22

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное агентство по образованию

Государственное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный университет

Технологии и дизайна

Кафедра физики

РЕФЕРАТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

НА ТЕМУ

«КОНЦЕПЦИЯ ДИСКРЕТНОСТИ И НЕПРЕРЫВНОСТИ И КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА»

ВЫПОЛНИЛА:

СТУДЕНТКА ИБК

ГРУППЫ СПЕЦИАЛЬНОСТЬ- 030602 -

СВЯЗИ С ОБЩЕСТВЕННОСТЬЮ

НОМЕР СТУДЕНЧЕСКОГО БИЛЕТА -

ПРОВЕРИЛ:

ПАСТУХОВ АЛЕКСЕЙ ЮРЬЕВИЧ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2008

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 МЕХАНИСТИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА

2 КОНЦЕПЦИИ ДИСКРЕТНОСТИ И НЕПРЕРЫВНОСТИ

3 КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА

3.1 ПОНЯТИЕ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ

3.2 ОСНОВНЫЕ РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ КВАНТОВОЙ И КЛАССИЧЕСКОЙ МЕХАНИКОЙ

3.3 МИКРОЧАСТИЦЫ

3.4 ПРИНЦИП ДОПОЛНИТЕЛЬНОСТИ

3.5 ПРИНЦИП НЕОПРЕДЕЛЁННОСТИ

3.6 ФИЛОСОФСКИЙ АСПЕКТ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Еще до появления научных представлений о природе люди задумывались об окружающем их мире, его строении и происхождении. С появлением же экспериментального естествознания и научной астрономии, в эпоху Возрождения, взгляды на окружающий мир стали основываться на результатах и выводах естествознания соответствующей эпохи и стали поэтому называться естественно-научной картиной мира.

Дальнейшее развитие миропонимания при переходе к количественному описанию процессов движения материи шло через механические представления о природе. Довольно длительный период (около 200 лет!) люди придерживались мнения, что классическая механика, как часть физики, может объяснить все возможные явления в природе. В конце концов неспособность классической теории объяснить новые факты приводит на рубеже XIX и XX веков к научной революции в физике.

Прогресс науки, осуществленный Планком. Эйнштейном, Резерфордом, Бором. Зоммерфельдом, Шредингером, Гейзенбергом, Паули, Дираком, привел к открытию кванта действия, атома, обладающего ядром, квантованных орбит и квантовой механики, которая способна объяснить все особенности макромира.

1 МЕХАНИСТИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА

главный вопрос: как, а не почему.

Три века физика была механической и имела дело только с веществом, которое локализовано в пространстве и может быть однозначно определено в системе координат. "Уравнения Максвелла описывают структуру электромагнитного поля. Ареной этих законов является все пространство, а не одни только точки, в которых находится вещество или заряды, как это имеет место для механических законов". Утратило смысл понятие "пустое пространство", при описании микромира и мегамира масса стала пониматься как одна из форм энергии, время - как не имеющее единого течения... [1]

2 КОНЦЕПЦИИ ДИСКРЕТНОСТИ И НЕПРЕРЫВНОСТИ

С древнейших времен существовали два противоположных представления о структуре материального мира. Одно из них: континуальная концепция Анаксагора - Аристотеля - базировалось на идее непрерывности, внутренней однородности, "сплошности" и, по-видимому, было связано с непосредственными чувственными впечатлениями, которые производят вода, воздух, свет и т.п. Материю, согласно этой концепции, можно делить до бесконечности, и это является критерием ее непрерывности. Заполняя все пространство целиком, материя не оставляет пустоты внутри себя.

Другое представление: атомистическая (корпускулярная) концепция Левкиппа - Демокрита - было основано на дискретности пространственно-временного строения материи, "зернистости" реальных объектов и отражало уверенность человека в возможность деления материальных объектов на части лишь до определенного предела - до атомов, которые в своем бесконечном разнообразии (по величине, форме, порядку) сочетаются различными способами и порождают все многообразие объектов и явлений реального мира. При таком подходе необходимым условием движения и сочетания реальных атомов является существование пустого пространства. Таким образом, корпускулярный мир Левкиппа-Демокрита образован двумя фундаментальными началами - атомами и пустотой, а материя при этом обладает атомистической структурой. Атомы по представлению древних греков не возникают и не уничтожаются, их вечность проистекает из бесконечности времени.

Эти представления о структуре материи просуществовали фактически без существенных изменений до начала XX века, оставаясь двумя антиномиями, определяющими "поле битвы" крупнейших мыслителей. Триумф ньютоновской механики значительно укрепил позиции сторонников корпускулярной структуры материи. И хотя эмпирических доказательств "зернистости" газов, жидкостей, твердых тел, световых пучков в то время не существовало, сама идея считать эти объекты состоящими из взаимодействующих материальных точек была слишком привлекательной, чтобы ею не воспользоваться. Ведь тогда достаточно задать начальное состояние всех этих материальных точек и решить соответствующие уравнения движения, чтобы объяснить наблюдаемые в природе явления и предсказать их эволюцию (детерминизм Лапласа).

Надо признать, что корпускулярный подход оказался чрезвычайно плодотворным в различных областях естествознания. Прежде всего, это, конечно, относится к ньютоновской механике материальных точек. Очень эффективной оказалась и основанная на корпускулярных представлениях молекулярно-кинетическая теория вещества, в рамках которой были интерпретированы законы термодинамики. Правда, механистический подход в чистом виде оказался здесь неприменимым, так как проследить за движением 1023 материальных точек, находящихся в одном моле вещества, не под силу даже современному компьютеру. Однако если интересоваться только усредненным вкладом хаотически движущихся материальных точек в непосредственно измеряемые макроскопические величины (например, давление газа на стенку сосуда), то получалось прекрасное согласие теоретических и экспериментальных результатов.

3 КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА

3.1 ПОНЯТИЕ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ

Начиная с Маха, концепции классического знания ставятся под сомнение: в самом ли деле знание есть точная копия реальности? Возникли вопросы, в результате анализа которых выяснилось, что одна и та же реальность может быть описана в разных теориях, не существует одного метода научной деятельности, методы историчны. Во-первых, методы зависят от объекта, во-вторых, сама методика не стала связываться только с объектом. Мах вообще счел целесообразным не обращаться к понятию объективной реальности, а принять опытные данные как единственную реальность. Он настаивал на том, что "все физические определения относительны", показывая это через основные физические понятия (пространство, время, материя...). Такую логику предлагали многие ведущие ученые этого периода, ставшего для физики революционным.

Потеряв надежду на соответствие теории объективной реальности и исходя из принципа экономии мышления, они ограничились реальностью опыта: натурализм, объявленный позитивистами "безрассудным притязанием открыть истинную природу вещей", для многих мыслителей стал неприемлем, но другую крайность представлял сам позитивизм, как мировоззрение, не имеющее онтологического фундамента.

Релятивизация физики обострила проблему физической реальности, расшатав одну из важнейших опор классической научности - объективность. Но вера в научный универсализм и фундаментализм пока сохранялась. Известно, что А.Эйнштейн не отступил от поисков полного описания природы. Квантовая механика окончательно развеяла притязания на универсальное и точное описание объекта. Исследование микромира и гносеологические обобщения нового познавательного опыта, составили суть новой научности, впоследствии обозначенной методологами науки как неклассическая.

Открытие Гейзенбергом соотношения неопределенностей и Шредингером волнового уравнения, имеющего в квантовой механике такое же значение, как законы Ньютона в классической механике, открытие своеобразных статистических законов атомных явлений, о которых старая физика и не догадывалась, знаменовали собой прогресс в познании объективных закономерностей природы, дальнейшее углубление нашего знания объективных причинных связей. Объективные закономерные, причинные связи явлений не сводятся к тем причинным связям, которые выразила в своих уравнениях классическая механика; они бесконечно многообразнее и "удивительнее", чем это допускал механический материализм.

Законы К. м. составляют фундамент изучения строения вещества. Они позволили выяснить строение атомов, установить природу химической связи, объяснить периодическую систему элементов, понять строение ядер атомных, изучать свойства элементарных частиц. Поскольку свойства макроскопических тел определяются движением и взаимодействием частиц, из которых они состоят, законы К. м. лежат в основе понимания большинства макроскопических явлений. К.м. позволила, напр., объяснить температурную зависимость и вычислить величину теплоёмкости газов и твёрдых тел, определить строение и понять многие свойства твёрдых тел (металлов, диэлектриков, полупроводников). Только на основе К. м. удалось последовательно объяснить такие явления, как ферромагнетизм, сверхтекучесть, сверхпроводимость, понять природу таких астрофизических объектов, как белые карлики, нейтронные звёзды, выяснить механизм протекания термоядерных реакций в Солнце и звёздах.

В квантовой механике довольно распространенной является ситуация, когда некоторая наблюдаемая имеет парную наблюдаемую. Например, импульс - координата, энергия - время. Такие наблюдаемые называются дополнительными или сопряженными. Ко всем им применим принцип неопределенности Гейзенберга.

Квантовая механика - это физическая теория частиц и явлений атомного масштаба, её законы отражают одновременно и корпускулярные, и волновые свойства движущегося вещества в отличие от законов классической механики, которые отражают движение вещества только в корпускулярном аспекте. Квантовые величины характеризуют не просто корпускулярную, но одновременно и волновую природу атомных процессов. Разумеется, квантовые величины связываются друг с другом по-иному, нежели классические величины, что и демонстрируется, например, соотношением неопределенностей для импульса и координаты. Отображая объективные свойства атомов, соотношение неопределенностей позволяет находить новые факты об атомах (например, применяя его к вопросу о составе атомного ядра, можно доказать, что в атомном ядре не может быть электронов). Понятие квантового импульса, соотношение неопределенностей, как и вся квантовая механика, отражают строение и свойства материи на ее, так сказать, атомном уровне. Квантовая механика всем своим содержанием свидетельствует о новых гигантских успехах человеческого разума, о том, что человек прошел еще одну существенную ступень в своем познании и овладении законами природы. Эти взгляды на квантовую механику представлены отечественной наукой, а также учеными других стран: П. Ланжевен, Луи Вижье (Франция), Д. Бом (Америка), Л. Яноши (Венгрия) и др. [5]

3.2 ОСНОВНЫЕ РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ КВАНТОВОЙ И КЛАССИЧЕСКОЙ МЕХАНИКОЙ

Важнейшей установкой классической науки является объективизм, что означает, что картина мира должна быть картиной изучаемого объекта самого по себе, то есть объектной, не включающей средства изучения этого объекта. Квантово - механический способ описания с необходимостью включает в себя не только изучаемые объекты, но и приборы, используемые для их изучения, а также сам акт измерения. Н. Бор вводит принцип дополнительности для описания объектов микромира. Принцип дополнительности рассматривают как методологический, восполняющий ограниченные возможности языка при описании корпускулярно-волновой природы микромира. Но он имеет и физический смысл, будучи связанным с так называемым соотношением неопределенностей, сформулированным в 1927 г. Гейзенбергом. Согласно последнему, в квантовой механике не существует состояний, в которых и местоположение, и количество движения имели бы вполне определенное значение. Частица со строго определенным импульсом совершенно не локализована. И наоборот, для точной локализации необходимы бесконечно большие импульсы, что физически невозможно.

Н.Бор подчеркивал, что введение условий познания во внутринаучный контекст вовсе не означало привнесение субъективизма в физику. Учитывая условия познания, проявляем не субъективный произвол, а напротив, добиваемся адекватного описания. Если классическое описание природы покоилось всецело на предпосылке, что рассматриваемое явление можно наблюдать, не оказывая на него заметного влияния, то в квантовой области ситуация иная. Всякое наблюдение атомных явлений включает такое взаимодействие последних со средствами наблюдения, которыми пренебречь нельзя. Это взаимодействие представляет собой неделимый, индивидуальный процесс, целостность которого воплощается в планковском кванте действия. Поскольку взаимодействие наблюдаемых микрообъектов и средств наблюдения имеет целостный характер, то согласно логике Н. Бора, "невозможно приписать самостоятельную реальность в обычном физическом смысле ни явлению, ни средствам наблюдения".

В плане противостояния натурализма и позитивизма (махизма) по поводу проблемы реальности, здесь происходит снятие проблемы. Оказывается, что "ни один результат опыта, касающийся явления, лежащего вне области классической физики, не может быть истолкован как дающий информацию о независимых свойствах объекта. Более того, эти результаты внутренне связаны с определенной ситуацией, в описании которой столь же существенно, как и объект, входят и измерительные приборы, взаимодействующие с объектом". При этом нет основания думать, что, выступая против приписывания самостоятельной реальности измеряемым объектам, Н. Бор отрицал их объективное существование. Речь идет о другом - об изменении мышления по поводу способа существования физической реальности. Если в классической физике элементами реальности были вещи, то в квантовой механике в роли элементов физической реальности выступают акты взаимодействия объекта с прибором, то есть процессы наблюдения.

Невозможно задать определенность существования микрообъектов без ссылки на конкретную определенность явления, то есть, не учитывая измерительную ситуацию. В квантовой механике, как отмечает известный специалист по истории и методологии науки И.С.Алексеев, понятие относительности к системам отсчета обобщается в понятие относительности к средствам наблюдения. По отношению к одному прибору микрообъект может обладать координатой и не обладать импульсом, по отношению к другому дело может обстоять наоборот. Адекватное знание можем получить не тогда, когда отвлекаемся от субъекта, от условий познания, но когда их учитываем. В.Гейзенберг отмечал, что то, как природа отвечает на вопросы, зависит от того, как мы их задаем. Естествознание не просто описывает и объясняет природу, оно является частью нашего взаимодействия с ней. В квантовой механике роль наблюдения возросла до решающего события.

Было осознано, что "наблюдение играет решающую роль в атомном событии, и что реальность различается в зависимости от того, наблюдаем мы ее или нет... Квантовая механика уже не допускает вполне объективного описания природы" . Влияние человека (как наблюдателя) на этом уровне природы не устранимо.

Реальность, открывшуюся неклассической физике, определяют как сеть взаимосвязей. Проникая в глубины вещества, пишет Ф. Капра, мы видим не самостоятельные компоненты, а сложную систему взаимоотношений между различными частями единого целого. И в этих взаимоотношениях обязательно фигурирует наблюдатель. В контексте нового подхода Вселенная рассматривается в качестве сети взаимосвязанных событий. Ни одно из свойств того или иного участка этой сети не имеет фундаментального характера; все они обусловлены свойствами остальных участков сети, общая структура которой определяется универсальной согласованностью всех взаимосвязей".

Одновременно с развитием волновой и квантовой механики развивалась другая составная часть квантовой теории - квантовая статистика или статистическая физика квантовых систем, состоящих из большого числа частиц. На основе классических законов движения отдельных частиц была создана теория поведения их совокупности - классическая статистика. Аналогично этому на основе квантовых законов движения частиц была создана квантовая статистика, описывающая поведение макрообъектов в случаях, когда законы классической механики не применимы для описания движения составляющих их микрочастиц - в данном случае квантовые свойства проявляются в свойствах макрообъектов. Важно иметь в виду, что под системой в данном случае понимаются лишь взаимодействующие друг с другом частицы. Квантовая система при этом не может рассматриваться как совокупность частиц, сохраняющих свою индивидуальность. Иными словами, квантовая статистика требует отказа от представления различимости частиц - это получило название принципа тождественности. В атомной физике две частицы одной природы считались тождественными. Однако эта тождественность не признавалась абсолютной. Так, две частицы одной природы можно было различать хотя бы мысленно.

В квантовой статистике возможность различить две частицы одинаковой природы полностью отсутствует. Квантовая статистика исходит из того, что два состояния системы, которые отличаются друг от друга лишь перестановкой двух частиц одинаковой природы, тождественны и неразличимы. Таким образом, основное положение квантовой статистики - принцип тождественности одинаковых частиц, входящих в квантовую систему. Этим квантовые системы отличаются от классических систем[3].

3.3 МИКРОЧАСТИЦЫ

В конце прошлого и начале нынешнего века были сделаны крупнейшие открытия, которые коренным образом изменили наши представления о картине мира. Прежде всего, это открытия, связанные со строением вещества, и открытия взаимосвязи вещества и энергии. Если раньше последними неделимыми частицами материи, считались атомы, то в конце прошлого века были открыты электроны, входящие в состав атомов. Позднее было установлено строение ядер атомов, состоящих из протонов (положительно заряженных частиц) и нейтронов (лишенных заряда частиц)

Новый радикальный шаг в развитии физики был связан с распространением корпускулярно-волнового дуализма (Это теория о том, что свет представляется на микроуровне одновременно и как мельчайшие частицы (корпускулы), и как волны.), на мельчайшие частицы вещества - электроны, , протоны, нейтроны и другие микрообъекты. В классической физике вещество всегда считалось состоящим из частиц, и потому волновые свойства казались явно чуждыми ему. Тем удивительным оказалось открытие о наличии у микрочастиц волновых свойств, первую гипотезу о существовании которых высказал в 1924г. известный французский ученый Луи де Бройль (1875-1960).

Экспериментально эта гипотеза была подтверждена в 1927 г. американскими физиками К. Дэвиссоном и Л. Джермером (Отжиг окислившегося рассеивателя, способствовавший устранению неоднородностей и очистке кристаллографических плоскостей, при отражении от которых и наблюдалась интерференция электронных волн), впервые обнаружившими явление дифракции электронов на кристалле никеля, т. е. типично волновую картину; а так же в 1948 г. советским физиком В.А.Фабрикантом. Он показал, что даже в случае столь слабого электронного пучка, когда каждый электрон проходит через прибор независимо от других, возникающая при длительной экспозиции дифракционная картина не отличается от дифракционных картин, получаемых при короткой экспозиции для потоков электронов в десятки миллионов раз более интенсивных.

Гипотеза де Бройля:

Таким образом было установлено, что не только фотоны, т. е. кванты света, но и материальные, вещественные частицы, такие, как электрон, протон, нейтрон и другие, обладают двойственными свойствами. Следовательно, все микрообъекты обладают как корпускулярными, так и волновыми свойствами.

Тот факт, что поток электронов представляет собой поток мельчайших частиц вещества, знали и раньше, но то, что этот поток обнаруживает волновые свойства, образуя типичные явления интерференции и дифракции, подобно волнам света, звука и жидкости, оказалось полной неожиданностью для физиков.

Согласно принципу дополнительности было установлено, что одновременное наблюдение волновых и корпускулярных свойств невозможно, и это можно использовать для телепортации макроскопических тел. Ведь для телепортации, макроскопический объект, прежде всего, должен исчезнуть с места старта, т.е. объект должен исчезнуть для наблюдателя.

Здесь обратите внимание, что макроскопический объект, предназначенный для телепортации, является именно корпускулярным объектом, локализованным в одном определенном месте, в отличие от нелокализованных квантовых частиц, которые размазаны в пространстве.

Следовательно, если, следуя принципу дополнительности, превратить корпускулярный объект в волну, длина которой стремится к бесконечности, то для наблюдателя он просто исчезнет как корпускулярный, будучи размазанным в пространстве. Ведь невозможно одновременно наблюдать объект как корпускулу, локализованную в одном месте, и как волну, размазанную в пространстве, поскольку для этого нужны взаимоисключающие условия и приборы измерения (наблюдения). Обратное превращение волны в корпускулу произойдет при локализации объекта, или детектировании (обнаружении) его наблюдателем. Если место исчезновения (делокализации) и появления (локализации) объекта не совпадают, данный процесс можно назвать телепортацией, поскольку он удовлетворяет определению телепортации.[3].

3.4 ПРИНЦИП ДОПОЛНИТЕЛЬНОСТИ

Проблема интерпретации квантовой механики, формирование математического аппарата которой было закончено к началу 1927 г., потребовала для своего разрешения создания новых логико-методологических средств. Одним из важнейших является принцип дополнительности Нильса Борса согласно которому для полного описания квантовомеханических явлений необходимо применять два взаимоисключающих ("дополнительных") набора классических понятий, совокупность которых дает исчерпывающую информацию об этих явлениях как о целостных.

Этот принцип стал ядром "ортодоксальной" (так называемой копенгагенской) интерпретации квантовой механики. С его помощью получил объяснение корпускулярно-волновой дуализм микрообъектов, долгое время не поддававшийся никакому рациональному истолкованию. Принцип дополнительности сыграл главную роль при отражении изощренных критических возражений в адрес копенгагенской интерпретации со стороны А.Эйнштейна.

С самых первых шагов идея дополнительности рассматривалась ее автором как выходящая за рамки собственно физического познания. Уже в первой статье "Квантовый постулат и новейшее развитие атомной теории", излагающей концепцию дополнительности, Н.Бор указал в заключительной фразе, что ситуация, сложившаяся в связи с проблемой интерпретации квантовой механики, "имеет далеко идущую аналогию с общими трудностями образования человеческих понятий, возникающими из разделения субъекта и объекта". Впоследствии он неоднократно отмечал характерные дополнительные черты во многих областях человеческого знания.

Этот принцип получил широкое распространение. Его пытаются применять в психологии, биологии, этнографии, лингвистике и даже в литературе. С современной точки зрения принцип дополнительности Бора является частным случаем дополнительности между рациональными и иррациональными аспектами действительности.[4]

3.5 ПРИНЦИП НЕОПРЕДЕЛЁННОСТИ

Фундаментом квантовой механики является «Принцип неопределенности», согласно которому некоторые пары физических величин, например, координаты и скорость, или время и энергия не могут одновременно иметь полностью определенные значения. Так чем точнее известна скорость частицы, тем больше «размазано» ее местоположение, или чем меньше время жизни возбужденного состояния атома, тем больше его ширина (разброс энергий). Считается, что неопределенность выражается в невозможности точного измерения значений пар этих величин. Актуальность неопределённости в бытии человека становится ещё более рельефной и ясной, если заметить её экзистенциальную составляющую. Положение человека, само его существование во многом является неопределённым, открытым, нерешённым и незавершённым. Стоит отметить, что понятие неопределённости присуще и современным представлениям об обществе. Так, Ж. Бодрийяр называет современные общества с их ценностями основанными на «принципе неопределённости». В такой ситуации, которую Ю. Хабермас называет «постметафизическим плюрализмом», формирование любых моральных и этических ценностей затрудняется. Отсюда становится ясной актуальность аксиологического аспекта неопределённости.

Проблема неопределённости, кроме того, раскрывается через связь с такими актуальными направлениями человеческого познания, как предсказание и прогностика. Неопределенность ярчайшим образом обнаруживает себя в вероятностном будущем, открытость которого зачастую порождает состояние экзистенциального ужаса, «футурошока» (Э. Тоффлер). Кроме того, по мнению многих именно сейчас многие культуры и цивилизации находятся в кризисном состоянии, вблизи от критических точек развития. Неопределённость в таких точках становится максимальной, что придаёт проблеме особую актуальность. Кроме того, особым образом можно выделить взаимосвязь неопределённости с феноменом маргинальности, так как неоднозначное бытийное положение человека во многом является следствием данного явления.

И, наконец, одной из наиболее актуальных является проблема соотношения в человеческом бытии неопределённости со свободой и необходимостью. Ведь именно способность определять собственное бытие является первейшим показателем свободы. Неопределённость же, возникающая в процессе реализации бытийных возможностей, играет весьма неоднозначную роль. С одной стороны, она существенным образом способна исказить сам образ бытия, а с другой, не будь неопределённости, проявляющейся в бытии человека в виде вероятности, «веера» возможных путей, из которых осуществляется выбор, не было бы и свободы.

Степень научной разработанности проблемы. Слова «неопределённость» и «определённость» сами по себе являются не более чем пустыми абстракциями, которые могут быть применены для обозначения или характеристики огромного круга явлений. Безусловно важным, поэтому, для прояснения смысла неопределённости, является изучение этимологических корней слова и его взаимосвязи с близкими по смыслу и коррелятивными терминами. П. А. Флоренскому принадлежит анализ связанного с понятиями «неопределённость» и «определённость» слова «термин», выявляющий единый корень в их составе и связывающий неопределённость с проблемой онтологически обусловленных границ бытия человека.

Необычная природа принципа неопределённости Гейзенберга и его запоминающееся название, сделали его источником нескольких шуток. Говорят, что популярной надписью на стенах физического факультета университетских городков является: «Здесь, возможно, был Гейзенберг».[4]

3.6 ФИЛОСОФСКИЙ АСПЕКТ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ

Прежде всего, она ясно показывает, что субъект, т. е. физик, исследующий мир мельчайших частиц материи, не может не воздействовать своими приборами и измерительными устройствами на эти частицы. Классическая физика тоже признавала, что приборы наблюдения и измерения оказывают свое возмущающее влияние на изучаемые процессы, но оно было там настолько незначительно, что им можно было пренебречь. Совсем иное положение мы имеем в квантовой механике, ибо приборы и измерительные устройства, используемые для изучения микрообъектов, являются макрообъектами. Поэтому они вносят такие возмущения в движения микрочастиц, что в результате их будущие состояния нельзя определить вполне точно и достоверно. Стремясь точно определить один параметр, получают неточность в измерении другого параметра.

Важнейший философский вывод из квантовой механики заключается в принципиальной неопределенности результатов измерения и, следовательно, невозможности точного предвидения будущего.

Однако отсюда вовсе не следует, что предсказания в области микромира совершенно невозможны. Речь идет только о том, что воздействия приборов наблюдения и измерения на мельчайшие частицы материи сказываются на их поведении значительно сильнее, чем на поведении макротел. Однако даже в области макромира абсолютно точное предсказание осуществить невозможно. Тем более это касается недоступного нашим чувствам микромира. Неудивительно поэтому, что после возникновения квантовой механики многие заговорили о полной непредсказуемости будущего, о "свободе воли" электрона и подобных ему частиц, о господстве случайности в мире и отсутствии в нем детерминизма.[2]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Всю историю физики, лежащей в основе естествознания, можно условно разделить на три основных этапа. Первый этап - древний и средневековый. Это самый длительный этап. Он охватывает период от времен Аристотеля до начала ХV в. Второй - это этап классической физики. Его связывают с одним из основателей точного естествознания Галилео Галилеем и основоположником классической физики Исааком Ньютоном. К числу фундаментальных достижений физики при завершении этого этапа относится формирование немеханической картины мира и радикальное изменение взглядов на структуру физической реальности, связанное с построением Максвеллом теории электромагнитного поля. Третий этап возник на рубеже XIХ и ХХ веков. Это этап современной физики. Он открывается трудами немецкого физика Макса Планка(1858-1947), который вошёл в историю как один из основоположников квантовой теории.

Квантовая механика задает новое понимание сложности, объединяющее дискретность и непрерывность, системность и структурность и является одной из основ современного физического мира.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Эйнштейн А. Эволюция физики: Собр. Науч. Тр/ А. Эйнштейн, Л. Инфельд - М.: Высшая школа, 1967 г.

2. Карнап Р. Философские основания физики - М. Высшая школа, 1985 г.

3. Квантовая механика, издание второе / Под ред. А. С. Давыдов, 1973 г.

4. Концепции современного естествознания / Под ред. С.И. Самыгина. Ростов н/Д, 2001 г.

5. Физический энциклопедический словарь./Гл. ред. А. М. Прохоров. Ред. кол. Д. М. Алексеев, А. М. Бонч-Бруевич, А. С. Боровик-Романов и др. -- М.: Сов. Энциклопедия, 1984 г.