ХАРАКТЕР ПРИРОДНО НАУКОВИХ ЗАКОНОМІРНОСТЕЙ ПРИРОДИ

Детермінізм процесів природи

Всі наші знання - минулі, справжні і майбутні - ніщо в порівнянні з тим, про че ми ніколи не дізнаємося.

К. Е. Ціолковський

Детермінізм в сучасній науці визначається як вчення про загальну, закономірного зв'язку явищ і процесів навколишнього світу. Наявність таких зв'язків є доказом матеріальної єдності світу і існування в світі загальних закономірностей. Дуже часто детермінізм ототожнюється з причинністю, але такий погляд не можна считат правильним хоча б тому, що причинність виступає як одна з фор прояви детермінізму.

Закони, з якими має справу класична механіка, мають універсальний характер, тобто вони відносяться до всіх без винятку досліджуваних об'єктів природи. Відмітна особливість такого роду законів полягає в тому, що передбачення, отримані на їх основі, мають достовірні і однозначний характер. Найбільш яскраво вони проявилися після того, ка на основі закону всесвітнього тяжіння, викладеного І. Ньютоном в 1671 г в «Математичних засадах натуральної філософії», і законів механік виникла небесна механіка. На основі законів небесної механіки був обчислені відхилення в русі Урана, викликані возмущающим впливом невідомої тоді планети. Визначивши величину обурення, незалежно один від одного за законами механіки положення невідомої планет розрахували Д. Адамс і У. Левер'є. Всього на кутовій відстані в Г від розрахованого ними положення І. Галле виявив планету Нептун. Відкриті Нептуна, зроблене на кінчику пера, як зазначив Ф. Енгельс, блискуче підтвердило справедливість законів небесної механіки і наявність в природ однозначних причинно-наслідкових зв'язків. Це дозволило французькому механіку II. Лапласа сказати: «Дайте мені початкові умови, і я з допомогу законів механіки однозначно передбачу подальший розвиток подій» Це увійшло в історію як лапласовий, або механістичний, детермінізм який допускає однозначні причинні зв'язку в явищах природи.

Поряд з законами небесної механіки в науці з середини XIX ст. стали все ширше застосовуватися закони іншого типу. Висновки на їх основі нс є однозначними, а тільки імовірнісними, оскільки не дотримуються логічно з наявної інформації, а тому не є достовірними й однозначними. Інформація при цьому носить статистичний характер, закони, які виражають ці процеси, називають статистичними законами, і цей термін отримав в науці велике поширення.

У класичній науці статистичні закони не визнавалися справжніми законами, так як в минулому вчені припускали, що за ними повинні стояти такі ж універсальні закони, як закон всесвітнього тяжіння Ньютона, який вважався зразком детерминистического закону оскільки він забезпечує точні і достовірні прогнози приливо і відливів, сонячних і місячних затемнень і інших явищ природи. Статистичні ж закони визнавалися як зручних допоміжних засобів дослідження, що дають можливість представити в компактній і зручній формі всю має інформацію про будь-якому предмет дослідження. Справжніми законами вважалися саме детерминистические закони. Ця термінологія збереглася до теперішнього часу, когд статистичні, або імовірнісні, закони кваліфікуються як індетерміністіческіе, з чим навряд чи можна погодитися.

Ставлення до статистичним законам принципово змінилося після відкриття законів квантової механіки, передбачення на основ яких мають істотно імовірнісний характер.

Таким чином, історично детермінізм виступає в двох наступних формах.

  • 1. Лапласовий , або механістичний, детермінізм, в основі якого лежать універсальні закони класичної фізики.
  • 2. Імовірнісний детермінізм, який спирається на статистично закони і закони квантової фізики.

У динамічних теоріях явища природи підкоряються однозначним (динамічним) закономірностям, а статистичні теорії заснований на поясненні процесів ймовірносними (статистичними) закономірностями. До динамічних теорій відносяться класична механік (створена в XVII-XVIII ст.), Механіка суцільних середовищ, тобто гідродинаміка (XVIII ст.), теорія пружності (початок XIX ст.), класична термодинаміка (XIX ст.), електродинаміка (XIX ст.), спеціальна і обща теорія відносності (початок XX в.). До статистичних теорій відносяться статистична механіка (друга половина XIX ст.), Мікроскопічна електродинаміка (початок XX в.), Квантова механіка (перва третину XX в.). Таким чином, XIX століття виходить століттям динамічних теорій; XX - століттям статистичних теорій. Значить, динамічні теорії відповідали першого етапу в процесі пізнання природи людиною, тоді як на наступному етапі головну роль стали играт статистичні теорії.

У сучасній концепції детермінізму органічно поєднуються необхідність і випадковість. Визнання самостійності статистичних, або імовірнісних, законів, що відображають існування випадкові подій в світі, доповнює колишню картину строго детерміністіческог світу. В результаті в новій сучасній картині світу необхідність і випадковість виступають як взаємопов'язані і доповнюють один одного аспекти пояснення навколишнього світу.

Розглядаючи проблему співвідношення між динамічними і статистичними закономірностями, сучасна наука виходить з концепції примату статистичних закономірностей. Не тільки динамічні, а й статистичні закони виражають об'єктивні причинно-наслідкові зв'язки. Більш того, саме статистичні закономірності є виручкою фундаментальними, більш глибокими порівняно з динамічним закономірностями, вони яскравіше виражають зазначені зв'язку.

Сучасну концепцію детермінізму можна сформулювати наступним чином: динамічні закони являють собою перший, нижчий етап в процесі пізнання навколишнього світу; статистичні же закон досконаліше відображають об'єктивні зв'язки в природі: вони є виручкою наступним, більш високим етапом пізнання.

Як приклад динамічних законів можна назвати закон Ома, що виражає залежність опору від його складу, площі поперечного перерізу і довжини. Цей закон охоплює безліч різні провідників і діє в кожному окремому провіднику, що входить в пов безліч.

Статистичний характер має, наприклад, взаємозв'язок змін тиску газу і його обсягу при постійній температурі, виявлена Бойл і Маріоттом. Ця закономірність має місце лише в масі хаотичного переміщаються молекул, складових той чи інший обсяг газу. Статистичними є закони квантової механіки, що стосуються движени мікрочастинок; вони не в змозі визначити рух кожної окремо частки, але визначають рух групи, того чи іншого безлічі.

На відміну від динамічних статистичні закони не дозволяють точно передбачити настання або ненастання того чи іншого конкретног явища, напрям і характер зміни тих чи інших його характеристик На основі статистичних закономірностей можна визначити лише мірою важливо ймовірності виникнення або зміни відповідного явища.

Динамічні теорії не протистоять статистичними, а включаються в рамки останніх як граничний випадок. Це добре видно на приклад класичної механіки, яку можна розглядати як граничні випадок квантової механіки.

Таким чином, відповідно до сучасної наукової концепції можна говорити про загальності, універсальності імовірнісного підходу. Це означає, зокрема, що поділ фундаментальних теорій на динамічні та статистичні є, строго кажучи, умовним. Фактично нд фундаментальні теорії повинні розглядатися як статистичні Наприклад, класичну механіку з повною підставою слід считат статистичною теорією, так як лежить в її основі принцип найменшої дії має імовірнісну природу, тому що стану з найменшою енергією відповідно до принципу мінімуму енергії оказиваютс найбільш ймовірними.

Методологічні питання сучасної фізики органічно пов'язані з питаннями матеріалістичної діалектики. Розвиток сучасної фізики засноване на діалектиці необхідного і випадкового, збереження і зміни, одиничного і загального і т.д. Сучасна фізика прийшла до висновку про фундаментальності імовірнісних закономірностей. Наук розглядає два основних типи причинно-наслідкових зв'язків і відповідно два типи закономірностей - динамічні і статистичні Вивчення історії виникнення фундаментальних фізичних теори дозволяє зробити висновок, що динамічні теорії відповідали першого етапу в процесі пізнання природи людиною, тоді як на наступному етапі головну роль стали грати статистичні теорії. Наиболе яскраво поєднання цих концепцій детермінізму в пізнанні природні явищ проявилося при вивченні термодинамічних процесів і явищ. Розглянемо основні концепції цих методів в застосуванні до термодинаміки.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >