Тема: Динамические и статистические закономерности в природе

К числу статистических научных теорий принадлежит молекулярно-кинетическая теория газов

Молекулярно-кинетическая теория с момента своего создания Дж. Максвеллом ставила задачей не предсказание положения и скорости отдельной молекулы, а расчет вероятности того, что молекула имеет то или иное значение скорости и координаты.

Классические же механика, термодинамика и электродинамика видели своей задачей точный однозначный расчет и предсказание значений самих физических величин (координат и импульсов в механике, температуры, давления и объема в термодинамике, напряженности электрического и индукции магнитного полей в электродинамике).

В герметичном металлическом баллоне находится некоторое количество кислорода. Такая характеристика этой системы, как сила давления кислорода на дно баллона, является лишь средним значением, вокруг которого происходят постоянные беспорядочные колебания (хотя и небольшой амплитуды).

На рисунках изображены траектории движения различных систем: с беспорядком, с динамическим хаосом и вполне детерминированных. Траектория системы с динамическим хаосом показана на рисунке 1

1	2	3	4

Динамический хаос – не беспорядок. Если бы мы знали точно начальное состояние системы с динамическим хаосом, то смогли бы точно рассчитать, в каком состоянии она окажется спустя заданный период времени.

С другой стороны, система с динамическим хаосом отличается от обычной детерминированной динамической системы вроде камня, брошенного под углом к горизонту, тем, что присущий ей порядок оказывается очень тонким и очень хрупким: стоит ошибиться в определении начального состояния на ничтожно малую величину, и вот ты уже попал на другую траекторию, которая спустя некоторое время уведет тебя в совершенно другое состояние.

Таким образом, траектории системы с динамическим хаосом должны быть не слишком беспорядочными, но и не слишком простыми и гладкими.

К числу динамических научных теорий принадлежит классическая механика

Все квантовые теории – статистические, поскольку предсказывают лишь вероятность получить при измерении то или иное значение наблюдаемых физических величин.

Дарвиновский механизм эволюции одной из трех необходимых составляющих имеет неопределенную (то есть случайную, непредсказуемую) изменчивость, и потому дарвинизм в принципе не предсказывает конкретного (и единственного) пути будущей эволюции.

Молекулярно-кинетическая теория с момента своего создания Дж. Максвеллом ставила задачей не предсказание положения и скорости отдельной молекулы, а расчет вероятности того, что молекула имеет то или иное значение скорости и координаты.

В классической механике состояние системы задается значениями координат и скорости каждой материальной точки в системе

Классическая механика впервые ввела понятие состояния системы как такого набора данных, который позволяет максимально точно предсказать будущие изменения этой системы. Математический аппарат классической механики гарантировал, что если указать начальное положение и скорость каждой материальной точки, входящей в состав системы, то с помощью уравнений ньютоновской динамики можно – по крайней мере, в принципе, – точно и однозначно рассчитать положение и скорость материальной точки (а следовательно, и состояние всей системы) в любой будущий момент времени. Представления о других способах задать состояние системы возникали позже, по мере формирования других физических дисциплин.

«Эффект бабочки», то есть кардинальное изменение системы под влиянием ничтожно слабого воздействия, существен для долгосрочных прогнозов погоды