Концепции современного естествознания. Физика для гуманитариев. Котликов Е.Н. - 50 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

50
§ 4. Äåòåðìèíèçì êëàññè÷åñêîé ìåõàíèêè
Ïîä äåòåðìèíèçìîì ïîíèìàåòñÿ ôèëîñîôñêîå ó÷åíèå îá îáúåêòèâ-
íîé çàêîíîìåðíîñòè, âçàèìîñâÿçè è ïðè÷èííîé îáóñëîâëåííîñòè âñåõ
ÿâëåíèé ìàòåðèàëüíîãî è äóõîâíîãî ìèðà. Öåíòðàëüíûì ÿäðîì äå-
òåðìèíèçìà ÿâëÿåòñÿ ïîëîæåíèå î ïðè÷èííîñòè. Èäåÿ äåòåðìèíèç-
ìà ñîñòîèò â òîì, ÷òî âñå ÿâëåíèÿ è ñîáûòèÿ â ìèðå íå ïðîèçâîëü-
íû, à ïîä÷èíÿþòñÿ îáúåêòèâíûì çàêîíîìåðíîñòÿì, íåçàâèñèìî îò
íàøèõ çíàíèé î ïðèðîäå ÿâëåíèé. Âñÿêîå ñëåäñòâèå èìååò ñâîþ
ïðè÷èíó.
Êàê è âñå îñòàëüíîå â ôèçèêå, ïîíÿòèå äåòåðìèíèçìà ìåíÿëîñü ïî
ìåðå ðàçâèòèÿ ôèçèêè è âñåãî åñòåñòâîçíàíèÿ. Â XIX âåêå òåîðèÿ
Íüþòîíà îêîí÷àòåëüíî îôîðìèëàñü è óñòàíîâèëàñü. Ñóùåñòâåííûé
âêëàä â åå ñòàíîâëåíèå âíåñ Ï. Ñ. Ëàïëàñ (1749–1827). Îí áûë
àâòîðîì êëàññè÷åñêèõ òðóäîâ ïî íåáåñíîé ìåõàíèêå è òåîðèè âåðî-
ÿòíîñòè. Îí æå ðàçðàáîòàë ïðèíöèï ìåõàíè÷åñêîãî äåòåðìèíèçìà,
êîòîðûé ñåãîäíÿ íîñèò åãî èìÿ: äåòåðìèíèçì Ëàïëàñà.
Ñîãëàñíî êëàññè÷åñêîìó ìåõàíèñòè÷åñêîìó äåòåðìèíèçìó ñóùå-
ñòâóåò ñòðîãî îäíîçíà÷íàÿ ñâÿçü ìåæäó ôèçè÷åñêèìè âåëè÷èíàìè,
õàðàêòåðèçóþùèìè ñîñòîÿíèå ñèñòåìû â êàêîé-òî ìîìåíò âðåìå-
íè (êîîðäèíàòû è èìïóëüñû), è çíà÷åíèÿìè ýòèõ âåëè÷èí â ëþ-
áîé ïîñëåäóþùèé èëè ïðåäûäóùèé ìîìåíòû âðåìåíè.
Åñëè ãîâîðèòü áîëåå ïðîñòûì ÿçûêîì, äåòåðìèíèçì ïî Ëàïëàñó
îçíà÷àåò, ÷òî ìû âñåãäà îäíîçíà÷íî ìîæåì îïèñàòü ïîâåäåíèå òåëà
èëè ëþáîé ñêîëü óãîäíî ñëîæíîé ñèñòåìû, åñëè çíàåì íà÷àëüíûå
êîîðäèíàòû è ñêîðîñòè òåëà, à òàêæå çíàåì çàêîíû äâèæåíèÿ è
âçàèìîäåéñòâèÿ òåë.
Ýòîò ïðèíöèï ñîâåðøåííî ñïðàâåäëèâ, åñëè íå âûõîäèòü çà ðàì-
êè êëàññè÷åñêîé ìåõàíèêè. Äåéñòâèòåëüíî, ðåøåíèå îñíîâíîé îá-
ðàòíîé çàäà÷è äèíàìèêè âñåãäà ïîçâîëÿåò ïî èçâåñòíûì ñèëàì
ΣF(x, y, z, t), ïðèëîæåííûì ê òåëó, íàéòè çàêîí åãî äâèæåíèÿ
r(x, y, z, t) è èçìåíåíèÿ ñêîðîñòè v(x, y, z, t). Ïîëó÷åííûå ðåøå-
íèÿ âñåãäà áóäóò îäíîçíà÷íûìè è òî÷íûìè. Ñêàçàííîå îáîçíà÷à-
åò, ÷òî äâèæåíèå òåëà ìîæíî ðàññ÷èòàòü ñêîëü óãîäíî äàëåêî âïå-
ðåä. Òî æå ñàìîå îòíîñèòñÿ è ê ñèñòåìå òåë. Ðàññìîòðåííàÿ çàäà÷à
ïîçâîëèëà Ëàïëàñó ñôîðìóëèðîâàòü ïðèíöèï ìåõàíè÷åñêîãî äå-
òåðìèíèçìà. Åñëè èçâåñòíû íà÷àëüíûå êîîðäèíàòû è ñêîðîñòè
òåë ñèñòåìû, à òàêæå çàêîíû âçàèìîäåéñòâèÿ òåë, òî ìîæíî îïðå-
äåëèòü ñîñòîÿíèå ñèñòåìû â ëþáîé ïîñëåäóþùèé ìîìåíò âðåìåíè.
Ïðèìåðàìè ïðàêòè÷åñêîãî âîïëîùåíèÿ ýòîãî ïðèíöèïà åùå âî