Классический детерминизм и вероятностно-статистический детерминизм

Классический детерминизм и вероятностно-статистический детерминизм. Термин "детерминация" происходит от латинского determine (определяю) и может быть расшифрован как обязательная определяемость всех вещей и явлений в мире другими вещами и явлениями. Зачастую вместо предиката "определяемость" в эту формулировку подставляют предикат "обусловленность", что придает самой формулировке двусмысленность, ибо создается впечатление, что детерминирующие факторы таким образом сводятся только к условиям, хотя последние при всей своей значимости являются лишь одним из этих факторов.

Опираясь на труды своих предшественников и на основополагающие идеи естествознания И. Ньютона и К. Линнея, французский астроном и математик П. Лаплас в работе "Опыт философии теории вероятностей" (1814) довел идеи механистического детерминизма до логического конца: он исходит из постулата, согласно которому из знания начальных причин можно всегда однозначно вывести следствия.

Интересно отметить, что уже к началу того же самого XIX века под влиянием развития теории вероятностей (которой занимался П. Лаплас), социальной статистики и т.д. возник целый ряд вопросов, не разрешимых с позиций лапласовского детерминизма: 1. Как совместить его концепцию с эмпирическими наблю¬дениями, выявляющими отклонения от необходимости, отсутствие "чистого" проявления закона во всех его конкретных воплощениях? 2. Как совместить механизм лапласовского детерминизма с теорией вероятностей, оперирующей понятием "случайность"? В трудах Лапласа здесь противоречия не было, ибо он истолковывал субъективистско и случайность, отождествляя ее с незнанием причин, и вероятность, относя ее к нашему знанию о процессе (объекте), но не к самому процессу (объекту). В действительности же вероятность, как уже говорилось, определяет степень возможности проявления объективного по своей природе случайного явления.

Вопрос № 2 Законы сохранения макромира и микромира. Законы симметрии микромира и макромира.

Связи законов сохранения и законов симметрии.

В науке выделяются три уровня строения материи: Макромир – мир макрообъектов, размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта: пространственные величины выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километрах, а время – в секундах, минутах, часах, годах.

Микромир – мир предельно малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов, пространственная разномерность которых исчисляется от 10-8 до 10-6 см, а время жизни – от бесконечности до 10-24 сек. Мегамир – мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояние в котором измеряется световыми годами, а время существования космических объектов – миллионами и миллиардами лет. Вопрос № 3 Основные свойства вещества, поля и вакуума в классической физике и квантовой механике. В современной физике различают три вида материи: Вещество Поле Физический вакуум (экспериментально обнаружен в ускорителях в 50-х гг. XX) Вещество – это любые материальные объекты, имеющие массу. Кроме массы может быть электрический заряд.

Элементарные частицы (нейтрино имеют массу, 2002 год). У вещества есть четыре агрегатных состояния: Твердое Жидкое Газообразное Плазма Состояние материального объекта характеризуется физическими величинами, или параметрами состояния: координаты, энергия, температура, масса, спин, энтропия, состав.

Переход от одного состояния к другому есть движение материи. Виды движения: Механическое Колебательное и волновое Тепловое Процессы переноса (диффузия, теплопроводность) Фазовые переходы Радиоактивный распад Химические и ядерные реакцииЭволюция живых организмов Метаболизм Поле – особое состояние среды, в каждой точке которой заданы параметры, которые характеризуют состояние вещества и которые непрерывно и плавно меняются от точки к точке. Поле является материальным фактором, который приводит к взаимодействию тел. В макромире поле противоположно веществу (не имеет массы, непрерывно и т.п.). В микромире нет раздельно поля и вещества, там присутствует корпускулярно-волновой дуализм.

Физический вакуум – самое низшее энергетическое состояние квантового поля. Среднее число частиц в вакууме равно нулю. Там существуют виртуальные частицы со временем жизни 10-18 с. Вакуум «кипит» этими частицами, но они обладают низкой энергией.

Дополнение от автора конспекта: Одной из особенностей вакуума является наличие в нем полей с энергией, равной нулю и без реальных частиц. Это электромагнитное поле без фотонов, это пионное поле без пи-мезонов, электронно-позитронное поле без электронов и позитронов. Но раз есть поле, то оно должно колебаться. Такие колебания в вакууме часто называют нулевыми потому, что там нет частиц. Удивительная вещь: колебания поля невозможны без движения частиц, но в данном случае колебания есть, а частиц нет! Как это можно объяснить? Физики считают, что при колебаниях рождаются и исчезают кванты.

Колеблется электромагнитное поле – рождаются и пропадают фотоны, колеблется пионное поле – появляются и исчезают пи-мезоны и т.п. Физика сумела найти компромисс между присутствием и отсутствием частиц в вакууме. Компромисс такой: частицы рождаются при нулевых колебаниях, живут очень недолго и исчезают. Однако, получается, что частицы, рождаясь из «ничего» и приобретая при этом массу и энергию, нарушают тем самым неумолимый закон сохранения массы и энергии.

Тут вся суть в том «сроке жизни», который отпущен частицам: он настолько краток, что «нарушене» законов можно лишь вычислить теоретически, но экспериментально это наблюдать нельзя. Родилась частица из «ничего» и тут же умерла. Например, время «жизни» мгновенного электрона, примерно, 10-21 секунды, а мгновенного нейтрона 10-24 секунды. Обычный же свободный нейтрон живет минуты, а в составе атомного ядра даже неопределенно долго, как и электрон, если его не трогать.

Поэтому частицы, живущие так мало, что этого в каждом конкретном случае и заметить нельзя, назвали, в отличие от обычных, реальных виртуальными. В точном переводе с латыни – возможными. Но считать, что данные частицы только возможны – неверно. Эти «возможные» частицы в вакууме вполне реально воздействуют, как это наблюдается в точных экспериментах, на вполне реальные образования из безусловно реальных частиц и даже на микроскопические тела. И если отдельную виртуальную частицу физика обнаружить не может, то суммарное их воздействие на обычные частицы фиксируется отлично.

Наблюдать воздействие вакуумных виртуальных частиц оказалось возможно не только в опытах, где изучаются взаимодействия элементарных частиц, но и в эксперименте с макротелами. Две пластины, помещенные в вакуум и приближенные друг к другу, под ударами виртуальных частиц начинают притягиваться. Этот факт открыт в 1965 году голландским теоретиком и экспериментатором Гендриком Казимиром.

По сути, абсолютно все реакции, все взаимодействия между реальными элементарными частицами происходят при непременном участии вакуумного виртуального фона, на который элементарные частицы, в свою очередь, тоже влияют. Оказалось также, что виртуальные частицы возникают не только в вакууме. Их порождают и обычные частицы. Электроны, например, постоянно испускают и тут же поглощают виртуальные фотоны. Физический вакуум проявляется только при достаточно большой энергии - виртуальные частицы начинают взаимодействовать с реальными частицами. e- + - 2 + Q Современный тезис: Физический вакуум является основой Вселенной (1990-е гг.) Вопрос № 4