Նշեք փոխլրացման սկզբունքը, որտեղ այն կիրառվում է: Փոխլրացման սկզբունքը, դրա դրսևորումները և էությունը

Կոմպլեմենտարության սկզբունքը մեթոդաբանական պոստուլատ է, որն ի սկզբանե ձևակերպվել է դանիացի մեծ ֆիզիկոս և փիլիսոփա Նիլս Բորի կողմից ոլորտի առնչությամբ: Բորի փոխլրացման սկզբունքը, ամենայն հավանականությամբ, առաջացել է միայն այն պատճառով, որ ավելի վաղ, Գերմանացի ֆիզիկոս Կուրտ Գյոդելն առաջարկել է իր եզրակացությունը և ձևակերպել դեդուկտիվ համակարգերի հատկությունների մասին հայտնի թեորեմը, որը պատկանում է Նիլս Բորի ոլորտին, Գոդելի տրամաբանական եզրակացությունները տարածել քվանտային մեխանիկայի վրա և ձևակերպել սկզբունքը մոտավորապես հետևյալ կերպ. համարժեքորեն իմանա միկրոաշխարհի թեման, այն պետք է ուսումնասիրվի միմյանց փոխադարձաբար բացառող համակարգերում, այսինքն՝ որոշ լրացուցիչ համակարգերում: Այս սահմանումը պատմության մեջ մտավ որպես քվանտային մեխանիկայի փոխլրացման սկզբունք։

Միկրոաշխարհի խնդիրների նման լուծման օրինակ էր լույսի դիտարկումը երկու տեսության՝ ալիքային և կորպուսկուլյար տեսության համատեքստում, ինչը հանգեցրեց արդյունավետության առումով զարմանալի գիտական ​​արդյունքի, որը մարդուն բացահայտեց ֆիզիկական բնույթը։ լույս.

Նիլս Բորը, իր ըմբռնման մեջ արված եզրակացության վերաբերյալ, ավելի հեռուն գնաց: Նա փորձ է անում մեկնաբանել փոխլրացման սկզբունքը փիլիսոփայական իմացության պրիզմայով, և այստեղ է, որ այդ սկզբունքը ձեռք է բերում համամարդկային գիտական ​​նշանակություն։ Այժմ սկզբունքի ձևակերպումը հնչում էր այսպես՝ երևույթը նշանային (խորհրդանշական) համակարգում դրա իմացության նպատակով վերարտադրելու համար անհրաժեշտ է դիմել լրացուցիչ հասկացությունների և կատեգորիաների։ Ավելի շատ խոսել պարզ լեզու, փոխլրացման սկզբունքը ճանաչողության մեջ ենթադրում է ոչ միայն հնարավոր, այլ որոշ դեպքերում անհրաժեշտ մի քանի մեթոդաբանական համակարգերի կիրառում, որոնք թույլ կտան օբյեկտիվ տվյալներ ձեռք բերել հետազոտության առարկայի վերաբերյալ։ Կոմպլեմենտարության սկզբունքը, այս իմաստով, իրեն դրսևորել է որպես մեթոդաբանության տրամաբանական համակարգերի փոխաբերական բնույթի համաձայնության փաստ՝ դրանք կարող են այս կամ այն ​​կերպ դրսևորվել։ Այսպիսով, այս սկզբունքի գալուստով և ըմբռնմամբ, փաստորեն, ընդունվեց, որ միայն տրամաբանությունը բավարար չէ ճանաչողության համար, և, հետևաբար, ընդունելի է ճանաչվել հետազոտության գործընթացում անտրամաբանական վարքը: Ի վերջո, Բորի սկզբունքի կիրառումը նպաստեց էական փոփոխությանը

Հետագայում Յու.Մ.Լոտմանը ընդլայնվեց մեթոդաբանական նշանակությունըԲորի սկզբունքը և իր օրինաչափությունները փոխանցեց մշակույթի ոլորտ, մասնավորապես, կիրառեց նկարագրության վրա Լոտմանը ձևակերպեց այսպես կոչված «տեղեկատվության քանակի պարադոքսը», որի էությունն այն է, որ մարդու գոյությունը հիմնականում տեղի է ունենում տեղեկատվական անբավարարության պայմաններում. . Եվ քանի որ զարգացումը զարգանում է, այդ անբավարարությունը մշտապես կավելանա։ Կիրառելով փոխլրացման սկզբունքը՝ հնարավոր է փոխհատուցել տեղեկատվության պակասը՝ այն փոխանցելով այլ սեմալիստական ​​(նշանային) համակարգ։ Այս տեխնիկան, ըստ էության, հանգեցրեց համակարգչային գիտության և կիբեռնետիկայի, իսկ հետո ինտերնետի առաջացմանը: Հետագայում սկզբունքի գործունեությունը հաստատվեց ֆիզիոլոգիական ֆիթնեսով մարդու ուղեղըԱյս տեսակի մտածողության համար դա պայմանավորված է նրա կիսագնդերի գործունեության անհամաչափությամբ:

Մեկ այլ դրույթ, որը միջնորդվում է Բորի սկզբունքի գործադրմամբ, գերմանացի ֆիզիկոս Վերներ Հայզենբերգի բացահայտման փաստն է՝ անորոշության հարաբերության օրենքը։ Դրա գործողությունը կարող է սահմանվել որպես նույն ճշգրտությամբ երկու օբյեկտների նույն նկարագրության անհնարինության ճանաչում, եթե այդ օբյեկտները պատկանում են տարբեր համակարգերի: Այս եզրակացության փիլիսոփայական անալոգիան տրվել է «Հուսալիության մասին» աշխատությունում, նա հայտարարել է, որ ինչ-որ բանի որոշակիությունը պնդելու համար պետք է կասկածել ինչ-որ բանի վրա։

Այսպիսով, Բորի սկզբունքը ձեռք է բերել ահռելի մեթոդաբանական նշանակություն տարբեր ոլորտներում։

Քվանտային մեխանիկայի հիմնարար սկզբունքը անորոշության առնչության հետ մեկտեղ կոմպլեմենտարության սկզբունքն է, որին Ն.Բորը տվել է հետևյալ ձևակերպումը.

«Մասնիկ և ալիք հասկացությունները լրացնում են միմյանց և միևնույն ժամանակ հակասում են միմյանց, դրանք փոխլրացնող պատկերներ են, թե ինչ է կատարվում»։

Միկրոօբյեկտների կորպուսուլյար ալիքային հատկությունների հակասությունները միկրոօբյեկտների և մակրո սարքերի անվերահսկելի փոխազդեցության արդյունք են: Գոյություն ունեն երկու դասի սարքեր՝ որոշ քվանտային առարկաներ իրենց պահում են ալիքների պես, մյուսներում՝ մասնիկների պես: Փորձերի ժամանակ մենք դիտարկում ենք ոչ թե իրականությունը որպես այդպիսին, այլ միայն քվանտային երևույթ՝ ներառյալ միկրոօբյեկտի հետ սարքի փոխազդեցության արդյունքը։ Մ. Բորնը պատկերավոր կերպով նշել է, որ ալիքներն ու մասնիկները ֆիզիկական իրականության «պրոյեկցիաներ» են փորձարարական իրավիճակի վրա:

Նախ, ալիք-մասնիկ երկակիության գաղափարը նշանակում է, որ ցանկացած նյութական օբյեկտ, որն ունի ալիք-մասնիկ երկակիություն, ունի էներգետիկ պատյան: Նմանատիպ էներգետիկ թաղանթ գոյություն ունի Երկրում, ինչպես նաև մարդկանց մոտ, որն առավել հաճախ կոչվում է էներգետիկ կոկոն։ Այս էներգետիկ թաղանթը կարող է խաղալ զգայական թաղանթի դեր, որը պաշտպանում է նյութական առարկան արտաքին միջավայրից և կազմում է նրա արտաքին «գրավիտացիոն ոլորտը»։ Այս գունդը կարող է մեմբրանի դեր խաղալ կենդանի օրգանիզմների բջիջներում։ Այն անցնում է միայն «զտված» ազդանշանների ներսում՝ որոշակի սահմանային արժեքը գերազանցող շեղումների մակարդակով։ Նմանատիպ ազդանշաններ, որոնք գերազանցել են կեղևի զգայունության որոշակի շեմը, այն կարող է անցնել նաև հակառակ ուղղությամբ:

Երկրորդ, նյութական օբյեկտներում էներգետիկ թաղանթի առկայությունը նոր մակարդակի է հասցնում ֆրանսիացի ֆիզիկոս Լ. դե Բրոլիի վարկածը ալիք-մասնիկ երկակիության իսկապես ունիվերսալ բնույթի մասին:

Երրորդ, նյութի կառուցվածքի էվոլյուցիայի շնորհիվ, էլեկտրոնի կորպուսկուլյար ալիքային դուալիզմի բնույթը կարող է լինել ֆոտոնների կորպուսուլյար ալիքային դուալիզմի արտացոլումը: Սա նշանակում է, որ ֆոտոնը, լինելով չեզոք մասնիկ, ունի մեզոնային կառուցվածք և ամենատարրական միկրոատոմն է, որից պատկերով և նմանությամբ կառուցված են Տիեզերքի բոլոր նյութական առարկաները։ Ընդ որում, այս շինարարությունն իրականացվում է նույն կանոններով։

Չորրորդ՝ կորպուսկուլյար ալիքային դուալիզմը հնարավորություն է տալիս բնական կերպով բացատրել մասնիկների, ատոմների, մոլեկուլների, կենդանի օրգանիզմների գենային հիշողության (Gene memory) ֆենոմենը՝ հնարավորություն տալով հասկանալ նման հիշողության մեխանիզմները, երբ անկառույց մասնիկը հիշում է իր բոլոր ստեղծագործությունները։ Անցյալում և ունի «ինտելեկտուալ» ընտրված սինթեզի գործընթացների համար, որպեսզի ձևավորի նոր «մասնիկներ»՝ ընտրված հատկություններով։

Անորոշության սկզբունքը ֆիզիկական օրենք է, որն ասում է, որ անհնար է միաժամանակ ճշգրիտ չափել մանրադիտակային օբյեկտի կոորդինատները և իմպուլսը, քանի որ չափման գործընթացը խախտում է համակարգի հավասարակշռությունը: Այս երկու անորոշությունների արտադրյալը միշտ ավելի մեծ է, քան Պլանկի հաստատունը: Այս սկզբունքն առաջին անգամ ձևակերպել է Վերներ Հայզենբերգը։

Անորոշության սկզբունքից բխում է, որ որքան ավելի ճշգրիտ է որոշվում անհավասարության մեջ ընդգրկված մեծություններից մեկը, այնքան քիչ որոշակի է մյուսի արժեքը։ Ոչ մի փորձ չի կարող հանգեցնել նման դինամիկ փոփոխականների միաժամանակյա ճշգրիտ չափմանը. Միևնույն ժամանակ, չափումների անորոշությունը կապված է ոչ թե փորձարարական տեխնիկայի անկատարության, այլ նյութի օբյեկտիվ հատկությունների հետ։

Անորոշության սկզբունքը, որը հայտնաբերվեց 1927 թվականին գերմանացի ֆիզիկոս Վ. Հայզենբերգի կողմից, կարևոր քայլ էր ներատոմային երևույթների օրինաչափությունները պարզելու և քվանտային մեխանիկա կառուցելու համար։ Մանրադիտակային առարկաների էական հատկանիշը նրանց կորպուսային ալիքային բնույթն է: Մասնիկի վիճակն ամբողջությամբ որոշվում է ալիքային ֆունկցիայով (արժեք, որն ամբողջությամբ նկարագրում է միկրոօբյեկտի (էլեկտրոն, պրոտոն, ատոմ, մոլեկուլ) և, ընդհանրապես, ցանկացած քվանտային համակարգի վիճակը)։ Մի մասնիկ կարելի է գտնել տարածության ցանկացած կետում, որտեղ ալիքի ֆունկցիան զրոյական չէ: Ուստի, օրինակ, կոորդինատները որոշելու փորձերի արդյունքները հավանականական բնույթ ունեն։

Օրինակ: էլեկտրոնի շարժումը սեփական ալիքի տարածումն է։ Եթե ​​դուք էլեկտրոնային ճառագայթ եք արձակում պատի նեղ անցքից, ապա դրա միջով կանցնի նեղ ճառագայթ: Բայց եթե դուք այս անցքը դարձնեք էլ ավելի փոքր, այնպես, որ դրա տրամագիծը հավասար լինի էլեկտրոնի ալիքի երկարությանը, ապա էլեկտրոնային ճառագայթը կշեղվի բոլոր ուղղություններով: Եվ սա պատի մոտակա ատոմների կողմից առաջացած շեղում չէ, որը կարելի է վերացնել. սա պայմանավորված է էլեկտրոնի ալիքային բնույթով: Փորձեք գուշակել, թե ինչ կլինի հետո պատի միջով անցնող էլեկտրոնի հետ, և դուք անզոր կլինեք։ Դուք հստակ գիտեք, թե որտեղ է այն հատում պատը, բայց չեք կարող ասել, թե որքան լայնակի թափ կստանա: Ընդհակառակը, ճշգրիտ որոշելու համար, որ էլեկտրոնը կհայտնվի այսքան որոշակի թափով սկզբնական ուղղությամբ, դուք պետք է մեծացնեք անցքը, որպեսզի էլեկտրոնային ալիքը ուղիղ անցնի, միայն թեթևակի շեղվելով բոլոր ուղղություններով դիֆրակցիայի պատճառով: Բայց հետո անհնար է հստակ ասել, թե կոնկրետ որտեղ է պատի միջով անցել էլեկտրոն-մասնիկը. անցքը լայն է: Որքանով ես հաղթում իմպուլսի որոշման ճշգրտությամբ, ուստի պարտվում ես այն ճշգրտությամբ, որով հայտնի է նրա դիրքը:

Սա Հայզենբերգի անորոշության սկզբունքն է: Նա չափազանց կարևոր դեր է խաղացել ատոմների մասնիկների ալիքները նկարագրող մաթեմատիկական ապարատի կառուցման գործում։ Էլեկտրոնների հետ փորձերի ժամանակ դրա խիստ մեկնաբանությունն այն է, որ, ինչպես լույսի ալիքները, էլեկտրոնները դիմակայում են առավելագույն ճշգրտությամբ չափումներ կատարելու ցանկացած փորձի: Այս սկզբունքը փոխում է նաև Բորի ատոմի պատկերը։ Հնարավոր է ճշգրիտ որոշել էլեկտրոնի իմպուլսը (և, հետևաբար, էներգիայի մակարդակը) նրա ցանկացած ուղեծրում, բայց այս դեպքում նրա գտնվելու վայրը բացարձակապես անհայտ կլինի. ոչինչ չի կարելի ասել, թե որտեղ է այն գտնվում: Այստեղից պարզ է դառնում, որ անիմաստ է էլեկտրոնի հստակ ուղեծիր գծել և նրա վրա շրջանագծի տեսքով նշել։ AT վերջ XIXմեջ շատ գիտնականներ կարծում էին, որ ֆիզիկայի զարգացումն ավարտվել է հետևյալ պատճառներով.

Ավելի քան 200 տարի գոյություն ունեն մեխանիկայի օրենքներ, համընդհանուր ձգողության տեսություն

մշակել է մոլեկուլային կինետիկ տեսություն

Թերմոդինամիկայի համար ամուր հիմք է դրվել

Ավարտել է Մաքսվելի էլեկտրամագնիսականության տեսությունը

Հայտնաբերվել են պահպանման հիմնական օրենքները (էներգիա, իմպուլս, անկյունային իմպուլս, զանգված և էլեկտրական լիցք).

XIX-ի վերջին - XX դարի սկզբին։ հայտնաբերել է Վ.Ռենտգենը՝ ռենտգենյան ճառագայթներ (ռենտգեն), Ա.Բեկերելը՝ ռադիոակտիվության երեւույթը, Ջ.Թոմսոնը՝ էլեկտրոն։ Այնուամենայնիվ, դասական ֆիզիկան չկարողացավ բացատրել այս երևույթները:

Ա.Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսությունը պահանջում էր տարածության և ժամանակի հայեցակարգի արմատական ​​վերանայում: Հատուկ փորձերը հաստատել են լույսի էլեկտրամագնիսական բնույթի մասին Ջ.Մաքսվելի վարկածի վավերականությունը։ Կարելի է ենթադրել, որ տաքացած մարմինների կողմից էլեկտրամագնիսական ալիքների ճառագայթումը պայմանավորված է էլեկտրոնների տատանողական շարժումով։ Բայց այս ենթադրությունը պետք է հաստատվեր՝ համեմատելով տեսական և փորձարարական տվյալները։

Ճառագայթման օրենքների տեսական դիտարկման համար մենք օգտագործեցինք բացարձակ սև մարմնի մոդելը, այսինքն՝ մարմին, որն ամբողջությամբ կլանում է ցանկացած երկարության էլեկտրամագնիսական ալիքները և, համապատասխանաբար, արձակում է էլեկտրամագնիսական ալիքների բոլոր երկարությունները:

Բացարձակ սև մարմնի օրինակ արտանետման առումով կարող է լինել Արևը, կլանման առումով՝ փոքր անցք ունեցող հայելային պատերով խոռոչը։

Ավստրիացի ֆիզիկոսներ Ի.Ստեֆանը և Լ.Բոլցմանը փորձարարականորեն հաստատեցին, որ միավորի մակերեսից ամբողջովին սև մարմնի 1-ի համար ճառագայթվող ընդհանուր էներգիան համաչափ է T բացարձակ ջերմաստիճանի չորրորդ ուժին.

որտեղ s = 5.67.10-8 J/(m2.K-s) Ստեֆան-Բոլցմանի հաստատունն է:

Այս օրենքը կոչվում էր Ստեֆան-Բոլցմանի օրենք։ Նա թույլ տվեց հաշվարկել ամբողջովին սև մարմնի ճառագայթման էներգիան հայտնի ջերմաստիճանից։

Ձգտելով հաղթահարել սև մարմնի ճառագայթումը բացատրելու դասական տեսության դժվարությունները, Մ. Պլանքը 1900 թվականին առաջ քաշեց մի վարկած. Էներգիա E, որտեղ h=6.63.10-34 J.s Պլանկի հաստատունն է։

Երբեմն հարմար է էներգիան և Պլանկի հաստատունը էլեկտրոնային վոլտով չափել։

Այնուհետեւ h=4.136.10-15 eV.s. Ատոմային ֆիզիկայում օգտագործվում է նաև մեծությունը

(1 eV-ն այն էներգիան է, որը ստանում է տարրական լիցքը՝ անցնելով 1 Վ արագացող պոտենցիալ տարբերությամբ։ 1 էՎ = 1.6.10-19 Ջ)։

Այսպիսով, Մ.Պլանկը ցույց տվեց տեսության առջեւ ծառացած դժվարություններից ելքը ջերմային ճառագայթում, որից հետո սկսեց զարգանալ ժամանակակից ֆիզիկական տեսությունը, որը կոչվում է քվանտային ֆիզիկա։

Ֆիզիկան բնական գիտությունների հիմնականն է, քանի որ այն բացահայտում է ճշմարտություններ մի քանի հիմնական փոփոխականների փոխհարաբերությունների մասին, որոնք ճշմարիտ են ողջ տիեզերքի համար: Նրա բազմակողմանիությունը հակադարձ համեմատական ​​է այն փոփոխականների քանակին, որոնք նա ներմուծում է իր բանաձևերում:

Ֆիզիկայի (և ընդհանրապես գիտության) առաջընթացը կապված է ուղղակի տեսանելիության աստիճանական մերժման հետ։ Իբր նման եզրակացությունը պետք է հակասի այն փաստին, որ ժամանակակից գիտիսկ ֆիզիկան, առաջին հերթին, հիմնված է փորձի վրա, այսինքն. էմպիրիկ փորձ, որը տեղի է ունենում մարդու կողմից վերահսկվող պայմաններում և կարող է վերարտադրվել ցանկացած ժամանակ, ցանկացած թվով անգամ: Բայց բանն այն է, որ իրականության որոշ ասպեկտներ անտեսանելի են մակերեսային դիտարկման համար, և տեսանելիությունը կարող է ապակողմնորոշիչ լինել:

Քվանտային մեխանիկան ֆիզիկական տեսություն է, որը սահմանում է նկարագրության ձևը և շարժման օրենքները միկրո մակարդակում։

Դասական մեխանիկան բնութագրվում է մասնիկների նկարագրությամբ՝ նշելով դրանց դիրքն ու արագությունը, և այդ մեծությունների կախվածությունը ժամանակից։ Քվանտային մեխանիկայում նույն մասնիկները նույն պայմաններում կարող են տարբեր կերպ վարվել։

Վիճակագրական օրենքները կարող են կիրառվել միայն մեծ բնակչության, այլ ոչ թե անհատների նկատմամբ: Քվանտային մեխանիկան հրաժարվում է տարրական մասնիկների առանձին օրենքների որոնումից և սահմանում է վիճակագրական օրենքներ։ Քվանտային մեխանիկայի հիման վրա անհնար է նկարագրել տարրական մասնիկի դիրքն ու արագությունը կամ կանխատեսել նրա հետագա ուղին։ Հավանականության ալիքները մեզ ասում են որոշակի վայրում էլեկտրոնի հանդիպելու հավանականությունը:

Փորձի կարևորությունը քվանտային մեխանիկայի մեջ այնքան է աճել, որ, ինչպես գրում է Հայզենբերգը, «դիտարկումը որոշիչ դեր է խաղում ատոմային իրադարձության մեջ, և այդ իրականությունը տարբերվում է՝ կախված նրանից՝ մենք դիտում ենք այն, թե ոչ»:

Քվանտային մեխանիկայի և դասական մեխանիկայի միջև հիմնարար տարբերությունն այն է, որ նրա կանխատեսումները միշտ հավանական են: Սա նշանակում է, որ մենք չենք կարող ճշգրիտ կանխատեսել, թե, օրինակ, էլեկտրոնը որտեղ է ընկնում վերը քննարկված փորձի ժամանակ, անկախ դիտարկման և չափման կատարյալ միջոցներից: Կարելի է միայն գնահատել որոշակի տեղ հասնելու նրա հնարավորությունները և, հետևաբար, դրա համար կիրառել հավանականությունների տեսության հասկացություններն ու մեթոդները, որոնք ծառայում են անորոշ իրավիճակների վերլուծությանը:

Քվանտային մեխանիկայում համակարգի ցանկացած վիճակ նկարագրվում է այսպես կոչված խտության մատրիցով, բայց, ի տարբերություն դասական մեխանիկայի, այս մատրիցը որոշում է իր ապագա վիճակի պարամետրերը ոչ հուսալիորեն, այլ միայն հավանականության տարբեր աստիճաններով: Քվանտային մեխանիկայի կարևորագույն փիլիսոփայական եզրակացությունը չափումների արդյունքների հիմնարար անորոշությունն է և, հետևաբար, ապագան ճշգրիտ կանխատեսելու անհնարինությունը։

Սա, զուգակցված Հայզենբերգի անորոշության սկզբունքի և այլ տեսական և փորձարարական ապացույցների հետ, որոշ գիտնականների ստիպել է ենթադրել, որ միկրոմասնիկները բնավ ներքին հատկություններ չունեն և հայտնվում են միայն չափման պահին: Մյուսները ենթադրում էին, որ փորձարարի գիտակցության դերը ողջ Տիեզերքի գոյության համար առանցքային է, քանի որ, ըստ. քվանտային տեսություն, դիտումն է, որը ստեղծում կամ մասամբ ստեղծում է դիտարկվածը: Դետերմինիզմը աշխարհում տեղի ունեցող բոլոր գործընթացների, ներառյալ բոլոր գործընթացների սկզբնական որոշելիության վարդապետությունն է: մարդկային կյանքԱստծո կողմից (աստվածաբանական դետերմինիզմ կամ նախասահմանության վարդապետություն), կամ միայն բնության երևույթները (կոսմոլոգիական դետերմինիզմ), կամ մասնավորապես մարդու կամքը (մարդաբանական-էթիկական դետերմինիզմ), որի ազատության համար, ինչպես նաև պատասխանատվություն, այդ դեպքում տեղ չի մնա:

Սահմանելայնությունն այստեղ նշանակում է փիլիսոփայական պնդում, որ յուրաքանչյուր իրադարձություն, որը տեղի է ունենում, ներառյալ մարդկային գործողությունները և վարքը, եզակիորեն որոշվում է մի շարք պատճառներով, որոնք անմիջապես նախորդում են այս իրադարձությանը:

Այս լույսի ներքո դետերմինիզմը կարող է սահմանվել նաև որպես թեզ, որ կա միայն մեկ, ճշգրիտ տրված, հնարավոր ապագա:

Ինդետերմինիզմը փիլիսոփայական ուսմունք է և մեթոդաբանական դիրքորոշում, որը հերքում է կամ պատճառահետևանքային կապի օբյեկտիվությունը, կամ գիտության մեջ պատճառահետևանքային բացատրության ճանաչողական արժեքը:

Փիլիսոփայության պատմության մեջ, սկսած հին հունական փիլիսոփայությունից (Սոկրատես) մինչև մեր օրերը, ինդետերմինիզմը և դետերմինիզմը հանդես են գալիս որպես հակադիր հասկացություններ անձի կամքի պայմանականության, նրա ընտրության, իր արարքների համար անձի պատասխանատվության խնդրի վերաբերյալ։

Ինդետերմինիզմը կամքին վերաբերվում է որպես ինքնավար ուժի՝ պնդելով, որ պատճառականության սկզբունքները չեն կիրառվում մարդու ընտրության և վարքի բացատրության վրա։

Որոշում տերմինը ներմուծել է հելլենիստ փիլիսոփա Դեմոկրիտը իր ատոմիստական ​​հայեցակարգում, որը ժխտում էր պատահականությունը՝ օգտագործելով այն պարզապես անհայտ անհրաժեշտության համար։ Լատինական լեզվից որոշում տերմինը թարգմանվում է որպես սահմանում, աշխարհի բոլոր իրերի և երևույթների պարտադիր սահմանումը այլ իրերի և երևույթների կողմից։ Սկզբում որոշելը նշանակում էր օբյեկտի բացահայտման և ամրագրման միջոցով, որոնք առանձնացնում են այս օբյեկտը մյուսներից: Պատճառականությունը հավասարեցվել է անհրաժեշտությանը, մինչդեռ պատահականությունը բացառվել է դիտարկումից, այն համարվում է պարզապես գոյություն չունեցող։ Վճռականության նման ըմբռնումը ենթադրում էր ճանաչող սուբյեկտի առկայություն։

Քրիստոնեության առաջացման հետ դետերմինիզմն արտահայտվում է երկու նոր հասկացություններով՝ աստվածային նախասահմանում և աստվածային շնորհ, և ազատ կամքի հին սկզբունքը բախվում է այս նոր՝ քրիստոնեական դետերմինիզմին։ Քրիստոնեության ընդհանուր եկեղեցական գիտակցության համար ի սկզբանե հավասարապես կարևոր էր պահպանել երկու պնդումներն էլ. որ ամեն ինչ, առանց բացառության, կախված է Աստծուց և որ ոչինչ կախված է մարդուց։ 5-րդ դարում Արևմուտքում Պելագիուսը իր ուսմունքում բարձրացնում է քրիստոնեական դետերմինիզմի հարցը ազատ կամքի տեսանկյունից։ Երանելի Օգոստինոսը հանդես եկավ պելագիական անհատականության դեմ։ Իր վիճաբանական գրություններում, հանուն քրիստոնեական համընդհանուրության պահանջների, նա հաճախ դետերմինիզմը հասցրեց սխալ ծայրահեղությունների՝ անհամատեղելի բարոյական ազատության հետ։ Օգոստինոսը զարգացնում է այն միտքը, որ մարդու փրկությունն ամբողջությամբ և բացառապես կախված է Աստծո շնորհից, որը հաղորդվում է և գործում է ոչ թե ըստ մարդու արժանիքների, այլ որպես պարգև՝ ըստ ազատ ընտրության և կանխորոշման: Աստվածային.

Դետերմինիզմը հետագայում զարգացավ և հիմնավորվեց նոր ժամանակների բնական գիտությունների և մատերիալիստական ​​փիլիսոփայության մեջ (Ֆ. Բեկոն, Գալիլեո, Դեկարտ, Նյուտոն, Լոմոնոսով, Լապլասը, Սպինոզան, 18-րդ դարի ֆրանսիացի մատերիալիստներ)։ Բնական գիտության զարգացման մակարդակին համապատասխան՝ այս շրջանի դետերմինիզմը մեխանիստական ​​է, վերացական։

Հիմնվելով իր նախորդների աշխատությունների և Ի.Նյուտոնի և Կ.Լինեուսի բնական գիտությունների հիմնարար գաղափարների վրա՝ Լապլասը իր «Հավանականության տեսության փիլիսոփայության փորձը» (1814) աշխատության մեջ բերել է գաղափարները. մեխանիկական դետերմինիզմը մինչև իր տրամաբանական ավարտը. նա ելնում է այն պոստուլատից, ըստ որի սկզբնական պատճառների իմացությունից միշտ կարելի է միանշանակորեն հետևել հետևանքներին:

Դետերմինիզմի մեթոդաբանական սկզբունքը միաժամանակ կեցության փիլիսոփայական ուսմունքի հիմնարար սկզբունքն է։ Հիմնական գոյաբանական գաղափարներից մեկը, որը դրվել է դասական բնագիտության հիմքում նրա ստեղծողների կողմից (Գ. Գալիլեո, Ի. Նյուտոն, Ի. Կեպլեր և ուրիշներ) դետերմինիզմ հասկացությունն էր։ Այս հայեցակարգը բաղկացած էր երեք հիմնական հայտարարությունների ընդունումից.

1) բնությունը գործում և զարգանում է իր բնորոշ ներքին, «բնական» օրենքներին համապատասխան.

2) բնության օրենքները օբյեկտիվ աշխարհի երևույթների և գործընթացների միջև անհրաժեշտ (միանշանակ) կապերի արտահայտություն են.

3) գիտության նպատակը, իր նպատակին և հնարավորություններին համապատասխան, բնության օրենքների հայտնաբերումն է, ձևակերպումը և հիմնավորումը.

Որոշման բազմազան ձևերի մեջ, որոնք արտացոլում են շրջակա աշխարհի երևույթների համընդհանուր փոխկապակցումն ու փոխազդեցությունը, առանձնանում են հատկապես պատճառահետևանքային կամ պատճառահետևանքային (լատիներեն causa - պատճառ) կապը, որի իմացությունն անփոխարինելի է ճիշտ կողմնորոշման համար: գործնականում և գիտական ​​գործունեություն. Ուստի հենց պատճառն է որոշիչ գործոնների համակարգի ամենակարեւոր տարրը։ Եվ այնուամենայնիվ դետերմինիզմի սկզբունքն ավելի լայն է, քան պատճառականության սկզբունքը. բացի պատճառահետևանքային հարաբերություններից, այն ներառում է որոշման այլ տեսակներ (ֆունկցիոնալ կապեր, վիճակների միացում, թիրախային որոշում և այլն):

դետերմինիզմն իր մեջ պատմական զարգացումանցել է երկու հիմնական փուլով՝ դասական (մեխանիկական) և հետդասական (դիալեկտիկական) իր էությամբ։

Ատոմի ուղիղ գծից ինքնաբուխ շեղման մասին Էպիկուրոսի ուսմունքը պարունակում էր դետերմինիզմի ժամանակակից ըմբռնում, բայց քանի որ Էպիկուրոսի պատահականությունն ինքնին ոչնչով որոշված ​​չէ (անպատճառ), ապա առանց որևէ հատուկ սխալի կարող ենք ասել, որ ինդետերմինիզմը ծագում է Էպիկուրից:

Ինդետերմինիզմը այն ուսմունքն է, որ կան վիճակներ և իրադարձություններ, որոնց համար պատճառ գոյություն չունի կամ չի կարող հստակեցվել:

Փիլիսոփայության պատմության մեջ հայտնի է ինդետերմինիզմի երկու տեսակ.

· Այսպես կոչված «օբյեկտիվ» ինդետերմինիզմը, որն ամբողջությամբ ժխտում է պատճառականությունը որպես այդպիսին, ոչ միայն դրա օբյեկտիվ իրականությունը, այլև սուբյեկտիվիստական ​​մեկնաբանության հնարավորությունը։

· Իդեալիստական ​​ինդետերմինիզմ, որը, ժխտելով որոշման հարաբերությունների օբյեկտիվ բնույթը, հայտարարում է պատճառականությունը, անհրաժեշտությունը, օրինաչափությունը որպես սուբյեկտիվության արտադրանք, այլ ոչ թե բուն աշխարհի ատրիբուտներ։

Սա նշանակում է (Հյումի, Կանտի և շատ այլ փիլիսոփաների մոտ), որ պատճառն ու հետևանքը, ինչպես որոշման այլ կատեգորիաներ, միայն a priori են, այսինքն. ստացված ոչ թե պրակտիկայից, մեր մտածողության ձևերից: Շատ սուբյեկտիվ իդեալիստներ այս կատեգորիաների օգտագործումը հայտարարում են որպես մարդու «հոգեբանական սովորություն»՝ դիտարկելու մեկը մյուսի հետևից երևույթները և հայտարարում են առաջին երևույթը որպես պատճառ, իսկ երկրորդը ՝ հետևանք:

20-րդ դարի սկզբին անորոշ հայացքների վերածննդի խթան հանդիսացավ այն փաստը, որ ֆիզիկայում մեծացավ վիճակագրական օրինաչափությունների դերը, որոնց առկայությունը հայտարարվեց որպես պատճառահետևանքային կապի հերքում։ Այնուամենայնիվ, պատահականության և անհրաժեշտության հարաբերակցության դիալեկտիկական-մատերիալիստական ​​մեկնաբանությունը, պատճառականության և իրավունքի կատեգորիաները, քվանտային մեխանիկայի զարգացումը, որը բացահայտեց միկրոաշխարհում երևույթների օբյեկտիվ պատճառահետևանքային կապի նոր տեսակներ, ցույց տվեցին օգտագործելու փորձերի ձախողումը. հավանականային գործընթացների առկայությունը միկրոաշխարհի հիմքում՝ դետերմինիզմը հերքելու համար:

Պատմականորեն դետերմինիզմ հասկացությունն ասոցացվում է Պ.Լապլասի անվան հետ, թեև արդեն նրա նախորդների, օրինակ՝ Դեմոկրիտոսի և Սպինոզանի մոտ միտում կար նույնացնել «բնության օրենքը», «պատճառականությունը» «անհրաժեշտության» հետ։ «պատահականությունը» համարել որպես «ճշմարիտ» պատճառների անտեղյակության սուբյեկտիվ արդյունք:

Դասական ֆիզիկան (մասնավորապես նյուտոնյան մեխանիկան) մշակեց գիտական ​​օրենքի կոնկրետ գաղափար: Ակնհայտ էր, որ ցանկացած գիտական ​​օրենքի համար պետք է անպայման բավարարվի հետևյալ պահանջը. եթե հայտնի են ֆիզիկական համակարգի սկզբնական վիճակը (օրինակ՝ նրա կոորդինատները և իմպուլսը նյուտոնյան մեխանիկայի մեջ) և դինամիկան որոշող փոխազդեցությունը, ապա համապատասխան գիտական ​​իրավունքդա հնարավոր է և պետք է հաշվարկի իր վիճակը ցանկացած պահի, ինչպես ապագայում, այնպես էլ անցյալում։

Երևույթների պատճառահետևանքային կապն արտահայտվում է նրանով, որ մի երևույթը (պատճառը) որոշակի պայմաններում անպայմանորեն կյանքի է կոչում մեկ այլ երևույթ (հետևանք): Ըստ այդմ, հնարավոր է տալ պատճառի և հետևանքի աշխատանքային սահմանումներ։ Պատճառը մի երևույթ է, որի գործողությունը կյանքի է կոչում, որոշում է մեկ այլ երևույթի հետագա զարգացումը: Հետո էֆեկտը որոշակի պատճառի գործողության արդյունք է։

Երևույթների որոշման մեջ, դրանց որոշակիության համակարգում, պատճառի հետ մեկտեղ մտնում են նաև պայմաններ՝ այն գործոնները, առանց որոնց առկայության պատճառը չի կարող հետևանք առաջացնել։ Սա նշանակում է, որ պատճառն ինքնին գործում է ոչ բոլոր պայմաններում, այլ միայն որոշակի պայմաններում:

Երևույթների (հատկապես սոցիալական) որոշման համակարգը հաճախ ներառում է պատճառ՝ այս կամ այն ​​գործոնը, որը որոշում է միայն էֆեկտի առաջացման պահը, ժամանակը։

Պատճառահետեւանքային հարաբերությունների ժամանակային կողմնորոշման երեք տեսակ կա.

1) որոշում անցյալով. Նման որոշումն ըստ էության ունիվերսալ է, քանի որ այն արտացոլում է օբյեկտիվ օրինաչափություն, ըստ որի՝ պատճառն ի վերջո միշտ նախորդում է հետևանքին։ Այս օրինաչափությունը շատ նրբանկատորեն նկատել է Լայբնիցը, ով տվել է պատճառի հետևյալ սահմանումը.

2) սույնով որոշումը. Ճանաչելով բնությունը, հասարակությունը, մեր սեփական մտածողությունը՝ մենք անփոփոխ հայտնաբերում ենք, որ շատ բաներ, որոշված ​​լինելով անցյալի կողմից, նույնպես որոշիչ փոխազդեցության մեջ են իրենց հետ համակեցող իրերի հետ: Պատահական չէ, որ մենք բախվում ենք միաժամանակյա որոշիչ հարաբերությունների գաղափարին գիտելիքի տարբեր ոլորտներում՝ ֆիզիկա, քիմիա (հավասարակշռության գործընթացները վերլուծելիս), կենսաբանություն (հոմեոստազը դիտարկելիս) և այլն:

Ներկայի դետերմինիզմը նույնպես անմիջականորեն առնչվում է դիալեկտիկայի այն զույգ կատեգորիաների հետ, որոնց միջև կա պատճառահետևանքային կապ։ Ինչպես գիտեք, ցանկացած երևույթի ձևը գտնվում է բովանդակության որոշիչ ազդեցության տակ, բայց դա ամենևին չի նշանակում, որ բովանդակությունը նախորդում է ձևին ընդհանրապես և իր սկզբնական կետում կարող է անձև լինել.

3) ապագայի որոշում. Նման վճռականությունը, ինչպես ընդգծված է մի շարք ուսումնասիրություններում, թեև այն որոշիչ գործոնների շարքում ավելի սահմանափակ տեղ է զբաղեցնում վերը դիտարկված տեսակների համեմատ, բայց միևնույն ժամանակ էական դեր է խաղում։ Բացի այդ, պետք է հաշվի առնել «որոշում ապագայի կողմից» տերմինի ողջ հարաբերականությունը. ապագա իրադարձությունները դեռ բացակայում են, դրանց իրականության մասին կարելի է խոսել միայն այն առումով, որ դրանք անպայմանորեն ներկա են որպես միտումներ ներկայում (և եղել են. ներկա անցյալում): Եվ այնուամենայնիվ այս տեսակի վճռականության դերը շատ նշանակալի է։ Անդրադառնանք արդեն քննարկված սյուժեներին վերաբերող երկու օրինակի.

Ապագայի վճռականությունն ընկած է ակադեմիկոս Պ.Կ.-ի կողմից հայտնաբերված հայտնագործության բացատրության հիմքում: Կենդանի օրգանիզմների կողմից իրականության առաջադեմ արտացոլման անոխին: Նման առաջխաղացման իմաստը, ինչպես շեշտվեց գիտակցության մասին գլխում, կենդանի էակի ունակության մեջ է արձագանքելու ոչ միայն առարկաներին, որոնք այժմ ուղղակիորեն ազդում են դրա վրա, այլև փոփոխություններին, որոնք, թվում է, թե անտարբեր են նրա նկատմամբ տվյալ պահին: , բայց իրականում, որոնք ապագա հավանական ազդեցությունների ազդանշաններ են։ Պատճառն այստեղ, այսպես ասած, գործում է ապագայից։

Չկան անհիմն երեւույթներ։ Բայց դա չի նշանակում, որ շրջակա աշխարհի երևույթների միջև բոլոր կապերը պատճառահետևանքային են:

Փիլիսոփայական դետերմինիզմը, որպես երևույթների նյութական կանոնավոր պայմանավորվածության ուսմունք, չի բացառում պայմանավորվածության ոչ պատճառական տեսակների առկայությունը։ Երևույթների միջև ոչ պատճառահետևանքային կապերը կարող են սահմանվել որպես այն հարաբերությունները, որոնցում կա նրանց միջև կապ, փոխկախվածություն, փոխկախվածություն, բայց գենետիկական արտադրողականության և ժամանակային ասիմետրիայի միջև ուղղակի կապ չկա:

Ոչ պատճառական պայմանավորվածության կամ որոշման ամենաբնորոշ օրինակը օբյեկտի առանձին հատկությունների կամ բնութագրերի միջև ֆունկցիոնալ հարաբերությունն է:

Պատճառների և հետևանքների միջև կապը կարող է լինել ոչ միայն անհրաժեշտ, խիստ որոշված, այլև պատահական, հավանական: Հավանական պատճառահետևանքային հարաբերությունների իմացությունը պահանջում էր պատճառահետեւանքային վերլուծության մեջ ներառել նոր դիալեկտիկական կատեգորիաներ՝ պատահականություն և անհրաժեշտություն, հնարավորություն և իրականություն, օրինաչափություն և այլն։

Պատահականությունը մի հասկացություն է, որը բևեռ է դեպի անհրաժեշտությունը: Պատահականությունը պատճառահետևանքային այնպիսի հարաբերություն է, որի դեպքում պատճառահետևանքային հիմքերը թույլ են տալիս իրականացնել բազմաթիվ հնարավոր այլընտրանքային հետևանքներից որևէ մեկը: Միևնույն ժամանակ, թե հաղորդակցության որ տարբերակն է իրականացվելու, կախված է հանգամանքների համակցումից, այն պայմաններից, որոնք չեն ենթարկվում ճշգրիտ հաշվառման և վերլուծության: Այսպիսով, պատահական իրադարձություն է տեղի ունենում որոշ անորոշ գործողությունների արդյունքում մեծ թվովտարբեր և ճշգրիտ անհայտ պատճառներ: Պատահական իրադարձության-հետևանքի առաջացումը սկզբունքորեն հնարավոր է, բայց ոչ կանխորոշված. այն կարող է տեղի ունենալ կամ չլինել:

Փիլիսոփայության պատմության մեջ լայնորեն ներկայացված է այն տեսակետը, ըստ որի իրական պատահականություն չկա, դա դիտորդին անհայտ անհրաժեշտ պատճառների հետևանք է։ Բայց, ինչպես Հեգելը նախ ցույց տվեց, պատահական իրադարձություն սկզբունքորեն չի կարող առաջանալ միայն ներքին օրենքներով, որոնք անհրաժեշտ են այս կամ այն ​​գործընթացի համար։ Պատահական իրադարձությունը, ինչպես գրել է Հեգելը, չի կարող բացատրվել ինքն իրենից։

Շանսերի անկանխատեսելիությունը կարծես հակասում է պատճառականության սկզբունքին։ Բայց դա այդպես չէ, քանի որ պատահական իրադարձությունները և պատճառահետևանքային կապերը հետևանքներն են, թեև նախապես և մանրակրկիտ հայտնի չեն, բայց դեռ իսկապես գոյություն ունեն և բավականին որոշակի պայմաններ և պատճառներ: Դրանք չեն առաջանում պատահականորեն և ոչ «ոչնչից». դրանց ի հայտ գալու հնարավորությունը, թեև ոչ կոշտ, ոչ միանշանակ, բայց բնականաբար, կապված է պատճառահետևանքային հիմքերի հետ։ Այս կապերը և օրենքները հայտնաբերվում են միատարր պատահական իրադարձությունների մեծ քանակի (հոսքի) ուսումնասիրության արդյունքում, որոնք նկարագրված են մաթեմատիկական վիճակագրության ապարատի միջոցով և, հետևաբար, կոչվում են վիճակագրական: Վիճակագրական օրինաչափությունները իրենց բնույթով օբյեկտիվ են, բայց զգալիորեն տարբերվում են առանձին երևույթների օրինաչափություններից: Պատահական երևույթների և գործընթացների վիճակագրական օրենքներին ենթարկվող բնութագրերի վերլուծության և հաշվարկման քանակական մեթոդների կիրառումը դրանք դարձրեց մաթեմատիկայի հատուկ ճյուղի՝ հավանականության տեսության առարկա։

Հավանականությունը պատահական իրադարձության հնարավորության չափանիշ է: Անհնարին իրադարձության հավանականությունը զրոյական է, անհրաժեշտ (հուսալի) իրադարձության հավանականությունը՝ մեկ։

Բարդ պատճառահետևանքային կապերի հավանական-վիճակագրական մեկնաբանությունը հնարավորություն է տվել զարգացնել և կիրառել գիտական ​​հետազոտություններում հիմնովին նոր և շատ. արդյունավետ մեթոդներաշխարհի զարգացման կառուցվածքի և օրենքների իմացություն. Քվանտային մեխանիկայի և քիմիայի, գենետիկայի ժամանակակից առաջընթացը անհնարին կլիներ առանց ուսումնասիրված երևույթների պատճառների և հետևանքների միջև փոխհարաբերությունների անհասկանալիությունը հասկանալու, առանց գիտակցելու, որ զարգացող օբյեկտի հետագա վիճակները միշտ չէ, որ կարող են ամբողջությամբ հանգել նախորդից:

Անորոշության կապը բացատրելու համար Ն. Բորն առաջ քաշեց փոխլրացման սկզբունքը, հակադրելով այն պատճառականության սկզբունքին։ Երբ օգտագործվում է գործիք, որը կարող է ճշգրիտ չափել մասնիկների կոորդինատները, իմպուլսը կարող է լինել ցանկացած, և, հետևաբար, չկա պատճառահետևանքային կապ: Օգտագործելով մեկ այլ դասի սարքեր, դուք կարող եք ճշգրիտ չափել իմպուլսը, և կոորդինատները դառնում են կամայական: Այս դեպքում գործընթացը, ըստ Ն.Բորի, իբր տեղի է ունենում տարածությունից և ժամանակից դուրս, այսինքն. Պետք է խոսել կա՛մ պատճառականության, կա՛մ տարածության ու ժամանակի, բայց ոչ երկուսի մասին:

Կոմպլեմենտարության սկզբունքը մեթոդաբանական սկզբունք է։ Ընդհանրացված ձևով փոխլրացման սկզբունքի պահանջները՝ որպես գիտական ​​հետազոտության մեթոդ, կարող են ձևակերպվել հետևյալ կերպ. Փոխադարձաբար սահմանափակելով հասկացությունների «լրացուցիչ» դասերը, որոնք կարող են օգտագործվել առանձին՝ կախված հատուկ պայմաններից, բայց միայն միասին վերցրած, սպառում են ամբողջ տեղեկատվությունը, որը կարելի է սահմանել և հաղորդել:

Այսպիսով, փոխլրացման սկզբունքի համաձայն, փորձնական տեղեկություններ ստանալը ոմանց մասին ֆիզիկական մեծություններՄիկրոօբյեկտ (տարրական մասնիկ, ատոմ, մոլեկուլ) նկարագրելը անխուսափելիորեն կապված է որոշ այլ մեծությունների մասին տեղեկատվության կորստի հետ, որոնք լրացուցիչ են առաջիններին: Նման փոխլրացնող մեծություններ կարելի է համարել մասնիկի կոորդինատը և դրա արագությունը (մոմենտը), կինետիկ և պոտենցիալ էներգիան, իմպուլսի ուղղությունը և մեծությունը։

Կոմպլեմենտարության սկզբունքը թույլ տվեց բացահայտել միկրոֆենոմենների կորպուսուլյար-ալիքային բնույթը հաշվի առնելու անհրաժեշտությունը։ Իրոք, որոշ փորձերում միկրոմասնիկները, օրինակ՝ էլեկտրոնները, իրենց տիպիկ մարմինների նման են պահում, մյուսներում՝ ալիքային կառուցվածքների:

Ֆիզիկական տեսանկյունից փոխլրացման սկզբունքը հաճախ բացատրվում է ազդեցությամբ չափիչ սարքմիկրոօբյեկտի վիճակի վրա. Լրացուցիչ մեծություններից մեկը ճշգրիտ չափելիս սարքի հետ մասնիկի փոխազդեցության արդյունքում մյուս մեծությունը ենթարկվում է լրիվ անվերահսկելի փոփոխության։ Թեև փոխլրացման սկզբունքի նման մեկնաբանությունը հաստատվում է ամենապարզ փորձերի վերլուծությամբ, ընդհանուր տեսակետից այն հանդիպում է փիլիսոփայական բնույթի առարկությունների։ Ժամանակակից քվանտային տեսության տեսանկյունից չափումների մեջ գործիքի դերը համակարգի որոշակի վիճակ «պատրաստելն» է։ Այն վիճակները, որոնցում փոխլրացնող մեծությունները միաժամանակ կունենան ճշգրիտ սահմանված արժեքներ, սկզբունքորեն անհնար են, և եթե այդ մեծություններից մեկը ճշգրիտ սահմանված է, ապա մյուսի արժեքները լիովին անորոշ են: Այսպիսով, ըստ էության, փոխլրացման սկզբունքն արտացոլում է քվանտային համակարգերի օբյեկտիվ հատկությունները, որոնք կապված չեն դիտորդի հետ։

1. Միկրոօբյեկտների նկարագրությունը քվանտային մեխանիկայի մեջ

Դասական մեխանիկայի սահմանափակ կիրառումը միկրոօբյեկտների նկատմամբ, ատոմի կառուցվածքը դասական դիրքերից նկարագրելու անհնարինությունը և ալիք-մասնիկ երկակիության համընդհանուրության մասին դը Բրոլիի վարկածի փորձարարական հաստատումը հանգեցրին քվանտային մեխանիկայի ստեղծմանը, որը նկարագրում է. միկրոմասնիկների հատկությունները՝ հաշվի առնելով դրանց առանձնահատկությունները.

Քվանտային մեխանիկայի ստեղծումն ու զարգացումն ընդգրկում է 1900 թվականից (Քվանտային հիպոթեզի Պլանկի ձևակերպումը) մինչև քսաներորդ դարի 20-ականների վերջը և կապված է հիմնականում ավստրիացի ֆիզիկոս Է. Շրյոդինգերի, գերմանացի ֆիզիկոս Մ. Բորնը և Վ.Հայզենբերգը և անգլիացի ֆիզիկոս Պ.Դիրակը։

Ինչպես արդեն նշվեց, դը Բրոլիի վարկածը հաստատվել է էլեկտրոնների դիֆրակցիայի վերաբերյալ փորձերով։ Փորձենք հասկանալ, թե որն է էլեկտրոնի շարժման ալիքային բնույթը, և ինչ ալիքների մասին է խոսքը։

Միկրոմասնիկների համար դիտարկվող դիֆրակցիոն օրինաչափությունը բնութագրվում է տարբեր ուղղություններով ցրված կամ արտացոլված միկրոմասնիկների հոսքերի անհավասար բաշխմամբ. որոշ ուղղություններով ավելի շատ մասնիկներ են նկատվում, քան մյուսներում: Դիֆրակցիոն օրինաչափության մեջ առավելագույնի առկայությունը ալիքի տեսության տեսանկյունից նշանակում է, որ այդ ուղղությունները համապատասխանում են դը Բրոյլի ալիքների ամենաբարձր ինտենսիվությանը։ Մյուս կողմից, դե Բրոյլի ալիքների ինտենսիվությունը ավելի մեծ է այնտեղ, որտեղ ավելի շատ մասնիկներ կան։ Այսպիսով, դը Բրոյլի ալիքների ինտենսիվությունը տարածության տվյալ կետում որոշում է մասնիկների թիվը, որոնք հարվածում են այդ կետին։

Միկրոմասնիկների դիֆրակցիոն օրինաչափությունը վիճակագրական (հավանական) օրինաչափության դրսևորում է, ըստ որի մասնիկները ընկնում են այն վայրերում, որտեղ դե Բրոյլի ալիքների ինտենսիվությունն ավելի մեծ է։ Միկրոմասնիկների նկարագրության հավանականական մոտեցման անհրաժեշտությունը քվանտային տեսության կարևոր տարբերակիչ հատկանիշն է։ Հնարավո՞ր է դը Բրոյլի ալիքները մեկնաբանել որպես հավանականության ալիքներ, այսինքն՝ ենթադրել, որ տարածության տարբեր կետերում միկրոմասնիկներ հայտնաբերելու հավանականությունը փոխվում է ալիքի օրենքի համաձայն։ Դե Բրոյլի ալիքների նման մեկնաբանությունը ճիշտ չէ, թեկուզ միայն այն պատճառով, որ այդ դեպքում տարածության որոշ կետերում մասնիկ գտնելու հավանականությունը բացասական է, ինչը իմաստ չունի։

Այս դժվարությունները վերացնելու համար գերմանացի ֆիզիկոս Մ. Բորնը (1882–1970) 1926 թվականին առաջարկել է, որ ոչ թե հավանականությունն ինքն է փոխվում ըստ ալիքի օրենքի, այլ հավանականության ամպլիտուդը, որը կոչվում է. ալիքային ֆունկցիա. Ալիքային ֆունկցիայի օգնությամբ միկրոօբյեկտի վիճակի նկարագրությունն ունի վիճակագրական, հավանականական բնույթ. այն է՝ ալիքի ֆունկցիայի մոդուլի քառակուսին (դե Բրոյլի ալիքների ամպլիտուդի քառակուսին) որոշում է հավանականությունը. տվյալ պահին որոշակի սահմանափակ ծավալով մասնիկ գտնելը:

Դը Բրոյլի ալիքների և Հեյզենբերգի անորոշության կապի վիճակագրական մեկնաբանությունը հանգեցրեց այն եզրակացության, որ շարժման հավասարումը քվանտային մեխանիկայում, որը նկարագրում է միկրոմասնիկների շարժումը տարբեր ուժային դաշտերում, պետք է լինի հավասարում, որից մասնիկների փորձնականորեն դիտարկված ալիքային հատկությունները պետք է լինեն: հետևել. Հիմնական հավասարումը պետք է լինի ալիքային ֆունկցիայի հավասարումը, քանի որ դրա քառակուսին որոշում է տվյալ պահին որոշակի ծավալում մասնիկ գտնելու հավանականությունը: Բացի այդ, ցանկալի հավասարումը պետք է հաշվի առնի մասնիկների ալիքային հատկությունները, այսինքն, այն պետք է լինի ալիքային հավասարում:

Քվանտային մեխանիկայի հիմնական հավասարումը ձևակերպվել է 1926 թվականին Է. Շրյոդինգերի կողմից։ Շրյոդինգերի հավասարումը, ինչպես ֆիզիկայի բոլոր հիմնական հավասարումները (օրինակ՝ Նյուտոնի հավասարումը դասական մեխանիկայում և Մաքսվելի հավասարումները էլեկտրամագնիսական դաշտի համար) ոչ թե ստացված, այլ պոստուլյացված է։ Շրյոդինգերի հավասարման ճիշտությունը հաստատվում է նրա օգնությամբ ստացված արդյունքների փորձի հետ համաձայնությամբ, որն իր հերթին տալիս է նրան բնության օրենքների բնույթ։

Ալիքային ֆունկցիան, որը բավարարում է Շրյոդինգերի հավասարումը, նմանը չունի դասական ֆիզիկայում։ Այնուամենայնիվ, շատ կարճ դը Բրոյլի ալիքի երկարություններում քվանտային հավասարումներից դասական հավասարումների անցումը կատարվում է ավտոմատ կերպով, ճիշտ այնպես, ինչպես ալիքային օպտիկան անցնում է ճառագայթային օպտիկա կարճ ալիքի երկարությունների համար։ Սահմանի երկու հատվածներն էլ մաթեմատիկորեն կատարվում են նույն կերպ:

Նյութի կառուցվածքի նոր կառուցվածքային մակարդակի հայտնաբերումը և դրա նկարագրության քվանտային մեխանիկական մեթոդը դրեցին ֆիզիկայի հիմքերը. ամուր մարմին. Հասկացել են մետաղների, դիէլեկտրիկների, կիսահաղորդիչների կառուցվածքը, դրանց ջերմադինամիկական, էլեկտրական և մագնիսական հատկությունները։ Ճանապարհներ են բացվել անհրաժեշտ հատկություններով նոր նյութերի նպատակաուղղված որոնման, նոր ճյուղեր, նոր տեխնոլոգիաներ ստեղծելու ուղիներ։ Միջուկային երևույթների վրա քվանտային մեխանիկայի կիրառման արդյունքում մեծ հաջողություններ են գրանցվել։ Քվանտային մեխանիկան և միջուկային ֆիզիկան բացատրել են, որ աստղային վիթխարի էներգիայի աղբյուրը միջուկային միաձուլման ռեակցիաներն են, որոնք տեղի են ունենում տասնյակ և հարյուրավոր միլիոնավոր աստիճանի աստղային ջերմաստիճաններում:

Քվանտային մեխանիկայի կիրառումը ֆիզիկական դաշտեր. Կառուցվեց էլեկտրամագնիսական դաշտի քվանտային տեսություն՝ քվանտային էլեկտրադինամիկան, որը բացատրեց բազմաթիվ նոր երևույթներ։ Ֆոտոնը՝ էլեկտրամագնիսական դաշտի մասնիկը, որը հանգստի զանգված չունի, իր տեղը զբաղեցրեց տարրական մասնիկների շարքում։ Քվանտային մեխանիկայի և հարաբերականության հատուկ տեսության սինթեզը, որն իրականացրեց անգլիացի ֆիզիկոս Պ.Դիրակը, հանգեցրեց հակամասնիկների կանխատեսմանը։ Պարզվեց, որ յուրաքանչյուր մասնիկ պետք է ունենա, ասես, իր «կրկնակի»՝ մեկ այլ մասնիկ՝ նույն զանգվածով, բայց հակառակ էլեկտրական կամ ինչ-որ այլ լիցքով։ Դիրակը կանխատեսել է պոզիտրոնի գոյությունը և ֆոտոնը էլեկտրոն-պոզիտրոն զույգի վերածելու հնարավորությունը և հակառակը։ Պոզիտրոնը՝ էլեկտրոնի հակամասնիկը, փորձնականորեն հայտնաբերվել է 1934 թվականին։

AT Առօրյա կյանքՏիեզերքում էներգիան փոխանցելու երկու եղանակ կա՝ մասնիկների կամ ալիքների միջոցով: Որպեսզի, ասենք, սեղանից դուրս գցեք իր եզրին հավասարակշռված դոմինոյի ոսկորը, կարող եք նրան անհրաժեշտ էներգիա տալ երկու եղանակով։ Նախ, դուք կարող եք մեկ այլ դոմինո նետել դրա վրա (այսինքն, փոխանցել կետային իմպուլսը մասնիկի միջոցով): Երկրորդ, դուք կարող եք անընդմեջ կառուցել դոմինոներ՝ շղթայի երկայնքով տանելով դեպի սեղանի եզրին գտնվող մեկը, և առաջինը գցել երկրորդի վրա. այս դեպքում իմպուլսը կփոխանցվի շղթայի երկայնքով. երկրորդ դոմինոն ճնշել երրորդը, երրորդը չորրորդը և այլն: Սա էներգիայի փոխանցման ալիքային սկզբունքն է: Առօրյա կյանքում էներգիայի փոխանցման երկու մեխանիզմների միջև տեսանելի հակասություններ չկան։ Այսպիսով, բասկետբոլի գնդակը մասնիկ է, իսկ ձայնը ալիք է, և ամեն ինչ պարզ է:

Ամփոփենք ասվածը. Եթե ​​ֆոտոնները կամ էլեկտրոնները մեկ առ մեկ ուղղվում են նման խցիկի մեջ, նրանք իրենց պահում են մասնիկների պես. սակայն, եթե հավաքվի նման առանձին փորձերի բավարար վիճակագրություն, ապա կպարզվի, որ ընդհանուր առմամբ այս նույն էլեկտրոնները կամ ֆոտոնները կբաշխվեն խցիկի հետևի պատին այնպես, որ փոխվող գագաթների և քայքայման ծանոթ օրինակը: դրա վրա կնկատվի ինտենսիվություն՝ ցույց տալով դրանց ալիքային բնույթը։ Այլ կերպ ասած, միկրոտիեզերքում առարկաները, որոնք իրենց պահում են մասնիկների նման, միևնույն ժամանակ կարծես թե «հիշում» են իրենց ալիքային բնույթը և հակառակը։ Միկրոաշխարհի առարկաների այս տարօրինակ հատկությունը կոչվում է քվանտային ալիքային դուալիզմ. Բազմաթիվ փորձեր են իրականացվել քվանտային մասնիկների «իսկական բնույթը բացահայտելու» համար. կիրառվել են տարբեր փորձարարական տեխնիկա և ինստալացիաներ, այդ թվում՝ դրանք, որոնք թույլ են տալիս մինչև ստացողին հասնել առանձին մասնիկի ալիքային հատկությունները բացահայտելու կամ, ընդհակառակը, որոշել։ Լույսի ճառագայթի ալիքային հատկությունները առանձին քվանտների բնութագրերի միջոցով: Ամեն ինչ իզուր է։ Ըստ երևույթին, քվանտային-ալիքային դուալիզմը օբյեկտիվորեն բնորոշ է քվանտային մասնիկներին:

Կոմպլեմենտարության սկզբունքը այս փաստի պարզ արտահայտությունն է: Այս սկզբունքի համաձայն, եթե քվանտային օբյեկտի հատկությունները չափենք որպես մասնիկ, ապա կտեսնենք, որ այն իրեն պահում է մասնիկի նման։ Եթե ​​չափենք նրա ալիքային հատկությունները, մեզ համար այն իրեն ալիքի պես է պահում։ Երկու տեսակետները ոչ մի կերպ հակասական չեն, դրանք հակասական են լրացնումմեկը մյուսին, որն արտացոլված է սկզբունքի անվան տակ։

Ինչպես արդեն բացատրեցի ներածությունում, ես կարծում եմ, որ գիտության փիլիսոփայությունը օգուտ է քաղել նման ալիք-մասնիկ երկակիությունից անհամեմատ ավելի, քան հնարավոր կլիներ դրա բացակայության և կորպուսուլյար և ալիքային երևույթների խիստ տարբերության դեպքում: Այսօր միանգամայն ակնհայտ է, որ միկրոտիեզերքի առարկաներն իրենց սկզբունքորեն այլ կերպ են վարվում, քան մակրոտիեզերքի առարկաները, որոնց մենք սովոր ենք: Բայց ինչու? Ո՞ր պլանշետների վրա է գրված: Եվ, ինչպես միջնադարյան բնափիլիսոփաները պայքարում էին պարզելու, թե նետի թռիչքը «ազատ» է, թե «պարտադիր», այնպես էլ ժամանակակից փիլիսոփաները պայքարում են քվանտային ալիքային դուալիզմը լուծելու համար: Իրականում, և՛ էլեկտրոնները, և՛ ֆոտոնները ալիքներ կամ մասնիկներ չեն, այլ ինչ-որ առանձնահատուկ բան իր ներքին բնույթով, և, հետևաբար, ենթակա չեն նկարագրության մեր ամենօրյա փորձառության տեսանկյունից: Եթե ​​մենք շարունակենք փորձել նրանց վարքագիծը սեղմել մեզ ծանոթ պարադիգմների շրջանակում, ավելի ու ավելի շատ պարադոքսներ են անխուսափելի։ Այսպիսով, այստեղ հիմնական եզրակացությունն այն է, որ երկակիությունը, որը մենք դիտում ենք, առաջանում է ոչ թե քվանտային օբյեկտների բնորոշ հատկությունների, այլ այն կատեգորիաների անկատարությունից, որոնցում մենք մտածում ենք:

Համապատասխանության սկզբունք

Նոր տեսություն, որը հավակնում է ավելի խորը գիտելիքներ ունենալ տիեզերքի էության մասին, ավելին Ամբողջական նկարագրությունև դրա արդյունքների ավելի լայն կիրառման համար, քան նախորդը, պետք է ներառի նախորդը որպես սահմանափակող դեպք: Այսպիսով, դասական մեխանիկան քվանտային մեխանիկայի և հարաբերականության տեսության սահմանափակող դեպքն է։ Հարաբերական մեխանիկա ( հատուկ տեսությունհարաբերականություն) փոքր արագությունների սահմաններում անցնում է դասական մեխանիկայի (նյուտոնյան): Սա է Ն.Բորի կողմից 1923 թվականին ձեւակերպված համապատասխանության մեթոդաբանական սկզբունքի բովանդակությունը։

Համապատասխանության սկզբունքի էությունը հետևյալն է. ցանկացած նոր ավելի ընդհանուր տեսություն, որը նախորդ դասական տեսությունների զարգացումն է, որի վավերականությունը փորձնականորեն հաստատվել է երևույթների որոշակի խմբերի համար, չի մերժում այդ դասական տեսությունները, այլ ներառում է դրանք։ Նախորդ տեսությունները պահպանում են իրենց նշանակությունը երևույթների որոշ խմբերի համար՝ որպես նոր տեսության սահմանափակող ձև և հատուկ դեպք։ Վերջինս որոշում է նախորդ տեսությունների կիրառման սահմանները, իսկ առանձին դեպքերում կա նոր տեսությունից հինին անցնելու հնարավորություն։

Քվանտային մեխանիկայում համապատասխանության սկզբունքը բացահայտում է այն փաստը, որ քվանտային էֆեկտները նշանակալի են միայն Պլանկի հաստատունին (h) համեմատելի մեծություններ դիտարկելիս։ Մակրոսկոպիկ օբյեկտները դիտարկելիս Պլանկի հաստատունը կարելի է համարել աննշան (hà0): Սա հանգեցնում է նրան, որ դիտարկվող օբյեկտների քվանտային հատկությունները դառնում են աննշան. դասական ֆիզիկայի ներկայացումները - արդարացի են: Հետեւաբար, համապատասխանության սկզբունքի արժեքը դուրս է գալիս քվանտային մեխանիկայի սահմաններից։ Այն կդառնա ցանկացած նոր տեսության անբաժանելի մասը։

Փոխլրացման սկզբունքը ամենախորը գաղափարներից մեկն է ժամանակակից բնական գիտություն. Քվանտային օբյեկտը ալիք չէ և առանձին մասնիկ չէ: Միկրոօբյեկտների փորձարարական ուսումնասիրությունը ներառում է երկու տեսակի գործիքների օգտագործում՝ մեկը թույլ է տալիս ուսումնասիրել ալիքի հատկությունները, մյուսը՝ կորպուսկուլյար: Այս հատկությունները անհամատեղելի են իրենց միաժամանակյա դրսևորման առումով։ Այնուամենայնիվ, նրանք հավասարապես բնութագրում են քվանտային օբյեկտը և հետևաբար չեն հակասում, այլ լրացնում են միմյանց:

Կոմպլեմենտարության սկզբունքը ձևակերպվել է Ն. Բորի կողմից 1927թ.-ին, երբ պարզվել է, որ միկրոօբյեկտների փորձարարական ուսումնասիրության ընթացքում ճշգրիտ տվյալներ կարելի է ստանալ կա՛մ դրանց էներգիաների և մոմենտի (էներգիա-իմպուլսային օրինաչափություն), կա՛մ նրանց վարքի վերաբերյալ։ տարածություն և ժամանակ (տարածական-ժամանակային պատկեր): Այս փոխադարձ բացառիկ նկարները չեն կարող միաժամանակ կիրառվել: Այսպիսով, եթե մենք կազմակերպում ենք մասնիկի որոնումը ճշգրիտ ֆիզիկական գործիքների օգնությամբ, որոնք ամրագրում են նրա դիրքը, ապա մասնիկը հավասար հավանականությամբ հայտնաբերվում է տարածության ցանկացած կետում։ Այնուամենայնիվ, այս հատկությունները հավասարապես բնութագրում են միկրոօբյեկտը, ինչը ենթադրում է դրանց օգտագործումը այն առումով, որ մեկ նկարի փոխարեն անհրաժեշտ է օգտագործել երկուսը` էներգետիկ-իմպուլսային և տարածական-ժամանակային:

Լայն փիլիսոփայական իմաստով Ն.Բորի փոխլրացման սկզբունքը դրսևորվում է նույն գիտության շրջանակներում հետազոտության տարբեր օբյեկտների բնութագրում.