Неправильно использованные аналогии с физикой [закрыто]

Худшая аналогия, которую я видел, — это общая теория относительности, где они показывают изогнутый лист и то, как шар вращается из-за кривизны.

(Источник: http://xkcd.com/895/ , лицензия CC-BY-NC)

Насколько я помню, я видел это в двух местах:

1. Фильм «Эйнштейн и Эддингтон», в котором Артур Эддингтон объясняет теорию Эйнштейна своей горничной.
2. Карл Саган в своей знаменитой серии видеороликов.

Аналогия атомного ядра и электронов с «солнечной системой», безусловно, во многих отношениях очень обманчива. К сожалению, слишком часто эту модель преподают до окончания средней школы или начала обучения в бакалавриате.

Модель Бора или, чаще, более полное квантово-механическое описание, конечно же, требуется для любой полезной физики. Оболочечная модель иногда может быть достаточной для некоторой химии, хотя она часто не обоснована должным образом.

Проблема в аналогии с резинкой заключается не в самой аналогии, а в том, что объект, который она использует, становится в центре внимания. Если бы вместо резинки использовали компьютерную графику с упором на более удаленные галактики, ускоряющиеся быстрее, то никто бы и не подумал о натяжении резинки.

Следует обращать внимание только на положение точек на полосе и их относительное перемещение относительно друг друга. Но если бы обдумывалась теория эфира, то резинку можно было бы считать эфиром!

Аналогия, которую я действительно ненавижу, — это ньютоновская космология . Вы найдете его во многих курсах по космологии как введение в уравнения Фридмана и расширение Вселенной. Идея состоит в том, что вы рассматриваете объект на сфере с радиусом$r$и средняя плотность$\rho$. Тогда удельная энергия этого объекта

$$U = T + V = \frac{1}{2}\dot{r}^2 - \frac{4\pi G}{3}\rho r^2,$$ которое можно переписать в виде $$\left(\frac{\dot{r}}{r}\right)^2 = \frac{8\pi G}{3}\rho - \frac{kc^2}{r^2},$$ и о чудо, это выглядит точно так же, как уравнение Фридмана (без темной энергии). Это небольшое упражнение часто сбивает учащихся с толку; это усиливает ошибочное представление о том, что галактики движутся в пространстве от центральной точки; это только усложняет искоренение этой идеи с помощью всего механизма ОТО. Тот факт, что уравнение Ньютона имеет такую ​​же форму, не делает его хорошим введением в космологию.