¿Qué determina los límites de los objetos físicos? ¿Por qué percibimos sólo algunas combinaciones de átomos como objetos?

Llamo a la respuesta a esta pregunta Teoría de esquemas general.

Si adopta una perspectiva kantiana, el espacio y el tiempo se proyectan y las categorías de objetos se proyectan dentro del singular espacio-tiempo. Los esquemas son las diferentes plantillas de comprensión de objetos de diferentes ámbitos dentro de esa proyección. Entonces, lo que está llamando puntos (mónadas) y objetos (formularios) son dos de los diferentes esquemas que existen dentro del conjunto de esquemas posibles. El conjunto de esquemas posibles según la teoría de S es:

Pluriverso
Kosmos
Mundo
Dominio
Meta-sistema
Sistema
Formar
Modelo
Monada
Faceta

Y estos están relacionados con las dimensiones, de modo que hay dos dimensiones por esquema y dos esquemas por dimensión y, por lo tanto, estos esquemas se extienden desde -1 hasta las novenas dimensiones. La proyección significa básicamente que estás produciendo esos objetos a partir de datos sensoriales inconscientemente dentro del cerebro, y aún no entendemos cómo ocurre esto, pero lo que sí sabemos es que los fenómenos unitarios que vemos se distribuyen en diferentes áreas de procesamiento en el cerebro. para que diferentes partes del cerebro estén procesando diferentes aspectos de los objetos que vemos. Existe un algoritmo de funcionamiento muy complejo en nuestros cerebros que produce la ilusión de objetos unificados integrados que vemos en nuestra percepción dentro de la conciencia y que la ilusión son los esquemas. Nos presentan en conciencia objetos ya esquematizados por el aparato de reconocimiento de esquema con el que nacemos y que se desarrolla a medida que nos desarrollamos en nuestra interacción con el mundo. Esperemos que finalmente podamos entender cómo funciona esto realmente. Pero la clave es que podemos ver, estudiando los modelos de las cosas en la ciencia, que existe un conjunto finito como el identificado en S ‘que tiene varios ámbitos que están perfectamente anidados para brindarnos una experiencia continua del mundo sin brechas no censuradas. Para más información sobre la historia de la teoría de los esquemas, vea Umberto Eco Kant y el ornitorrinco. El tipo de esquema al que me refiero lo llama esquemas matemáticos y geométricos, que son el tipo más básico de esquema.

Ver también Fundamentos de la teoría de esquemas generales en Investigación de la teoría de esquemas generales

Dado que la pregunta se hace en el contexto de los objetos físicos y los átomos que los componen, responderé en ese contexto.

Cuando una colección de átomos tiene, como un todo, ciertas características físicas relativamente estables y fácilmente identificables, es conveniente que tratemos esa colección de muchos átomos como un solo objeto físico. El límite entre el objeto y todo lo demás se determina entonces por la ubicación de los átomos en la colección y los átomos que no están en la colección.

Consideremos una roca, por ejemplo. Los átomos que forman la roca están unidos entre sí en una forma relativamente estable que tiene las características físicas identificables de la roca en ciertas condiciones (por supuesto, uno podría moler la roca o incluso derretirla y ya no tendría esas propiedades). Los átomos en el aire circundante tienen diferentes propiedades (por ejemplo, forman un gas en lugar de un sólido), lo que hace que el límite sea relativamente claro para identificarlo. Sin embargo, si uno examina el límite en el nivel atómico, no tiene una ubicación fija o exacta, y algunos de los átomos en el aire pueden reaccionar con los de la roca y ser asimilados, por ejemplo. Por lo tanto, la frontera entre la roca y el aire es una aproximación basada en nuestras convenciones para distinguir ciertas propiedades físicas de otras, porque esas distinciones tienden a ser estables y reproducibles en ciertos contextos y condiciones. La naturaleza no impone tales distinciones ni selecciona estas convenciones, nosotros lo hacemos. ¿Por qué? Porque eso es lo que es útil hacer.

En primer lugar tus 100! el razonamiento funciona solo cuando los objetos (asumidos mutuamente distinguibles) están dispuestos linealmente. Y en la naturaleza tenemos átomos (aunque no es del todo correcto pensar que son partículas con un volumen definido), que se organizan en tres dimensiones y ciertamente hay muchas más formas de hacer arreglos. También dado que no hay un límite superior en la cantidad de espacio dentro de la cual deben disponerse las moléculas / átomos, existen técnicamente infinitas formas de organización. ¿Cuántos triángulos posibles se pueden formar usando tres bolas? ¿O cuántos cuboides (de diferentes dimensiones) se pueden hacer usando cuatro bolas en 3 dimensiones? Infinito.

Ahora que tenemos todo tipo de arreglos (objetos) de estas entidades fundamentales, es interesante hablar de los “límites” de los objetos. Los límites son simplemente construidos por nuestra mente y un poco de reflexión debe dejar claro que el concepto de límite en sí está vagamente definido. Por ejemplo, para el ojo normal, un cuerpo sólido parece tener un límite bien definido y la razón por la que lo conseguimos es que la materia (¡cosas!) Parece estar localizada de manera estable y no se está deformando. ¿Pero alguna vez se preguntó cómo se manchan las cargas alrededor del objeto? Usted ‘ve’ el mismo objeto a través de una cámara que captura la radiación EM, el objeto se ve fuera de forma. O para dar otro ejemplo, el cuerpo humano es opaco a la luz visible, pero luego es todo poroso a los rayos X (y las ondas más allá). Entonces, la impresión que tenemos sobre el cuerpo humano como un saco cerrado es una mera construcción mental.

La mente hace estos constructos basados ​​en los sentidos. Y como nos interesan las formas y los límites de los objetos físicos, consideramos los dos sentidos importantes: la visión y el tacto.

Visión: En primer lugar, nuestra visión está muy limitada a la difracción y nuestros ojos no están diseñados para distinguir entre objetos que están separados por 60 segundos. Lo que significa que, cuando vemos un grupo de DOTS dispuestos linealmente, cada uno separado del siguiente por una distancia menor o igual a este número: lo “percibimos” como una línea continua. De manera similar, si varios de estos ‘DOTS’ se organizan de tal manera que la distancia inter DOT sea menor a 60arcsegundos y la superficie que pasa a través de todos ellos es una esfera: vemos una esfera y creemos que es un límite bien definido y no notamos los DOT en absoluto. Así que las líneas que dibujamos en un papel con un lápiz son en realidad moléculas de carbono colocadas una junto a la otra a distancias que no se pueden distinguir a simple vista. Esto nos tienta a pensar que un microscopio lo suficientemente bueno puede permitirnos ver cómo “se ve” realmente un átomo o un electrón. Pero aquí viene otra pregunta: ¿qué queremos decir con ver un objeto? Básicamente, confiamos en el centelleo (mental) que se produce en la retina cuando un fotón (paquete de energía radiativa) lo golpea desde una dirección particular. Entonces, si nuestra idea es “ver” un electrón, todo lo que podemos hacer es proyectar un fotón sobre él, obtener el incidente del fotón reflejado en la retina y “sentir” el centelleo. “Espera un minuto” , uno podría preguntar, “entonces, ¿cómo significa que vi un electrón? ¿No es solo un fotón lo que acabo de ver?” ¡Bueno, la respuesta es sí! Pero eso es cierto con todo lo que creemos que estamos “viendo”. Continuamente “sentimos” los fotones que se golpean alrededor de los objetos y “pensamos” que estamos “viendo” los objetos. Y es la mente la que hace una gran corrección de errores y nos hace creer que en realidad estamos viendo los objetos. Eso debería establecer que, el objeto que visualizamos en nuestra mente, son construcciones mentales que la mente crea para nosotros mediante algoritmos complejos. Por muy tentador que sea, pensar en los objetos como cosas que existen por ahí ya sea que percibamos o no, simplemente no funciona en la física. Se recomienda encarecidamente que uno examine la mecánica cuántica adecuada para ver cómo los humanos entendieron este tipo de fenómenos. La conclusión relevante para nuestra discusión es básicamente esta: no confíe demasiado en la visión para concebir la idea de un límite. Es una ilusión que la mente construye para nosotros. Apuesto a que hay razones evolutivas para todo esto.

Tocar: ¿ Cuándo decimos que tocamos un cuerpo sólido? Nos acercamos más y más a la mano y nos detenemos cuando no podemos acercarnos más. Cuando tocamos un objeto y percibimos que algo está ‘afuera’, lo que realmente sucede es esto: nuestro cuerpo tiene todo tipo de partículas cargadas (electrones, protones, etc.) y también lo hace el objeto y un conjunto de partículas (que pertenecen a cualquiera de los dos El observador o el objeto) repelen el otro conjunto. La instancia en la que dejamos de mover nuestra mano más hacia el objeto y decimos ‘terminamos de tocarlo’ es la instancia en la que las cargas en el objeto ofrecen una repulsión neta en las cargas en nuestra mano y se percibe esta fuerza repulsiva ) como un ‘toque’. ¿Alguna vez jugaste con magnetismo durante la infancia? Cuando un magnético se mueve con otro, ¡prácticamente estamos tocando uno con el otro! Sólo que vemos esa distancia en este caso! Para toda nuestra sorpresa cuando tocamos un cuerpo, o cuando un libro se coloca sobre una mesa, ¡los átomos en el libro y los átomos en la mesa no se “tocan” entre sí! En realidad se repelen entre sí y están a distancias finitas separadas. El libro está básicamente flotando en el espacio. De lo contrario el libro entraría en la mesa! Aquí, nuevamente, mirar las referencias mecánicas cuánticas adecuadas nos dará una buena comprensión rigurosa de estos fenómenos.

Para concluir, diría que, dado que hemos evolucionado para ser criaturas macroscópicas (¿o lo somos?), Nuestro pensamiento a menudo está restringido en términos de objetos con formas y formas definidas. Pero la naturaleza no tiene tales atributos.

En primer lugar, nada de lo que tocamos es un átomo puro, son todas moléculas. Y lo que sentimos con nuestra mano o cuerpo, son estructuras complejas de moléculas, ni siquiera un solo grano de arena es una molécula. Un solo grano de molécula es probablemente una estructura compleja que contiene muchas moléculas.

Percibimos las cosas de manera diferente debido a las diferentes propiedades físicas y químicas de las moléculas o estructuras moleculares.

Ahora volviendo a tu respuesta, 100! Es incorrecto, no puedes organizar átomos y moléculas en 100! formas, porque no aceptarán ninguna estructura en la que desea organizarlos. Si observas los enlaces electrónicos entre las moléculas, te darás cuenta de que los átomos solo se pueden organizar en una forma específica en función de sus propiedades atómicas. Solo si los electrones libres en las capas de un átomo forman un enlace con otro átomo para completar 2 u 8 electrones en la misma capa (para esto, tendrá que ver la química en detalle).

Una vez que las moléculas se han formado, las moléculas también pueden organizarse en cualquier forma que queramos, forman una red, un cristal o alguna forma que mantiene sus enlaces químicos. Lo que percibimos es una estructura muy grande de cristal o celosía, que nunca vemos desde nuestro ojo.

Analogía de Lego Toys vs Sand.

Lo que se pregunta como si los átomos fueran arena, los granos de arena son del mismo tamaño y tienen las mismas propiedades químicas. Puedes arreglar los granos de arena y pegarlos con 100! formas

Pero los átomos son diferentes que los granos de arena, son como ladrillos de juguete lego, cada uno de forma diferente y cada uno con propiedades diferentes. Solo puedes arreglar 4 como 2 + 2, pero no 2 + 1 ladrillos lego. No puedes hacer 100! Combinación con ladrillos lego, considerando uno a uno. Solo se pueden organizar de manera pre-diseñada solamente.

La tabla periódica le proporciona una guía de cómo están organizados los átomos y cuáles son sus propiedades químicas / eléctricas.

Es como hacer la pregunta “¿Podemos reconocer un objeto que no hemos visto antes?” Los fenomenólogos han estado preguntando y replicando esta pregunta por años … Lo mismo con los científicos cognitivos. Los esquimales pueden reconocer más de 100 tipos de copos de nieve, donde la persona promedio solo puede reconocer unos pocos … El reconocimiento es parcialmente un comportamiento aprendido, mis 2 centavos valen …