|
В физике существует два типа физических законов (теорий): динамические и статистические.
Динамический закон - это физический закон, отображающий объективную закономерность в форме однозначной связи физических величин, выражаемых количественно. Динамическая теория - это физическая теория, представляющая совокупность динамических законов. Исторически первой и наиболее простой теорией такого рода явилась классическая механика Ньютона.
Целью нашей работы является рассмотрение динамических и статистических законов в природе.
Для достижения цели планируется решить следующие задачи:
- рассмотреть общие динамические и статистические закономерности в природе;
- ознакомиться с законами сохранения энергии в макроскопических процессах.
Долгое время считалось, что никаких других законов, кроме динамических, не существует (механический детерминизм). Это было связано с установкой классической науки на механистичность и метафизичность, со стремлением построить любые научные теории по образцу механики Ньютона.
В середине ХIХ в. в физике были сформулированы законы, предсказания которых являются вероятными. Они получили название статистических законов. Так, в 1859 г. была доказана несостоятельность позиции механического детерминизма: Максвелл при построении статистической механики использовал законы нового типа и ввел в физику понятие вероятности. Это понятие было выработано ранее математикой при анализе случайных явлений.
Максвеллу удалось показать, что случайное поведение отдельных молекул подчинено определенному статистическому (вероятностному) закону.
Статистические законы, в отличие от динамических, отражают связь статистических распределений физических величин. Но это такой же однозначный результат, как и в динамических теориях. Ведь статистические теории, как и динамические, отображают необходимые связи в природе, а они не могут быть выражены иначе, чем через однозначную связь состояний. Различается только способ фиксации этих состояний.
Сразу же после появления в физике понятия статистического закона возникла проблема существования статистических закономерностей и их соотношения с динамическими законами и закономерностями.
С развитием науки подход к этой проблеме и даже ее постановка менялись. Первоначально никаких сомнений в преимуществе динамических законов перед статистическими не было. Последние считались временной мерой, которой можно пользоваться до открытия соответствующих динамических законов [1, 59].
К началу ХХ в. стало очевидно, что нельзя отрицать роль статистических теорий в описании физических явлений. Появлялось все больше статистических законов, а все теоретические расчеты, проведенные в рамках них, полностью подтверждались экспериментальными данными. Результатом стало выдвижение теории равноправия динамических и статистических законов: они рассматривались как равноправные, но относящиеся к различным явлениям. Считалось, что каждый тип закона имеет свою сферу применения и они взаимно дополняют друг друга. Обычно говорили, что индивидуальные объекты, простейшие формы движения должны описываться с помощью динамических законов, а большая совокупность этих же объектов, высшие, более сложные формы движения - статистическими законами.
Ситуация в науке кардинально изменилась после возникновения и развития квантовой теории. Она привела к пересмотру всех представлений о роли динамических и статистических законов в отображении закономерностей природы. Был обнаружен статистический характер поведения отдельных элементарных частиц, но никаких динамических законов в квантовой механике открыть не удалось. Таким образом, сегодня большинство ученых рассматривают статистические законы как наиболее глубокую, общую форму описания всех физических закономерностей.
После создания квантовой механики можно утверждать, что динамические законы представляют собой первый, низший этап в познании окружающего нас мира, а статистические - более полно отражают объективные связи в природе, являясь более высокой ступенью познания. Только последние способны отразить случайность, вероятность, играющие огромную роль в окружающем нас мире [1, 60].
|
На уровень вверх
Купить