Современные концепции естествознания. Учебное пособие

Формирование научных взглядов на строение материи связано с именами Г. Галилея, Н. Коперника, И. Ньютона (XVI–XVII вв.). В последующем свой- ства материи уточнялись, и были сформулированы современные представления о структурной организации материи. Эволюция учения об организации материи приведена в табл. 4.

Например, эволюционная генетика свидетельствует о том, что эволюция наследственности — это пример самоорганизации, но данный процесс постоян­но находится под воздействием внешних факторов, воздействующих на струк­туры этой системы. Так, мутагены различной природы постоянно оказывают давление на устойчивость генетической системы. Но генотип каждого вида проявляет устойчивость, сохраняет предельное упорядоченное состояние.

Не вдаваясь в детали сложной теории сохранения упорядоченного состо­яния, мы здесь ограничимся таким общим рассуждением. Из хаоса, который вскрывает внутреннюю упорядоченность, возник порядок. Проблема влияния механизмов и условия возникновения порядка из хаоса остается неразрешен­ной, и она в повестке дня деятельности науки в XXI в. будет оставаться, веро­ятно, как номер один.

и мегамир.

— И заметьте, — пояснил Семен Иваныч, — каждый день, в одни и те же промежутки времени, цифры везде одинаковые, колебаний — никаких! Такова незыблемость законов статистики!»

Если этот диалог оценить с позиций оценки исхода, то можно заключить, что число гостей зависит от случайных факторов и носит вероятностный харак­тер. В то же время в одни и те промежутки времени цифры везде одинаковы.

Но везде разговор о проблеме детерминизма и случайности необходимо отметить, как в первом, так и во втором случаях проявляются в рамках концеп­ции детерминизма. Но ведя разговор о проблеме детерминизма и случайности, необходимо отметить: как причинно-обусловленные, так и случайные явления в природе проявляются в рамках концепции детерминизма. Иначе говоря, и слу­чайность не отрицает детерминизма, а предполагает вероятностный детерми­низм. Исходя из понимания того, что случайность является объективной, мож­но прийти к очень важным суждениям:

исходов к числу несовместимых равновозможных исходов (классическое опре­деление вероятности).

на понятии вероятности. Предполагается, что каждому событию, возможному в данном случае, может быть приписана числовая мера правдоподобия, называе­мая его вероятностью.

Обратимся к формализации вероятности. Если, считать, А — случайное событие, то его вероятность обозначается через Р(А) (буква Р — начальная в латинском слове «вероятность»). Вероятность невозможного события (которое никогда не происходит) принимается равной О, а вероятность события А соот­ветственно можно представить в виде:

Р(А) = m/n.

Теперь еще об одном вопросе: «При каких условиях частость (частота) благополучного исхода соответствует вероятности?»

Из данных таблицы действительно следует, что при увеличении числа испытаний частота появления случайного события приближается к его вероят­ности. Вероятностные представления достаточно широко использовались уже древнегреческими философами (Демокрит, Эпикур и др.). Однако эти пред­ставления как теория вероятностей стали развиваться лишь с середины ХVII в. Развитие концепций вероятности связано с именами таких ученых как Б. Пас­каль, П. Ферм, Х. Гюйгенс, Я. Бернулли, П. Лаплас.

Общепринятое сегодня аксиоматическое определение вероятности было разработано советским математиком академиком А.Н. Колмогоровым (Основ­ные понятия теории вероятности, 1936 г.). Не затрагивая теоретический синтез, предложенный А.Н. Колмогоровым, отметим лишь, что предложенная им ак-

Статистика обладает огромным математическим аппаратом для изучения любого природного явления. Соответственно, необходимо подчеркнуть, что установление статистической закономерности тех или иных явлений представ­ляет серьезную научную проблему.

В завершение считаем нужным отметить, что для решения задач, связан­ных с анализом данных при наличии случайностей и непредсказуемых воздей­ствий, за последние двести лет выработан мощный и гибкий арсенал методов, называемых в совокупности математической статистикой. Эти методы позво­ляют выявить закономерности на фоне случайностей, делать обоснованные вы­воды и прогнозы, давать оценку вероятностей их выполнения или невыполне­ния. Задача студента, завтрашнего специалиста, изучить специальную литера­туру по статистике и научиться реально пользоваться ею. Любое решение, как следует из статистики, не должно быть принято по признаку «представляется важным», «это общепринято», «исходя из разума» и т. д.

Выход из кризисной ситуации в учении об энергии связан с именем А. Эйнштейна. Он сформулировал новое представление, согласно которому материя и энергия есть различная мера одной и той же физической сущности. Это определение энергии он выразил следующей формулой:

Согласно теории Эйнштейна, локальные потери массы в какой-либо си­стеме должна приводить к высвобождению огромного количества энергии. С этой точки зрения, источником энергии Солнца и звезд является преобразова­ние вещества в излучение. Ядерный взрыв — это тот же процесс высвобожде­ния огромной энергии из небольшого количества вещества.