Страница 48, часть 1 - гдз по алгебре 7-9 класс учебник часть 1, 2 Высоцкий, Ященко

1 В чём состоит ошибка Эдгара По?

Вопрос об «ошибке Эдгара По» чаще всего относится к его рассуждениям о космологии, изложенным в прозаической поэме «Эврика» (1848). В этой работе По предложил решение так называемого фотометрического парадокса, или парадокса Ольберса. Ошибка По заключается не в том, что его идея была в корне неверной, а в том, что она была неполной с точки зрения современной науки.

Парадокс Ольберса формулируется так: если Вселенная бесконечна в пространстве, статична и равномерно заполнена звездами, то в любом направлении, куда бы мы ни посмотрели, наш взгляд в конечном итоге должен был бы упереться в поверхность какой-нибудь звезды. В таком случае всё ночное небо должно было бы сиять так же ярко, как поверхность Солнца. Однако в реальности мы видим, что ночное небо тёмное.

Эдгар По предложил интуитивное и гениальное для своего времени решение. Он предположил, что мы не видим свет от самых далёких звёзд потому, что он просто ещё не успел до нас дойти. По утверждал, что Вселенная имела начало, а значит, её возраст конечен. Следовательно, мы можем видеть лишь те объекты, которые находятся внутри сферы, радиус которой равен расстоянию, которое свет успел пройти с момента зарождения Вселенной. Это было одно из первых в истории предположений о конечном возрасте наблюдаемого мира как причине темноты ночного неба.

В чём же состоит неполнота или «ошибка» этого решения? Идея По верна и является одной из двух ключевых составляющих современного ответа на парадокс Ольберса. Однако он не мог знать о втором, не менее важном факторе, который был открыт почти столетие спустя.

Современное научное объяснение включает два аспекта. Во-первых, это конечный возраст Вселенной (около 13,8 млрд лет), что ограничивает наш горизонт наблюдения, — это именно то, о чём говорил По. Во-вторых, это расширение Вселенной. Вселенная не статична, она расширяется, из-за чего свет от удалённых галактик испытывает космологическое красное смещение. Длина волны света растягивается, его энергия уменьшается, и для очень далёких объектов свет смещается из видимого диапазона в инфракрасный и микроволновый. Этот эффект значительно ослабляет свет, приходящий от далёких источников, делая их невидимыми для наших глаз и внося существенный вклад в темноту ночного неба.

Таким образом, ошибка Эдгара По заключалась в неполноте его теории. Он верно определил одну причину темноты ночного неба (конечный возраст Вселенной), но не знал и не мог знать о второй (расширение Вселенной и красное смещение).

Ответ: Ошибка Эдгара По, касающаяся решения парадокса Ольберса (почему ночное небо тёмное), заключается в неполноте его объяснения. Он гениально предположил, что причина в конечном возрасте Вселенной, из-за чего свет от самых далёких звёзд ещё не успел до нас дойти. Однако он не учёл второй ключевой фактор, открытый позже, — расширение Вселенной, которое вызывает космологическое красное смещение, ослабляя свет от далёких галактик и делая их невидимыми для нас.

2 Приведите примеры дублирования важных систем. Зачем это делается?

Примеры дублирования важных систем

Дублирование (или резервирование) — это принцип проектирования, при котором ключевые компоненты системы создаются в нескольких экземплярах. Вот несколько примеров из разных областей:

Авиация и космонавтика: В самолетах дублируются или даже троируются важнейшие системы: двигатели (на большинстве пассажирских лайнеров их два или четыре), системы управления (например, гидравлические системы, электроника), навигационные приборы. В космических аппаратах, таких как марсоходы или Международная космическая станция, дублируются бортовые компьютеры, системы жизнеобеспечения и связи.

Информационные технологии: В центрах обработки данных (ЦОД) широко используется дублирование для обеспечения непрерывной работы. Примеры включают RAID-массивы (данные хранятся на нескольких дисках так, что выход из строя одного диска не ведет к потере информации), резервные источники питания (ИБП и дизельные генераторы), дублирующие сетевые каналы и зеркалирование серверов, когда полная копия сервера готова в любой момент заменить основной.

Энергетика: В больницах, на военных объектах и других критически важных учреждениях устанавливают резервные электрогенераторы, которые автоматически включаются при отключении основной сети. Электрические подстанции и линии электропередач также часто дублируются для надежности энергоснабжения.

Биология: В живых организмах природа также использует принцип дублирования. У человека и многих животных есть парные органы: две почки, два легких, два глаза, два уха. Потеря одного из парных органов, хотя и снижает функциональные возможности организма, не является фатальной.

Автомобилестроение: Современные автомобили оснащены двухконтурной тормозной системой. Если один из контуров выходит из строя (например, из-за утечки тормозной жидкости), второй продолжает работать, позволяя водителю остановить автомобиль.

Ответ:

Зачем это делается?

Основная цель дублирования — повышение надежности и отказоустойчивости системы. Отказ одного элемента в сложной системе может привести к полному выходу ее из строя, что в некоторых случаях недопустимо и может иметь катастрофические последствия (гибель людей, огромные финансовые потери, потеря уникальных данных). Дублирование позволяет системе продолжать функционировать, даже если один из ее компонентов отказал.

Это достигается за счет нескольких ключевых преимуществ:

1. Предотвращение полного отказа: Если основной компонент выходит из строя, резервный (дублирующий) компонент немедленно берет на себя его функции. Это обеспечивает бесперебойность работы (высокую доступность).

2. Повышение безопасности: В системах, где ошибка может стоить жизни (авиация, медицина, атомная энергетика), дублирование является фундаментальным требованием безопасности.

3. Упрощение обслуживания: Резервирование позволяет проводить техническое обслуживание или замену вышедшего из строя компонента без остановки всей системы.

Математически преимущество дублирования можно показать на простом примере. Допустим, вероятность отказа одного компонента за определенное время равна $P_{fail}$. Тогда для системы без дублирования вероятность ее отказа равна $P_{fail}$. Если же мы используем два независимых идентичных компонента, то система откажет только в том случае, если выйдут из строя оба. Вероятность этого события равна $P_{system\_fail} = P_{fail} \times P_{fail} = (P_{fail})^2$. Поскольку $P_{fail}$ обычно является малой величиной (например, $0.01$, или 1%), то $(P_{fail})^2$ будет значительно меньше (в нашем примере $0.0001$, или 0.01%). Таким образом, надежность системы многократно возрастает.

Ответ: