите и всеки от тях е инсталиран по грешен начин.

Мърфи обвинява за грешката своя техник, мърморейки нещо от рода на „Ако има някакъв начин да го направи погрешно, ще го направи“.

Не след дълго след инцидента Мърфи се връща на редовната си работа на военното летище Уилбър Райт Фийлд. Но странната забележка на Мърфи остава в съзнанието на Стап, човек, известен с чувството си за хумор и остроумие, признавайки универсалната ѝ приложимост.

Усилията и жертвите на Стап стават обект на множество новинарски репортажи. Така се случва, че по време на съдбоносна пресконференция, един от репортерите попита пилота за опасностите от MX981, на което Стап отговаря, че е уверен в безопасността на проекта благодарение на осведомеността на екипа за това, което той нарича Закон на Мърфи. Обяснявайки какво има предвид с това, Стап казва: „Каквото може да се обърка, ще се обърка“.

Не минава много време и фразата става популярна в аерокосмическите издания, след това от радиото и телевизията и преди да се усетят, Законът на Мърфи влиза трайно в масовата култура.

Реален ли е законът на Мърфи?

Законът на Мърфи всъщност не е „закон“, не в смисъла, в който се използва терминът в науката, което означава твърдение за наблюдавано явление или обединяваща концепция, която е подкрепена от голям набор от емпирични доказателства. Вместо това трябва да се разглежда като максима: нещата могат да се объркат и това често се случват. Не се изискват допълнителни обяснения, защото всички сме опитвали извратената природа на закона на Мърфи многократно.

Освен това само глупак би се опитал да докаже или, не дай боже, да опровергае Закона на Мърфи. 

„Законът на Мърфи не може да бъде доказан, но е верен, тъй като когато се опитате да докажете закона на Мърфи, ще видите, че доказателството е неправилно. Това очевидно се дължи на закона на Мърфи, следователно законът на Мърфи е верен и доказан.”

Но въпреки че законът на Мърфи трябва да се третира с хумор, твърдението всъщност се корени в строгата наука, отразявайки втория закон на термодинамиката, който се занимава с концепцията ентропия. Просто казано, ентропията е мярка за неподреденост на системата и вторият закон на термодинамиката гласи, че „ентропията винаги се увеличава във Вселената и всяка хипотетична изолирана система в нея“. Една система може да означава всичко: галактика, икономика на държава, къща, дори човешкото тяло.

Но от къде идва тази необратимост, ако законите за движение са Т-инвариантни? Лудвиг Болцман предлага решение на този парадокс през 1877 г. като установява връзката на ентропията с вероятността на дадено състояние.

Термодинамична стрелаИлюстрация: F5T25

Ако разтръскаме буркан (затворена система) с разноцветни топчета, те могат и да се подредят, но това е малко вероятно. Много по-вероятно е топчетата да са хаотично подредени.

Ако хвърляме "спонтанно" тухли, макар, че левия вариант е по-желан, то той е малко вероятен, по-вероятно е да се получи безформена купчина от тухли.

Как е разсъждавал Болцман: според механичните свойства на движението на молекулите, е възможно, както смесването на двете течности, така и обратния процес, смесената течност отново да се раздели. Топлината може да се върне обратно в печката, а водата да стане отново студена. Тези събития са възможни - след като има обратимост в движението на отделните атоми, то следва че трябва да има обратимост в поведението и на група атоми. Категорична забрана за тези събития няма. Но там е работата, че такива неща се случват много, много рядко.

Вторият закон на термодинамиката предсказва, че оставени сами на себе си (т.е. без външно въвеждане на енергия), системите са склонни да стават по-неподредени. Това не означава, че филията ви ще пада от масата с маслото надолу всеки път поради ентропията, но фактът, че има забележителни прилики между двата закона, ни напомня, че всички неща около нас са уязвими на катастрофален провал. Колите се развалят, когато отивате на важна среща или времето е лошо през уикенда, защото такива неща просто трябва да се случат в някакъв момент - и когато денят ви е съсипан от поредица от неуспехи, които изглеждат сякаш Вселената е срещу вас, може просто умът ви да ви играе номера.

Хората са наситени с когнитивни пристрастия и е установен факт, че сме склонни да обръщаме повече внимание на негативните преживявания в сравнение с положителните, тъй като подобно мислене ни е помогнало да по-добре да оцеляваме в миналото. Например поради пристрастност при подбора, ние сме склонни да помним „лошите неща“, които ни се случват по-често, отколкото добрите. След това на първо място е въпросът да сме наясно със Закона на Мърфи - поради пристрастие към потвърждението, когато нещо в крайна сметка се обърка, ние бързо сочим с пръст — Аха, ето законът на Мърфи отново!

Има причина, поради която опашката, която избирате в супермаркета, често е най-бавната. Кредит: Flickr.

Но въпреки че Законът на Мърфи може да бъде обяснен с нашата объркана психика, всъщност може да има някаква заслуга за популярната мъдрост, тъй като нещата наистина може да се объркват по-често, отколкото да вървят по план. Единият фактор е ентропията, но може да има повече. Например, някои неща, които изглеждат случайни, изобщо не са случайни, тъй като определени резултати са статистически по-вероятни от други.

Хората са възприели принципа на Мърфи и са забелязали, че той има нишови следствия.

В статия от 1997 г. в Scientific American Робърт Матюс (Robert AJ Matthews) обяснява защо страдаме от Закона за опашките на Мърфи (опаката до вас обикновено свършва по-рано). Въпреки че всички опашки трябва да се ообслужват с повече или по-малко една и съща средна скорост - всяка опашка има еднаква вероятност да страда от произволни закъснения. Но когато сме в супермаркета, ние не се занимаваме с глобални средни стойности във времето. Матюс обяснява, че шансът да сме избрали опашката, която ще има най-малко задържане, е 1/N, където N е общият брой на опашките в супермаркета. Дори и ако сравняваме нашата опашка с тези от двете ни страни, с две трети от времето е по-вероятно или опашката отляво, или тази отдясно да ни изпревари.

Законът на Мърфи: принципът на предпазливостта

Д-р Стап може би е бил склонен да сподели закона на Мърфи по много проста причина: вероятно това е спасило живота му. Оказва се, че законът на Мърфи е отличен принцип на проектиране в инженерството и всяка друга област, където един-единствен отказ може да има катастрофални последици.

Да вземем например НАСА. Всяка от амбициозни мисии на агенцията обикновено изисква години за подготовка и милиарди долари за финансиране, но цялата тази упорита работа може да бъде провалена за един миг и има много такива възможности от неуспешно изстрелване на ракета до грешка в електрониката, която може да попречи на марсохода да не комуникира със Земята, което прави мисията безполезна. Ето защо имаме системи за архивиране и резервни системи за архивиране. Колкото по-рисков е проектът, толкова повече сигурност му е необходима и дори тогава не сме застраховани да ни сполети законът на Мърфи.

Първоначалната максима на Мърфи „Каквото може да се обърка, ще се обърка“ може да се тълкува по-малко фаталистично като „Ако може да се случи, ще се случи“. Това означава, че при достатъчно време и излагане, дори и най-малко вероятните сценарии непременно ще се случат. Този факт е добре известен на застрахователните брокери и експертите по управление на риска, които разработват сложни системи за оценка на риска и съответно за намаляването му.

Благодарение на този подход, фокусиран в провалите, са спасени много животи  чрез проектиране на самолети и атомни електроцентрали с мисълта, че цялата вселена заговорничи срещу нас всеки ден. Това не е най-здравословният начин на живот, но изпълнява целта си.

Също така си струва да се има предвид, че законът на Мърфи трябва да става по-валиден с времето. Това е така, защото общоприето е, че колкото по-сложна е една система, толкова е по-вероятно да се разпадне. Днес сме заобиколени от все по-сложни машини, които често са взаимозависими и свързани чрез мрежи като интернет. Сложността на живота на 21-ви век кани Закона на Мърфи да ни посещава по-често от всякога.

В заключение, ето няколко интересни алтернативни версии на закона на Мърфи:

  • Никога не намирате нещо изгубено (т.е. ключове или чорапи), докато не го смените.
  • Усмивка. Утре ще е по-зле.
  • Разкошът на обзавеждането на приемния офис се променя обратно пропорционално на базовата платежоспособност на фирмата.
  • Кажете на човек, че във Вселената има 300 милиарда звезди и той ще ви повярва. Кажете му, че пейката е прясно боядисана и той ще я пипне, за да е сигурен.
  • Нещата се влошават под напрежение.
  • Ако разберете, че има четири възможни начина, по които дадена процедура може да се обърка, и ги отстраните и четирите, то веднага се появява пети, който я проваля.
  • Ако изглежда, че всичко върви добре, очевидно сте пропуснали нещо.
  • Невъзможно е да се направи нещо сигурно, защото глупаците са много изобретателни.
  • Всяко решение поражда нови проблеми.
  • Ако нещо не може да се обърка само по себе си, някой ще го накара да се обърка.
  • Природата винаги е на страната на скрития недостатък.
  • Майката природа е кучка.

Източник: Is Murphy’s Law actually true?, ZMEScience


xxxxx
Рейтинг : 701
25.02 2022 в 16:43 1
+ 6
- 0
При "намазаната" с масло филия - от едната страна. Законът на Мърфи действа на 100 процента:
"Намазана с масло филия пада върху килима винаги с маслото надолу"
Ако не падне така, значи, сте я намазали от другата страна.

(вариант: Честотата на падане с маслото надолу е пропорционална на цената на килима)
 
Още от : Физика
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.