22. Принцип причинности в рамках кпкм

Причинность. В МКМ при описании объектов используется два класса понятий: пространственно-временные, которые дают кинематическую картину движения и энергетически импульсные, которые дают динамическую (причинную) картину. В МКМ и ЭМКМ они независимы. В КПКМ, в соответствии соотношением неопределенностей они не могут применяться независимо друг от друга, они дополняют друг друга. Таким образом, пространство, время и причинность оказались относительными и зависимыми друг от друга.

Принцип причинности — в фи¬зике устанавливает причинно-следственную связь между явле-ниями и допустимыми пределами влияния физических событий друг на друга. Он исключает влияние данного события на все проис¬шедшие, а также требует отсутст¬вия взаимного влияния событий, пространственное расстояние между которыми столь велико, а временной интервал между ними столь мал, что они не могут быть связаны сигналом (например, све¬товым).

23. Характеристика типов взаимодействий.

28. Динамика хаоса и порядка. Модель Лоренца.

Выяснилось, что на самом деле хаос — не отсутствие структуры, а тоже структура, но определенного типа. Это впер¬вые было отмечено в работах Э. Лоренца. Было показано, что хаоти-ческий процесс может быть описан математически — довольно сложными нелинейными уравнениями, с привлечением числен¬ных компьютерных расчетов, что означает наличие в нем некое¬го внутреннего порядка, пусть и достаточно сложного. В рас¬четах Лоренц применил метод математического моделирования с использованием трех дифференциальных нелинейных урав-нений.

В действительности в открытых системах ввиду их сложности возможно образование различных структур. Поэтому имеет смысл неупорядоченности той или иной структуры и количественные критерии упорядоченности или ха¬отичности различных состояний открытых систем. В качестве критериев можно было бы ввести, например, меру беспорядка и меру порядка, между которыми должны быть гармонические со¬отношения целого и его частей по «золотому сечению» Леонардо да Винчи. Эти две меры могут быть выражены через известный закон сохранения субстанции системы:

А + В = 1,

который в принципе отражает устойчивость системы через ее элементы А и В.

Модель Лоренца. Рассмотрим качественно модель атмосферных процессов Э. Лоренца. Конвективное движение молекул воздуха в атмосфе¬ре возникает в результате совместного действия гравитационно¬го поля Земли и градиента температур, создаваемого внешним источником тепла, например, океаном, нагретым Солнцем. В результате создаются конвективные потоки нагретого воздуха вверх и холодного воздуха — вниз. Это типичный хаотический процесс, т.е. неорганизованный и случайный. Однако ситуация может существенно измениться, если градиент температуры слу¬чайно превысит некоторое критическое значение. Тогда в общей атмосфере могут образовываться такие зоны, области, внутри которых теплый воздух поднимается вверх, а по краям этих зон холодный воздух движется вниз. Это приводит к саморегуляции теплового потока, и в целом возникает уже упорядоченное мак¬роскопическое движение воздуха. Хаотическое движение стано¬вится упорядоченным. Хаос превращается в порядок! Пере¬стройка характера движения самоорганизации происходит бла¬годаря внутренним свойствам самой системы при наличии внешней подпитки системы энергией.