Fermi problemi, Fermi sorusu veya Fermi hesaplaması, fizikte, özel olarak fizik eğitiminde, boyut analizini, tahmini ve varsayımların önemini açık şekilde tanımlamayı öğretmek için tasarlanmış bir hesaplama problemidir. 20. yüzyıl fizikçisi Enrico Fermi'nin adıyla anılmaktadır. Böyle problemler tipik olarak, verilen sınırlı bilgi ile hesaplaması imkânsız olan büyüklüklerle ilgili tahminleri kanıtlamayı içerirler.
Fermi çok az bilgi varken veya hiç bilgi yokken iyi yaklaşık hesaplamalar yapma kabiliyetiyle bilindiğinden, problemler onun ismini almıştır. İyi belgelendirilmiş bir örnek Trinity testinde patlatılan atom bombasının gücü ile ilgili tahminidir; tahmini patlama sırasında elinden düşürdüğü kâğıt parçalarının gittiği mesafeye dayanmaktadır.
Fermi problemi örnekleri
Klasik Fermi problemi, genel olarak Fermi'ye dayandırılır, Chicago'da kaç tane piyano ayarlayıcısı var? sorusudur.Bu sorunun tipik bir çözümü, birçok tahminin birlikte çarpılmasını içerir ve eğer tahminlerimiz doğru ise doğru cevaba ulaşırız. Örneğin aşağıdaki varsayımları yapabiliriz:
- Şikago'da yaklaşık 5.000.000 insan yaşamaktadır.
- Ortalama olarak, Şikago'da her evde iki kişi yaşamaktadır.
- Kabaca her yirmi evden birinde düzenli ayarlanan bir piyano bulunmaktadır.
- Düzenli ayarlanan piyanolar yaklaşık olarak yılda ortalama bir kez ayarlanmaktadırlar.
- Ulaşım dahil, bir piyanoyu ayarlamak bir ayarlayıcının yaklaşık iki saatini almaktadır.
- Her piyano ayarlayıcısı, günde sekiz saat, haftada beş gün ve yılda 50 hafta çalışmaktadırlar.
Bu varsayımlardan bir yılda Şikago'daki piyano ayarlamalarının sayısını şöyle hesaplayabiliriz:
- (5.000.000 kişi Şikago'da yaşar) / (2 kişi/ev) × (1 piyano/20 ev) × (1 piyano ayarlaması, yılda piyano başına) = 125.000 piyano ayarlaması yapılmaktadır.
Benzer şekilde çalışan piyano ayarlayıcılarının sayısını şöyle hesaplayabiliriz:
- ((50 hafta/yıl)×(5 gün/hafta)×(8 saat/gün))/(1 piyano ayarlaması, iki saatte ayarlayıcı başına) =(50x5x8)/2= 1000 piyano ayarlaması yılda her bir ayarlayıcı yapmaktadır.
Verilenleri bölersek:
- (125.000 yılda Şikago'daki piyano ayarı) / (1000 piyano ayarlaması, yılda her bir ayarlayıcı başına) = 125 piyano ayarlayıcısının Şikago'da bulunduğu sonucuna böylece ulaşırız.
Fermi problemi benzeri bir hesabın ünlü bir örneği de Drake denklemidir, bu denklem galaksideki zeki uygarlıkların sayısını hesap etmeye uğraşır. Temel soru neden sorusudur, eğer önemli sayıda böyle uygarlıklar bulunuyorsa, bizim uygarlığımızın onlarla karşılaşmaması durumu Fermi Paradoksu olarak adlandırılır.
Avantaj ve dezavantajları
Bilim adamları sıklıkla bir problemi daha karmaşık bir metotla çözmeden önce onun Fermi hesaplamasını aramaktadırlar. Bu ise sonuçları kontrol etmede kullanışlılık sağlar: kesin hesaplamanın karmaşıklığı büyük bir hatayı gizleyebilir, Fermi hesaplamalarının basitliği ise onları bu tarz hatalara daha az hassas yapar. (Önce Fermi hesaplamasını kullanmak tercih edilebilirdir, çünkü orta düzeyli hesaplamalar ise hesaplanmış yanıtların bilgisinden dolayı ön yargılı olabilir.)
Fermi hesaplamaları ayrıca hesaplama yönteminin eniyi yönteminin seçiminin beklenen yanıt büyüklüğüne bağlı olduğu yaklaşım problemlerinde de kullanışlıdır. Örneğin, bir Fermi hesaplaması, lineer elastiklikle doğru şekilde betimlenebilen, iç gerilmenin yeterince küçük olup olmadığını gösterebilir.
Fermi hesaplamaları sıklıkla yanlış sonuç verir; özel anlamda, varsayımlarla ilgili çok fazla sorun olabilir. Fakat bu çeşit analiz bize daha iyi bir cevap bulmak için ne yapmamız gerektiğini söyler: Bir piyano ayarlayıcısı için normal bir günde veya Şikago'daki nüfusun kesin bir sayısını bulmakta. Ayrıca bize bazı amaçlar için yeterince iyi olan kaba hesaplamalar verir: Eğer Şikago'da, piyano ayarlama ekipmanları satan bir dükkân açmak istiyorsak ve piyasada tutunmak için potansiyel 10000 müşteriye ihtiyacımız olduğunu hesapladıysak, sonuçta yukarıdaki hesabımızın 10000'den oldukça düşük olduğunu görürüz ve başka bir işte çalışmamız gerektiğine karar veririz (ve biraz daha ileri bir hesaplamayla, varsayımlarımızın her birinde görülen en yüksek mantıklı değer düşünülerek piyano ayarlayıcılarının sayısı için kaba bir üst sınır hesaplayabiliriz).
Ayrıca bakınız
Dış bağlantılar
- Maryland Üniversitesi fizik eğitimi grubunun yönettiği Fermi problemleri koleksiyonu (İngilizce) 5 Eylül 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Fermi problemi Fermi sorusu veya Fermi hesaplamasi fizikte ozel olarak fizik egitiminde boyut analizini tahmini ve varsayimlarin onemini acik sekilde tanimlamayi ogretmek icin tasarlanmis bir hesaplama problemidir 20 yuzyil fizikcisi Enrico Fermi nin adiyla anilmaktadir Boyle problemler tipik olarak verilen sinirli bilgi ile hesaplamasi imkansiz olan buyukluklerle ilgili tahminleri kanitlamayi icerirler Fermi cok az bilgi varken veya hic bilgi yokken iyi yaklasik hesaplamalar yapma kabiliyetiyle bilindiginden problemler onun ismini almistir Iyi belgelendirilmis bir ornek Trinity testinde patlatilan atom bombasinin gucu ile ilgili tahminidir tahmini patlama sirasinda elinden dusurdugu kagit parcalarinin gittigi mesafeye dayanmaktadir Fermi problemi ornekleriKlasik Fermi problemi genel olarak Fermi ye dayandirilir Chicago da kac tane piyano ayarlayicisi var sorusudur Bu sorunun tipik bir cozumu bircok tahminin birlikte carpilmasini icerir ve eger tahminlerimiz dogru ise dogru cevaba ulasiriz Ornegin asagidaki varsayimlari yapabiliriz Sikago da yaklasik 5 000 000 insan yasamaktadir Ortalama olarak Sikago da her evde iki kisi yasamaktadir Kabaca her yirmi evden birinde duzenli ayarlanan bir piyano bulunmaktadir Duzenli ayarlanan piyanolar yaklasik olarak yilda ortalama bir kez ayarlanmaktadirlar Ulasim dahil bir piyanoyu ayarlamak bir ayarlayicinin yaklasik iki saatini almaktadir Her piyano ayarlayicisi gunde sekiz saat haftada bes gun ve yilda 50 hafta calismaktadirlar Bu varsayimlardan bir yilda Sikago daki piyano ayarlamalarinin sayisini soyle hesaplayabiliriz 5 000 000 kisi Sikago da yasar 2 kisi ev 1 piyano 20 ev 1 piyano ayarlamasi yilda piyano basina 125 000 piyano ayarlamasi yapilmaktadir Benzer sekilde calisan piyano ayarlayicilarinin sayisini soyle hesaplayabiliriz 50 hafta yil 5 gun hafta 8 saat gun 1 piyano ayarlamasi iki saatte ayarlayici basina 50x5x8 2 1000 piyano ayarlamasi yilda her bir ayarlayici yapmaktadir Verilenleri bolersek 125 000 yilda Sikago daki piyano ayari 1000 piyano ayarlamasi yilda her bir ayarlayici basina 125 piyano ayarlayicisinin Sikago da bulundugu sonucuna boylece ulasiriz Fermi problemi benzeri bir hesabin unlu bir ornegi de Drake denklemidir bu denklem galaksideki zeki uygarliklarin sayisini hesap etmeye ugrasir Temel soru neden sorusudur eger onemli sayida boyle uygarliklar bulunuyorsa bizim uygarligimizin onlarla karsilasmamasi durumu Fermi Paradoksu olarak adlandirilir Avantaj ve dezavantajlariBilim adamlari siklikla bir problemi daha karmasik bir metotla cozmeden once onun Fermi hesaplamasini aramaktadirlar Bu ise sonuclari kontrol etmede kullanislilik saglar kesin hesaplamanin karmasikligi buyuk bir hatayi gizleyebilir Fermi hesaplamalarinin basitligi ise onlari bu tarz hatalara daha az hassas yapar Once Fermi hesaplamasini kullanmak tercih edilebilirdir cunku orta duzeyli hesaplamalar ise hesaplanmis yanitlarin bilgisinden dolayi on yargili olabilir Fermi hesaplamalari ayrica hesaplama yonteminin eniyi yonteminin seciminin beklenen yanit buyuklugune bagli oldugu yaklasim problemlerinde de kullanislidir Ornegin bir Fermi hesaplamasi lineer elastiklikle dogru sekilde betimlenebilen ic gerilmenin yeterince kucuk olup olmadigini gosterebilir Fermi hesaplamalari siklikla yanlis sonuc verir ozel anlamda varsayimlarla ilgili cok fazla sorun olabilir Fakat bu cesit analiz bize daha iyi bir cevap bulmak icin ne yapmamiz gerektigini soyler Bir piyano ayarlayicisi icin normal bir gunde veya Sikago daki nufusun kesin bir sayisini bulmakta Ayrica bize bazi amaclar icin yeterince iyi olan kaba hesaplamalar verir Eger Sikago da piyano ayarlama ekipmanlari satan bir dukkan acmak istiyorsak ve piyasada tutunmak icin potansiyel 10000 musteriye ihtiyacimiz oldugunu hesapladiysak sonucta yukaridaki hesabimizin 10000 den oldukca dusuk oldugunu goruruz ve baska bir iste calismamiz gerektigine karar veririz ve biraz daha ileri bir hesaplamayla varsayimlarimizin her birinde gorulen en yuksek mantikli deger dusunulerek piyano ayarlayicilarinin sayisi icin kaba bir ust sinir hesaplayabiliriz Ayrica bakinizFermi paradoksuDis baglantilarMaryland Universitesi fizik egitimi grubunun yonettigi Fermi problemleri koleksiyonu Ingilizce 5 Eylul 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde