Игрушечная модель

Намеренно упрощенная научная модель

В научном моделировании игрушечная модель — это намеренно упрощенная модель, в которой удалено много деталей, чтобы ее можно было использовать для краткого объяснения механизма. Она также полезна при описании более полной модели.

• В «игрушечных» математических моделях [ ^{требуется пояснение ]} это обычно делается путем сокращения или расширения числа измерений или сокращения числа полей/переменных или ограничения их определенной симметричной формой.
• В экономических моделях некоторые могут быть основаны на теории лишь в общих чертах, другие — более явно. Они позволяют быстро пройтись по некоторым вопросам и представить суть ответа из более сложной модели или класса моделей. Для исследователя они могут появиться до написания более сложной модели или после, как только сложная модель будет разработана. Список примеров Бланчарда включает модель IS–LM , модель Манделла–Флеминга , модель RBC и новую кейнсианскую модель. ^[1]
• В «игрушечных» физических описаниях для иллюстрации часто используется аналогичный пример повседневного механизма.

Термин «модель конструктора Tinkertoys» также используется ^{[ требуется ссылка ]} в отношении продукции Tinkertoys, используемой для конструктивистского обучения детей .

Примеры

Примеры игрушечных моделей по физике включают в себя:

• модель Изинга как игрушечная модель для ферромагнетизма или решеточных моделей в более общем смысле. Это простейшая модель, которая допускает евклидову квантовую теорию поля в статистической физике . ^{[2] [3] [4]}
• Ньютоновская орбитальная механика , описываемая в предположении, что Земля прикреплена к Солнцу эластичной связью;
• метрика Шварцшильда , общая релятивистская модель, описывающая единую симметричную невращающуюся незаряженную концентрацию массы (такую ​​как идеальная сферическая масса): простой релятивистский «эквивалент» классической симметричной ньютоновской массы (фактически, первое разработанное решение уравнений поля Эйнштейна );
• Излучение Хокинга вокруг черной дыры, описываемое как обычное излучение от фиктивной мембраны радиусом r = 2 м ( парадигма мембраны черной дыры );
• вращение системы отсчета вокруг вращающейся звезды, рассматриваемое как эффект пространства, представляющего собой обычную вязкую жидкость ;
• нулевая пыль ;
• метрика Гёделя в общей теории относительности, допускающая замкнутые времениподобные кривые ;
• модель космологии Лямбда -CDM , в которой общие релятивистские эффекты формирования структур не учитываются. ^[5]
• пустая вселенная , простая модель расширяющейся вселенной;
• модель атома Бора , «полуклассическая» квантово-механическая модель атома, которая может быть точно решена для атома водорода;
• частица в ящике в квантовой механике;
• модель Спеккенса , теория скрытых переменных ;
• газ -примон , иллюстрирующий некоторые связи между теорией чисел и физикой.

Смотрите также

• Физическая модель  – Информативное представление сущностиСтраницы, отображающие краткие описания целей перенаправления
• Сферическая корова  – Юмористическая концепция в научных моделях
• Игрушечная задача  – Упрощенный пример задачи, используемый для исследования или демонстрации.
• Игрушечная теорема  – Упрощенный пример общей теоремы

Ссылки

1. 3. Бланшар О., 2018- О будущем макроэкономических моделей , Oxford Review of Economic Policy , том 34, номера 1–2, 2018, стр. 52-53.
2. Хартманн, Александр К.; Вайгт, Мартин (2006-05-12). Фазовые переходы в задачах комбинаторной оптимизации: основы, алгоритмы и статистическая механика. John Wiley & Sons. стр. 104. ISBN 978-3-527-60686-3.
3. "Модель Изинга". nlab-pages.s3.us-east-2.amazonaws.com . Получено 2022-01-12 .
4. "Модель Изинга". stanford.edu . Получено 2022-01-12 .
5. Buchert, T.; Carfora, M.; Ellis, GFR; Kolb, EW; MacCallum, MAH; Ostrowski, JJ; Räsänen, S.; Roukema, BF; Andersson, L.; Coley, AA; Wiltshire, DL (2015-11-05). "Есть ли доказательства того, что обратная реакция неоднородностей не имеет значения в космологии?". Classical and Quantum Gravity . 32 (21): 215021. arXiv : 1505.07800 . Bibcode :2015CQGra..32u5021B. doi :10.1088/0264-9381/32/21/215021. hdl : 10138/310154 . ISSN  0264-9381. S2CID  51693570.