Слон фон Неймана

Слон фон Неймана — в научном юморе физическая теория, которая содержит так много параметров, которые можно произвольно варьировать, что какая-то их комбинация неизбежно будет соответствовать любым экспериментальным результатам. Теория-слон тем самым является нефальсифицируемой и потому не относится к естественнонаучному знанию.

Общие сведения
Слон фон Неймана
англ. Von Neumann’s elephant
Область использования физика, математика
Автор понятия Джон фон Нейман

Происхождение

Происхождение метафоры и её приписывание математику и физику Джону фон Нейману основано на воспоминаниях физика Фримена Дайсона о его встрече с физиком Энрико Ферми, о чём Дайсон рассказал в статье, опубликованной в 2004 году[1]. По его словам, в 1953 году он после многолетней работы со своими студентами над псевдоскалярной мезонной теорией приехал к Энрико Ферми, чтобы рассказать ему о своих результатах (которые согласовывались с измерениями, сделанными Ферми). Ферми сказал, что в теоретической физике есть лишь два подхода к вычислениям: понимание физической природы процесса или наличие точного математического формализма, и работа Дайсона не идёт ни по одному из этих путей. Когда обескураженный Дайсон спросил Ферми, почему тому не кажется убедительным совпадение результатов вычислений и эксперимента, Ферми указал на наличие слишком большого количества произвольных параметров в модели Дайсона и отметил:

Mой друг Джонни фон Нейман говорил, что с четырьмя параметрами он может описать слона, а с пятым — заставить его махать хоботом.

Энрико Ферми в пересказе Фримена Дайсона

Дайсон всё-таки дописал серию статей, над которыми работал (студентам были нужны публикации), но после этого распустил группу и занялся другой областью физики.

Влияние на науку

Метафора стала очень популярной. Её начали использовать для названий различных серьёзных научных работ (например, «Существует не один способ смоделировать слона: моделирование актинового цитоскелета на основе экспериментальных данных», англ. There is More Than One Way to Model an Elephant. Experiment-Driven Modeling of the Actin Cytoskeleton[2]).

Решение задачи, заключающейся в подборе четырёх комплексных чисел для построения фигуры, напоминающей слона, стало одной из тем занимательной математики. Например, такая попытка была сделана в 1975 году[3] (ещё до того, как Фримен Дайсон рассказал в своей статье широким массам о «слоне фон Неймана»). В 2010 году Американский журнал физики наконец опубликовал статью, в которой три физика описали найденный ими способ нарисовать двумерную слоноподобную кривую с помощью четырёх комплексных параметров; пятый параметр при этом определял положение «хобота»[4].

Другие слоны фон Неймана

Джон фон Нейман также использовал «слона» как синоним линейности и точек равновесия: и слоны, и состояния равновесия, и линейные системы одинаково нечасто встречаются в природе[5], поэтому высказывания о них нетривиальны, а соответствующие теории имеют смысл. Высказывания и теории о неслонах в целом (а также неравновесиях и нелинейностях в целом) неизбежно очень общи и потому с точки зрения практики бесполезны.

Примечания

  1. Dyson, Freeman. A meeting with Enrico Fermi // Nature 427.6972 (2004): 297—297.  (англ.)
  2. Ditlev, Jonathon A., Bruce J. Mayer, Leslie M. Loew. There is more than one way to model an elephant. Experiment-driven modeling of the actin cytoskeleton. // Biophysical journal 104.3 (2013): 520-532.  (англ.)
  3. Wei, J. Least Square Fitting of an Elephant. // CHEMTECH, 5 (1975), С. 128—129.  (англ.)
  4. Mayer, Jurgen; Khairy, Khaled; Howard, Jonathon (May 12, 2010). “Drawing an elephant with four complex parameters” (PDF). American Journal of Physics. 78 (6): 648—649. DOI:10.1119/1.3254017.
  5. Christopher T. May. Nonlinear Pricing: Theory and Applications. John Wiley & Sons, Feb 22, 1999. С. 55.  (англ.)

Ссылки

Категории