Почему именно уравнения чаще всего выражают физические законы? К примеру, второй закон Ньютона, уравнения Максвелла, уравнение Шредингера… Список можно продолжить. Но, конечно, не все законы физики выражаются именно уравнениями. Неравенство Клаузиуса — это, без сомнений, неравенство, как и связанный с ним закон возрастания энтропии. Существуют вариационные принципы, а существуют и вообще законы, формулируемые словами. Таковыми, например, являются первый закон Ньютона или принцип относительности Эйнштейна. В таком случае пытливый ум может задаться сразу несколькими вопросами:

  • В каких вообще формах могут быть выражены физические законы?

  • Почему именно такие конструкции, как уравнения, неравенства, принципы наименьшего действия, чаще всего выражают физические законы?

  • Все ли способы формулировки физических законов нам известны или, возможно, будут обнаружены новые?

  • Можно ли взглянуть на математические способы формулировки физических законов с некой единой точки зрения? (Спойлер: можно!)

В этой статье попытаемся ответить на выдвинутые вопросы и обсудить, чем их осмысление может быть полезно.

Законы физики, строго говоря, можно разделить на две группы: выражающие взаимосвязь каких-то величин и не выражающие такой взаимосвязи. Законы второй группы чаще всего постулируют некоторый общий факт: «существуют инерциальные системы отсчета», «невозможно создание вечного двигателя второго рода». Такие законы очень общие и потому очень сильные, всеобъемлющие. Следующие из них выводы относятся к огромному кругу явлений, если не вообще ко всем. Законы первой группы являются более частными, именно они в большинстве случаев выражаются уравнениями, неравенствами и другими математическими формами. Остановимся здесь немного подробнее и разберем, как именно появляется потребность в физическом законе и его математической формулировке при описании какого-то явления, на примере звука.

Звук есть колебания воздуха, воспринимаемые человеческим ухом. Что для нас, как для физиков, являлось бы корректным и достаточным описанием этого явления? Например, нас бы удовлетворило знание зависимости давления воздуха на барабанную перепонку нашего уха от времени. Если мы хотим описывать процессы распространения звука, то нас бы удовлетворило знание значения давления воздуха в каждой точке интересующей области в каждый момент времени. Другими словами, описание звука для нас равносильно знанию зависимости давления от координат и времени. Математически такая зависимость будет представлять собой функцию \mathbb{R}^4 \longrightarrow \mathbb{R}. Если подумать, то функции — это и есть то, чего мы хотим от описания вообще любых процессов: мы хотим знать, как одни величины зависят от других. (Вы с легкостью можете придумать множество примеров в подтверждение последней мысли.)

Вернёмся к звуку. Понятно, что не любая функция \mathbb{R}^4 \longrightarrow \mathbb{R} может претендовать на то, чтобы верно описывать звук. Как минимум, мы ожидаем от искомой функции непрерывности. С другой стороны, очевидно, что подходящая функция не единственная, поскольку звук может быть вполне разным в зависимости от каких-то условий. Таким образом, из всех функций \mathbb{R}^4 \longrightarrow \mathbb{R} лишь некоторое подмножество является функциями, реально описывающими звук в конкретных ситуациях. Как быть дальше? Конечно, хотелось бы перебрать все эти функции -- тогда описание звука попросту свелось бы к списку всех этих функций и (в идеале) инструкции, в каком конкретном случае какая функция реализуется. Согласитесь, не самый лаконичный способ, если вообще осуществимый. Тем не менее, он отражает суть: звук для нас есть какое-то подмножество функций \mathbb{R}^4 \longrightarrow \mathbb{R}, причем при задании некоторых дополнительных условий может быть (в идеале) найдена единственная функция, реализуемая в данном случае. Есть ли способ записать все это подмножество функций, которое мы в силу вышесказанного можем называть звуком, коротко и ясно?

Попробуем углубиться в суть процесса. Как именно распространяется звук? В конечном счете, звук есть движение молекул воздуха, а оно должно подчиняться законам классической механики. Если, допустим, в каком-то месте создалось сгущение, то в этом месте будут повышены плотность и давление, следовательно, в следующий миг молекулы устремятся из этой области в соседние. Если, напротив, где-то образовалось разрежение, то в следующий миг молекулы наоборот устремятся в эту самую область. Таким образом, волновой характер распространения звука можно представить даже с помощью таких абсолютно грубых рассуждений. Детальный анализ (который может быть найден практически в любом учебнике по общей физике) с помощью второго закона Ньютона приводит к результату в виде так называемого волнового уравнения для функции давления от координат и времени p(x,y,z,t):

 \frac{\partial^2p}{\partial x^2} + \frac{\partial^2p}{\partial y^2} +\frac{\partial^2p}{\partial z^2} = \frac{1}{c^2} \frac{\partial^2p}{\partial t^2}

Для нас здесь важен не вид уравнения, а сам факт его появления. Кульминационный вопрос – так почему же все-таки уравнение? (Понятно, что второй закон Ньютона, из которого появилось волновое уравнение, — это тоже уравнение, и мы просто выкладками получили одно уравнение из другого, но это не дает ответа на наш глубинный вопрос!)

Что есть уравнение? Уравнение, в данном случае дифференциальное, – это нечто, куда можно подставлять функции, причем для некоторых функций оно будет превращаться в верное функциональное равенство, а для некоторых – в неверное. Если хотите, то уравнение – это отображение из множества допустимых функций в булево множество, то есть множество из двух значений: «подходит» и «не подходит». Попросту говоря, уравнение – это фильтр, который отбирает из всех функций какие-то определенные. Но ведь это именно то, что нам было нужно! Вспомните, чего мы хотели при описании звука: мы хотели лаконичной записи для подмножества функций \mathbb{R}^4 \longrightarrow \mathbb{R} и вот мы ее получили. Проницательный читатель уже наверняка догадался: уравнения, неравенства и так далее – это все фильтры, вырезающие из всего множества функций только те, которые реально описывают или могут описывать какой-то процесс. При наложении каких-то дополнительных условий (начальных, граничных и т д) возможно поставить вопрос о единственности решения какого-то уравнения. Поэтому вопросы единственности решений занимают такое большое место в курсах дифференциальных уравнений и уравнений математической физики – хочется четко понимать, каких именно условий будет достаточно для единственности решения той или иной задачи. И по этой же причине при решении дифференциальный уравнений важно, среди функций какого класса мы ищем решения. Возвращаясь немного назад, подытожим, что главная мысль заключается в идее взгляда на уравнения как на фильтры. Для демонстрации этой мысли и был задействован пример со звуком.

Как уже было сказано выше, уравнение, описывающее звук, не является фундаментальным в том смысле, что оно получается из более фундаментального второго закона Ньютона. Такая ситуация не редкость, когда уравнения эффективных законов могут быть получены из более фундаментальных уравнений. В каком-то смысле, звук по этой причине нарочно был выбран в качестве примера. В случае же самих фундаментальных законов их уравнения должны быть угаданы либо найдены любыми возможными способами. Здесь, что называется, победителей не судят: если каким-то образом удалось установить фундаментальный закон, то этот результат ценен сам по себе независимо от способа его получения. Конечно, это не умаляет ценности теоретических рассуждений, помогающих искать такие фундаментальные уравнения.

Перед тем как подвести итог наших рассуждений, заметим, что есть законы, сразу формулируемые в виде функциональной зависимости (взаимосвязь длины окружности и ее радиуса L=2\pi R, закон Кулона). Здесь необходимости в уравнениях нет, поскольку взаимосвязь между интересующими величинами сразу дается некоторой функцией (одной) и это и есть самый лаконичный вид записи закона.

Теперь мы готовы сформулировать основную мысль:

Физические законы делятся на выражающие взаимосвязь физических величин и не выражающие такой взаимосвязи. Законы, выражающие взаимосвязь физических величин представляют собой либо функцию, либо множество функций. В случае одной функции сама эта функция и является самым лаконичным способом записи функций. В случае множества функций самым лаконичным способом записи является фильтр, определяющий это множество функций. Таким фильтром могут являться уравнения, неравенства и вообще что угодно (даже еще не придуманное), что позволяет лаконично описать множество функций как подмножество большего класса функций.

Наглядно это можно представить себе в виде схемы:

Подведем итог: по ходу проделанных рассуждений мы, так или иначе, получили ответы на все вопросы, выдвинутые в начале. Единственный вопрос, не получивший однозначного ответа, это вопрос о том, известны ли нам все способы формулировки физических законов или, возможно, будут обнаружены новые. Автор затрудняется дать здесь однозначный ответ, однако уверен, что идея фильтров позволяет взглянуть рационально и на этот вопрос.

Почему вообще может быть интересно размышлять об этом и в чем польза? К самому вопросу, вынесенному в заглавие статьи, можно подойти как минимум с двух сторон. Первый способ – в контексте принципа относительности. Если (в силу принципа относительности) во всех инерциальных системах отсчета все явления проистекают совершенно одинаково, то, видимо, и описывающие их фундаментальные физические законы должны быть одинаковы. Чтобы понять, как какой-то закон будет формулироваться в разных системах отсчета, необходимо сначала понять, как вообще формулируются физические законы, что и приводит к выше затронутому вопросу. Второй подход реализуется, если, например, после изучения ньютоновской механики переходить к лагранжеву формализму. Эти два метода описывают один и тот же круг явлений, но используют разные математические конструкции, поэтому можно считать, что это один и тот же физический закон, выраженный, скажем так, в разных формах: дифференциального уравнения и принципа наименьшего действия. Встает вопрос, как эти формы связаны между собой и что в них общего. Теперь мы, конечно, понимаем, что это, по существу, два способа наложить один и тот же фильтр. Обычно в курсах аналитической механики доказывается их эквивалентность, что подтверждает наше понимание.

Комментарии (24)


  1. mentin
    01.01.2026 21:20

    существуют и вообще законы, формулируемые словами. Таковыми, например, являются первый закон Ньютона или принцип относительности Эйнштейна

    Я бы сказал, они тоже формулы.
    F = 0 => ∆v = 0
    C = const.

    Во втором случае вы наверное принцип относительности Галилея имели в виду.


    1. black_warlock_iv
      01.01.2026 21:20

      Первый закон Ньютона не является частным случаем второго закона, а в вашей "формульной" записи является, что значит -- она неверна.

      Первый закон Ньютона можно записать формулой, только это будет не обычная физическая формула, а формула логики первого порядка (если её хватит, а то может и модальная логика потребуется).


    1. AndrewPeuny Автор
      01.01.2026 21:20

      да, вам верно подсказали, что вы говорите о втором законе Ньютона, а не первом. Первый постулирует существование инерциальных систем отсчета. Что касается принципа относительности, то в данном случае неважно, какой их двух взять в качестве примера.


      1. ABRogov
        01.01.2026 21:20

        Вы хотите сказаьь что Ньютон открыл первый закон минуя дифуры? Помоему он как раз и рассматривал один из частных случаев систем где а=0, дв/дт =0, а следовательно скорость в таких системах не изменяется. А стишок про Существование таких... это чисто для 7ого класса школы, где дифуров не изучили еще. Ничего сокрального эта формулировка не содержит.


        1. AndrewPeuny Автор
          01.01.2026 21:20

          Конечно, из второго закона следует постоянство скорости при отсутствии сил, это правда, вы все правильно говорите. Но это правда только в инерциальных системах отсчёта и тот факт, что они вообще существуют в природе, составляет содержание первого закона. Первый закон никаким образом не является следствием второго закона, это разные логические конструкции, скорее, первый закон является необходимым условием существования второго закона.


  1. avshkol
    01.01.2026 21:20

    Интересно вот что: возможно для все физические законы описать словесно, не прибегая к формальным записям в виде уравнений, и так, чтобы словесное описание улучшало понимание процесса?

    Это позволило бы реализовать возможности llm как ассистентов физика-теоретика...


    1. Daddy_Cool
      01.01.2026 21:20

      Ну так и делали, математическую нотацию изобрели сравнительно недавно.
      У Ньютона формул мало.
      https://vk.com/wall-135395111_13615
      (Там книжка, на латыни pdf)
      А физик-теоретик и так всё понимает гораздо глубже чем LLM.


    1. Moog_Prodigy
      01.01.2026 21:20

      Да вполне. Только закавыка - придется в описание закона включать еще и все правила базовой арифметики как минимум. Вот взять закон Ома - вроде простая вещь. А поди ж ты - что такое сопротивление? И поехали тонны выкладок. А что такое напряжение? И опять тонн выкладок. Любые LLM офигеют от такого размера контекста. Но придумали уже очень давно простые решения для людей. Сомневаюсь что даже vision модели смогут это понять лучше, чем просто формулу


      1. avshkol
        01.01.2026 21:20

        Вот взять закон Ома - вроде простая вещь. А поди ж ты - что такое сопротивление? И поехали тонны выкладок.

        Как раз формулы на дают ответа - нужно объяснять словами.

        Любые LLM офигеют от такого размера контекста.

        Наоборот, для LLM проще разобрать огромные объёмы сложно связанного контекста, чем для человека, который в уме одновременно удерживает 5-7 предметов....


  1. Emelian
    01.01.2026 21:20

    Почему законы физики описываются уравнениями?

    Потому, что математический язык – имеет наименьшую неопределенность, по сравнению с другими высказываниями на других языках.

    Таким образом, если рассматривается «чистый» эксперимент, вроде движения материальной точки (материального объекта, размерами которого можно пренебречь), то язык математической абстракции становится идеальным для использования.

    Иначе говоря, математика позволяет описывать отношения между объектами, игнорируя внутреннюю структуру этих объектов.

    А вот, когда внутреннюю структуру игнорировать не удается, то там возникает неопределённость и двусмысленность.

    Например, возьмём «закон перехода количества в качество». Этот закон работает? Работает, но, «вообще»! А конкретно это как описать? Вообще говоря, никак! Только, на уровне конкретной модели, Скажем, для описания фазового перехода при достижении критической массы определенного радиоактивного вещества, что приведет к взрыву. И так по всему прочему.

    Более интересны, на мой взгляд, вопросы о законах, которые управляют миром людей. Это, явно, не законы природы, а, скорее, реализация каких-то принципов.

    Например, религия утверждает, что миром людей управляет высшее, надматериальное Существо. Точнее, говорит, что их два. Одно – со знаком «плюс», а другое – «минус». При этом, считается, что главное Существо – со знаком «плюс», а со знаком «минус» это «плохой» потомок, который по своим соображениям решил пойти в «минус», только для того, чтобы доказать, что «минус» это не «плюс». Ну и, чтобы «жизнь мёдом не казалась всем остальным». Короче, «бяка», которым можно пугать детей.

    Соответственно, положительное Существо наставляет людей на путь истинный, а отрицательное, наоборот, сбивает с пути истинного, совращает и провоцирует на плохие поступки.

    Вот так и живем, в смеси «ложки дёгтя и бочки мёда».

    Но, это всё «вообще». А как «конкретно»? Религия говорит – соблюдайте ритуалы и будет вас счастье! Плюс, пугает, «будете поступать плохо – будет вам «бо-бо», но не сразу, а потом».

    Какой отсюда следует вывод, по религии? Чем лучше вы соблюдаете ритуалы (которые, кстати, изобретены человеком!), тем меньше будет «ложка дёгтя» в вашей «бочке мёда». Но, это не точно! Пострадать могут и невинные и непонятно за что (по принципу: «Разберусь как следует и накажу кого попало!» и «Наградить непричастных и наказать невиновных!»). Выход только один, просить высшее Существо о помощи. Просить постоянно и много. Иногда помогает!

    Короче, сложно всё это. А теперь представьте. Вы, допустим, можете создать свой Мир, с «людями» и другими живыми существами. Если они, в силу разных причин, страдают и просят вас о помощи, вы, вполне можете помочь. Типа, сидите в своей супердиспетчерской и принимаете сообщения о помощи, благодарности, прославлении или даже ругань в свой адрес. При желании можете результативно реагировать. И так изо дня в день из года в год.

    Скажите, это вам интересно? Абсолютно не уверен! А когда жить своей жизнью?

    Как можно поступить в таком случае? Да, очень просто! Создать автопилот на базе ИИ и пусть он разгребает все проблемы. Но, чтобы «Искусственный Идиот» не накосячил, вы устанавливаете ему определенный алгоритм действий, основанный на четко определенных принципах.

    Вот этот «мысленный эксперимент» и показывает, что миром людей управляют не законы, а принципы. Которые могут быть достаточно произвольными, не нарушая при этом сами законы природы.

    Тут бы и задать вопрос: «Почему законы жизни людей не описываются уравнениями?». Или, а чем они, тогда, вообще, описываются?

    Формулировки подобных принципов можно предлагать разные. Но, наверняка, они будут иметь моральную полярность, в зависимости, от того, Существо какой полярности вы считает «своим»?

    Иначе говоря, это вам не уравнение Шредингера понять, тут «думать надо»! :) .


    1. Daddy_Cool
      01.01.2026 21:20

      С людьми проблема, что это многоагентная система, и каждый агент может действовать в моменте. С неживой природой всё проще - мы один раз открыли закон и написали уравнение и дальше процесс идет по этим уравнениям. Ну квантовая механика воду мутит - всякие спонтанные переходы... но вероятностный подход помогает.
      Людей описать можно - социология и психология этим занимается, но результаты решения.
      Вот если бы Томас Мэттью Крукс стрелял бы получше, а Ли Харви Освальд похуже - как бы всё было сейчас? Или Георг Эльзер поставил бы будильник на пораньше?


      1. Emelian
        01.01.2026 21:20

        С людьми проблема, что это многоагентная система, и каждый агент может действовать в моменте.

        Как говорили на мехмате: «Это не проблема, это, всего лишь, задача!».

        Люди устроены, примерно, одинаково. Да, есть гены, влияющие на поведение, но, они тоже изучаемы.

        А так, поведение людей определяется сознанием, которое формируется другими людьми: родными, близкими, обществом, средствами массой информации и воспитания. В Советском Союзе был психотип «советского человека», который недоброжелатели называли «совком». В нынешней Европе сформировали другой психотип, на базе невежества и русофобии. И так, по любому географическому региону, странам и влиятельным группам людей в местных обществах.

        Т.е., в основном, формируется тот психотип у населения, который нужен его «хозяевам». И это, вполне успешно работает. Да, вмешиваются объективные обстоятельства, которые приводят к «форс-мажорам», но, это скорее от незнания «логики обстоятельств», которая сильнее «логики намерений», как говорил товарищ Сталин.

        Поэтому, «ничто не вечно по Луной» и «ничто не ново под Луной». Всё уже давным-давно, более менее, известно. Вроде: «Хочешь мира – готовься к войне!», «Разделяй и властвуй!» и т.п.

        А вот там, где население оставлено без присмотра, работают инстинкты выживания. Типа, «Кто сильнее, тот и прав!» и т.д. и т.п.

        В свое время, в СССР, носились с идеей создания «Института Человека», но, видимо, серьёзных оснований для его создания не нашли. А, потом, Андропов, вдруг, заявил: «Мы не знаем общества, в котором живем!». А вот, «хозяева жизни» – знают!

        С неживой природой всё проще - мы один раз открыли закон и написали уравнение и дальше процесс идет по этим уравнениям.

        Я бы не был таким оптимистом. У физиков-теоретиков в ходу фраза: «Всякая теория верна до тех пор, пока не будет... опровергнута!».

        Ну квантовая механика воду мутит - всякие спонтанные переходы... но вероятностный подход помогает.

        Это то, что мы знаем. А что мы еще знаем? :)

        Людей описать можно - социология и психология этим занимается, но результаты решения.

        Да, но у них, к сожалению, не слишком хорошо получается. Это касается, кстати, всех общественных наук. К нам, на мехмат, приходили студенты из гуманитарных факультетов и говорили: «Только у вас можно говорить правду, поскольку математика – не политическая наука!». Хотя я слышал, от тамошних препов, с общественно-ориентированным уклоном, что говорить надо не только о «партийности» литературы, истории и философии, но и о «партийности» математики. Что вызывало у всех нас улыбку, особенно, у меня. А я то был хорошо подкован по общественным наукам, еще по первому ВУЗу :) .


        1. Daddy_Cool
          01.01.2026 21:20

          Ценность модели в предсказании. Азимов со своей психоисторией конечно молодец, но и там появился Мул.
          Можно ли было предсказать расцвет удаленки из-за ковида? Можно ли было предсказать нарастающий изоляционизм (когда даже Европа не объединилась вся)?
          Мой месседж - что мы не только не знаем всех законов, но и даже если бы знали это не сильно бы помогло. Как с турбулентностью или финансовыми рынками.


    1. avshkol
      01.01.2026 21:20

      Тут бы и задать вопрос: «Почему законы жизни людей не описываются уравнениями?». Или, а чем они, тогда, вообще, описываются?

      Принципами: каждый человек, совершая или не совершая действие, стремится улучшить свое положение, получить удовольствие или уменьшить неудобство, но это в его субъективном понимании/чувствовании.

      Так, двое обменивая деньги на товар, каждый из них в минуту обмена ценит получаемое выше, чем отдаваемое, но разность этих ценностей не выражается в числах.


      1. Emelian
        01.01.2026 21:20

        каждый человек, совершая или не совершая действие, стремится улучшить свое положение, получить удовольствие или уменьшить неудобство, но это в его субъективном понимании/чувствовании.

        Да, но это не отвечает на вопрос, какая связь между действием / бездействием и получаемыми / не получаемыми «плюшками»?

        Может быть, для большего удовольствия / удовлетворения «потом», пожертвовать чем-то нужно уже «сейчас»? Особенно, если эта связь не очевидна. Но, если вы знаете, наверняка, что стремиться отдать больше, чем получить (кому именно, что именно – отдельный вопрос) даст вам преимущества в будущем, то, вы вполне можете идти этим путем. А если вы в это не верите / не знаете, то «потом», если вас и ждет «рояль в кустах», то только «плохой», а не «хороший».

        Иначе говоря «принципы» взаимоотношений между людьми надо знать либо верить в них. Вот даже бесчувственные и жестокие «англы» и «саксы» говорят, что: «Добрым быть выгодно!». Да и в Библии говорится: «Помоги страждущему, если не трудно. Это окупится!»

        Или вот, связь между фундаментальным, университетским образованием и последующим образом жизни. Тем более, многие говорят: «А на фейхуа, вообще, «вышка» нужна, когда есть ИИ и программы может писать даже бездарь?». В классике, подобный вопрос уже задавал Митрофанушка-недоросль: «Зачем учить географию, если есть извозчики?».

        А лично я, на собственном примере убедился, что мою жизнь сформировал именно мехмат МГУ, который я закончил в 1990-м году. И это было мой второй, пятилетний, дневной ВУЗ. А после первого ВУЗа (областной Политехнический институт) я чувствовал себя недообразованным, и, хотя, получил распределение во Всесоюзный НИИ, со всеми советскими «плюшками», хорошо понимал, что без «нормального» образования моя жизнь будет ущербной. И я не жалею, что пошел этим путем (ради чего пришлось отказаться, даже, от льготной, как молодому специалисту, очереди на квартиру). И это не смотря на «безвременье» «лихих 90-тых» и невозможностью заняться наукой, как я хотел. Вот и делайте свои выводы, нужна ли вышка нынешним «зумерам» или нет?

        Т.е., я хочу сказать, что некоторые «принципы» нужно доказывать собственным опытом и то не факт, что кто-то захочет учиться на чужих ошибках или успехах. Так что данная тема могла бы быть интересной, если было бы кому её развивать.


    1. black_warlock_iv
      01.01.2026 21:20

      Например, возьмём «закон перехода количества в качество». Этот закон работает?

      Нет, не работает.


      1. Daddy_Cool
        01.01.2026 21:20

        Да, работает.


  1. JoshMil
    01.01.2026 21:20

    Забавно, но в языке человека есть определенное подобие.
    Фишка в том что его можно представить как гилбертово бесконечномерное пространство с набором операторов. Но так как работает это все не на "квантовом" железе, то мозг вынужден перцептивно выделять состояния этого пространства. Для того чтобы преобразования не были слишком дорогими. Это кстати, вроде бы, используют и в прикладном смысле, для оптимизации llm. Фактически это грязный хак языка по отношению гилбертову пространству, который позволяет иметь и сложность, и расширяемость - добавлять базисы если нужно, но проводить операции более экономно.

    В этом видны параллели с законами физики. Они ограничивают пространство вариантов чтобы быстрее оперировать с ним.


  1. ImagineTables
    01.01.2026 21:20

    Я читал книжки физика Каку («Уравнение Бога» и другие), и обратил внимание, что он постоянно использует слово «симметрия». Симметрия, симметрия, симметрия, симметрия. Всюду её воткнул. Это имеет отношение к сабжу?


    1. avshkol
      01.01.2026 21:20

      Да, с 1915 года) Эмми Нёттер доказала теорему о симметриях в природе как основе законов сохранения.


    1. AndrewPeuny Автор
      01.01.2026 21:20

      да, это имеет отношение к теме. Симметрии, например, -- это одна из идей при поиске фундаментальных уравнений. Помимо этого, как уже кто-то заметил, симметрии влекут за собой некоторые законы просто сразу здесь и сейчас. Одним словом, сложно переоценить их значение.


  1. phenik
    01.01.2026 21:20

    Почему законы физики описываются уравнениями?

    Одна из основных функций мозга животных, наряду с регуляцией организма по поддержанию гомеостаза, предсказание изменений окружающей среды и собственного состояния с помощью аналоговых вычислений посредством электрохимических процессов в нейронных структурах мозга с целью выживания особей (см. ведущую концепцию в современных когнитивных исследованиях прогностического разума/мозга). Концептуализация и символизация этих процессов на этапе социо-культурной эволюции человека привела, в частности, к возникновению и развитию математики, исходно геометрии и арифметики, в последствии более высоких ее разделов, и применению их на практике. В том числе, к физическому описанию окружающего мира с целью предсказания его явлений. В конечном итоге нужно благодарить эволюцию, которая проделала значительную часть работы в этом направлении методом проб и ошибок, и закрепила ее результаты в геноме и фенотипе, а человек дополнительно в культурной среде.


  1. ALT0105
    01.01.2026 21:20

    Почему именно уравнения чаще всего выражают физические законы?

    Уравнения - это один из способов выражения мысли. Ученым нравится писать интегро-дифференциальные уравнения, а инженерам удобнее работать с алгебраическими уравнениями. Когда дело доходит до аппаратной реализации, происходит смена языка. Случай с Ландау: однажды он рассказывал о какой-то идее и собеседник его спросил - "Как это реализовать?". Ландау: "есть такие люди, инженеры, они придумают".

    Многие инженерные формулы до того формализованы, что теряют связь с исходным физическим смыслом. Например, законы Кирхгофа - это записанный в двух удобных для электриков формах закон сохранения энергии, который не имеет собственной уникальной формулы. Закон Ома - вообще тавтология - "в линейной цепи ток линейно зависит от напряжения".


  1. Daddy_Cool
    01.01.2026 21:20

    Ну кстати - возьмите самый известный клеточный автомат - "Жизнь" Конвея, в нет уравнений ))).