шпоры

• По общему направлению исследований биология подразделяется на вирусологию, бактериологию, ботанику, зоологию.

• По изучаемым свойствам живого в биологической науке выделяются: морфология – наука о строении живых организмов; молекулярная биология, изучающая микроструктуру живых тканей и клеток; экология, рассматривающая образ жизни растений и животных в их взаимосвязи с окружающей средой; генетика, исследующая законы наследственности и изменчивости.

• По уровню организации исследуемых живых объектов выделяются: анатомия, изучающая макроскопическое строение животных; гистология, изучающая строение отдельных тканей; цитология, исследующая строение клеток; бактериология и вирусология, изучающие соответствующие живые организмы; молекулярная биология, исследующая живые организмы не только на молекулярном, но и на более глубоком, атомарном уровне.

5. Гипотезы происхождения жизни. Происхождение жизни на Земле является одной из важнейших проблем естествознания. На протяжении десятков веков менялись взгляды на проблему жизни, высказывались разные идеи, гипотезы и концепции. Некоторые из них получили широкое распространение в разные периоды истории развития естествознания. В настоящее время существует пять гипотез возникновения жизни:

1. Креационизм – гипотеза, утверждающая, что жизнь создана сверхъестественным существом в результате акта творения. Имеет самую длинную историю. Основывается на наличии в живых организмах особой силы, «души», которая управляет всеми жизненными процессами.

2. Гипотеза стационарного состояния, согласно которой жизнь никогда не возникала, а существовала всегда. С изменением природных условий изменялись и виды: одни исчезали, другие появлялись. Основывается на исследовании палеонтологов.

3. Гипотеза самопроизвольного зарождения жизни, которая основывается на идее многократного возникновения жизни из неживого вещества, была выдвинута в древнем Китае и Индии как альтернатива креационизму. Эту гипотезу поддерживали Платон, Аристотель, Галилей, Декарт, Ламарк. Суть гипотезы: низшие живые организмы возникли из ила, сырой почвы, гниющего мяса. В опровержение этой гипотезы Ф.Реди сформулировал принцип: «Все живое – от живого», после того, как нашел причину появления червей на гниющем мясе. Л.Пастер своими опытами с вирусами окончательно доказал несостоятельность идеи спонтанного зарождения жизни.

4. Гипотеза панспермии, согласно которой жизнь была занесена на Землю из космического пространства. Впервые была высказана Г.Рихтером в конце 19 столетия. Данная концепция допускает возможность происхождения жизни в разное время в разных частях Вселенной и переносе ее различными путями на Землю (метеориты, астероиды, космическая пыль).

5. Гипотеза исторического происхождения жизни путем биохимической эволюции. Авторами являются А.Опарин и С.Холдейн. С точки зрения гипотезы А.Опарина, а также с позиций современной науки возникновение жизни из неживого вещества произошло в результате естественных процессов во Вселенной при длительной эволюции материи. А.Опарин выделил несколько этапов биохимической эволюции, конечной целью которых явилась примитивная живая клетка. Эволюция шла по схеме:

А) геохимическая эволюция планеты Земля, синтез простейших соединений, таких как СО₂, NH₃, H₂O и т.д., переход воды из парообразного состояния в жидкое в результате постепенного охлаждения Земли. Эволюция атмосферы и гидросферы.

Б) образование из неорганических соединений органических веществ – аминокислот – и их накопление в первичном океане в результате электромагнитного воздействия Солнца, космического излучения и электрических разрядов.

В) постепенное усложнение органических соединений и образование белковых структур.

Г) выделение белковых структур из среды, образование водных комплексов и создание вокруг белков водной оболочки.

Д) слияние таких комплексов и образование коацерватов, способных обмениваться веществом и энергией с окружающей средой.

Е) поглощение коацерватами металлов, что привело к образованию ферментов, ускоряющих биохимические процессы.

Ж) образование гидрофобных липидных границ между коацерватами и внешней средой, что привело к образованию полупроницаемых мембран, которые обеспечивали сохранение стабильности функционирования коацервата.

З) выработка в ходе эволюции у этих образований процессов саморегуляции и самовоспроизведения.

По мнению академика В.Вернадского возникновение жизни связано с мощным скачком, который внес в эволюцию столько противоречий, что они создали условия для зарождения живой материи. Чрезвычайная сложность организации живой материи является доказательством того, что зарождение жизни является результатом длительного процесса биологической эволюции.

6. Современная теория биологической эволюции. Под эволюцией понимают одну из форм движения, для которой характерны постепенные, непрерывные, накапливающиеся перемены, приводящие к качественным сдвигам в развитии живой природы. В процессе становления эволюционной парадигмы выделяют три основных этапа:

• Первый этап – традиционная биология; наиболее яркий ее представитель – шведский ученый К.Линней.

• Второй этап – классическая теория биологической эволюции; создатель – английский естествоиспытатель Ч.Дарвин.

• Третий этап – синтетическая теория биологической эволюции. Ее содержание явилось результатом идей Ч.Дарвина и чешского ботаника, основателя генетики Г.Менделя.

Общетеоретической основой традиционной биологии, которая господствовала в биологической мысли с древнейших времен вплоть до XIX века, была концепция креационизма, исходившая из представления о единовременном возникновении всех форм жизни на Земле. Задачей традиционной биологии было построение классификации и систематизация всех живых существ. Самый значительный вклад в решение данной задачи внес К.Линней, создавший систему классификации живых организмов, которая вскрыла целостность, единство, взаимосвязь и преемственность организмов, что в свою очередь подвело ученых к мысли о том, что все многообразие форм живой природы является результатом биологической эволюции. Традиционная биология накапливает свой научный материал путем непосредственного наблюдения живой природы, поэтому она продолжается развиваться и в настоящее время.

Теория Ч.Дарвина стала результатом обобщения огромного количества разнообразных фактических данных. Объяснение Дарвиным процесса эволюции можно свести к следующим положениям:

1. Любой группе животных и растений свойственна изменчивость. Изменчивость одно из свойств, внутренне присущих живым организмам.

2. Число организмов каждого вида, рождающихся на свет, значительно больше того их числа, которое может найти себе пропитание, выжить и оставить потомство. Большая часть потомства в каждом поколении гибнет.

3. Поскольку рождается больше особей, чем может выжить, существует конкуренция, борьба за пищу и место обитания.

4. Наследственные изменения, облегчающие организму выживание в определенной среде, дают своим обладателям преимущество перед другими, менее приспособленными организмами. Выживающие особи дают начало следующему поколению и, таким образом, происходит отбор наиболее приспособленных представителей (естественный отбор).

Импульсом для формирования синтетической теории эволюции послужило открытие закона наследования и расшифровка структуры ДНК. Синтетическая теория эволюции по своему содержанию является синтезом дарвинизма и достижений молекулярной биологии. Суть теории заключается в представлении процесса эволюции как соревнования генетических программ, которое определяет индивидуальное развитие организмов. Причем важную роль в определении общего направления эволюции играет главное программирующее устройство, в качестве которого выступает биосфера в целом. Именно биосфера определяет скорость и направление эволюционного преобразования видов, входящих в ее состав.

7. Биоэтика. На первый взгляд кажется, что между этикой и биологией нет ничего общего. Ведь этика является отраслью социально-гуманитарного знания, исследующей идеальную сферу предписаний, норм и принципов человеческого поведения, в то время как биология – одна из естественных наук, познающая реальные факты, характеризующие сущность жизни. Тем не менее, связь между биологией и этикой есть. Ведь человек есть продукт длительной биологической эволюции. А одной из сторон эволюции является борьба за существование, в ходе которой применяются не только физические меры, но и психологические, в том числе и этические нормы.

Биоэтика как раз и занимается изучением психических процессов, которые, возникнув на ранних этапах эволюции живого, постепенно развивались и привели к появлению совокупности требований и принципов, именуемых человеческой этикой. Биоэтика по направлению своих интересов наиболее близко подходит к объекту исследования социально-гуманитарных наук, занимаясь изучением следующих основных проблем:

• Проблемы глубинных, биологических истоков этических принципов человеческого поведения, проявлений зачатков этих принципов в поведении живых организмов уже на ранних стадиях биологической эволюции.

• Разрешения на этой основе вопросов соотношения в этических принципах человека врожденного и приобретенного, биологического и социального и бессознательного.

• Разработки комплекса новых этических норм, актуальность которых связана с возможностью глубоких последствий для человека крупнейших открытий современной биологии, в частности генетики.

Сложные поведенческие программы, присущие животному миру, и нормы человеческой этики имеют единое биогенное происхождение. Основываясь на этом, биоэтика в качестве центральной идеи выдвигает мысль о том, что принципы человеческого поведения имеют не только социальные, но и биологические предпосылки. Биоэтика обнаруживает в нашем внутреннем мире и в нашем поведении, помимо форм, порожденных разумом, культурой, обществом, есть и формы, обусловленные древними генетическими программами, доставшимися нам от наших животных предков. Важным направлением современной биоэтики является поиск новых подходов к нравственной оценке таких феноменов как эвтаназия, нарушение половой определенности, клонирование.

19. Мир дискретных объектов - физика частиц.В физике и химии дискретность означает зернистость строения и ее атомистичность.Понятие дискретности распространяется на все окружающее нас, будь то предметы, вещества, живые организмы или пространство.Дискретность  (отлатинского discretus разделенный, прерывистый), прерывность; противопоставляется непрерывности. Например, дискретное изменение какой-либо величины во времени - это изменение, происходящее через определенные промежутки времени (скачками); система целых чисел (в противоположность системе действительных чисел) является дискретной [2].Прерывность означает «зернистость», дискретность пространственно-временного строения и состояния материи, составляющих ее элементов, видов и форм существования, процесса движения, развития. Она основывается на делимости, а также на относительно самостоятельном существовании составляющих ее устойчивых элементов, качественно определенных структур, например, электронных частиц, ядер, атомов, молекул, кристаллов, организмов, планет и т. д. Изучая многие вещества - жидкие, твердые и газообразные, - химики обнаружили, что некоторые из них можно разложить на более  простые. Существуют, однако, и такие вещества - их называют химическими элементами, - которые разложению не подлежат. Химики открыли более 100 элементов, около 20 из них встречаются в живых организмах. Представим себе, что мы дробим кусочек графита на все более мелкие кусочки, пока не дойдем до мельчайших частиц, еще сохраняющих свои свойства, присущие углероду. Такая частица есть атом углерода. Атом - это единица вещества. Но и атомы не элементарны. В ХХ веке ученые доказали дискретность атома. Строительных материалов у природы не 100, а всего 3. Атомы состоят из электронов, протонов и нейтронов, которые сегодня принято считать элементарными. Возможно, в будущем мы узнаем об их дискретности. Уже предложена модель, согласно которой многие элементарные частицы,хотя и не все, построены лишь из нескольких различных фундаментальных частиц .Теорию элементарных частиц нельзя считать законченной. Ее состояние напоминает состояние теории Бора до возникновения квантовой механики . Физики занимаются изучением элементарных частиц и явлений, закономерностей микромира, проникая в ультрамалые субатомные пространственно-временные области, вплоть до 10^-15 см и до 10^-27 сек. Согласно теоретическим предположениям ученых, окружающее нас пространство на чрезвычайно малых расстояниях обладает необыкновенно сложной мелкозернистой структурой с фантастической плотностью энергии. В каждом кубическом микрометре этой среды содержится такое количество энергии, которого вполне достаточно для образования многих триллионов галактик . Считается, что в вакууме, в любой точке пространства существуют «нерожденные» частицы и поля абсолютно всех возможных видов. Но их энергия недостаточно велика, чтобы они могли появиться в виде реальных частиц. Наличие бесконечного множества подобных скрытых частиц получило название нулевых колебаний вакуума. В частности, в вакууме во всех направлениях движутся фотоны всех возможных энергий и частот. Но так как эти частицы летят во всех направлениях, то их потоки взаимно уравновешивают друг друга, и мы ничего не ощущаем.В тех случаях, когда однородность потока скрытых частиц нарушается, и  движется больше, чем в  противоположном, нулевые колебания в вакууме начинают себя проявлять.В физике микромира по одной из систематик на основе весьма общих теоретических соображений все элементарные частицы делятся на 3 класса: I класс включает в себя фотон - порцию электромагнитного излучения, II - электрон и нейтрино, III класс - андроны - самый многочисленный (их известно сейчас несколько сотен). К этому классу относятся, в частности, протон, нейтрон и мезон - частицы с массами промежуточными между массой электрона и массой протона. Значительная часть адронов - нестабильные частицы с очень коротким временем жизни. Особо коротко живущие частицы получили название резонансов [4]Среди них имеются частицы, массы которых в несколько раз превосходят массу протона. И есть предположение, согласно которому «спектр масс» элементарных частиц вообще простирается до бесконечности. Если подобное предположение справедливо, то это значит, что при определенных условиях в ультрамалых пространственно-временных областях могут рождаться макроскопические и даже космические объекты.Во всяком случае, современная теория элементарных частиц такую возможность допускает.Согласно одной из гипотез Вселенная, выйдя из исходного состояния, поначалу была вообще пустой, а все вещество и излучение возникли из вакуума. Метагалактика образовалась в результате распада сверхтяжелого суперадрона с массой 10⁵⁶ г. Это и был тот «первоатом», тот сверхплотный сгусток материи, который дал начало наблюдаемой Вселенной. Его распад на более мелкие адроны привел к образованию протоскоплений галактик, а последующие распады на адроны с еще меньшими массами - к образованию галактик . Микромир и мегакосмос - две стороны  одного и того же процесса, который мы называем Вселенной. Физика микромира проникла в область явлений, которые характеризуются масштабами порядка 10^-15 см, астрофизика изучает объекты, для которых характерны расстояния вплоть до 10²⁸ см. Но какими бы гигантскими размерами ни обладала та или иная космическая система, она в конечном итоге состоит из элементарных частиц. В то же время  мы сами, как и все окружающие нас объекты, являемся частью мегакосмоса.2.    Модель атома (корпускула) Корпускула – от латинского corpuskulum - астица в класси еской неквантовой физике. Предположение о том, то любое вещество состоит измельчайших неделимых частиц - атомов, было Высказано около 2500 лет назад древнегре ескими философами Левкиппом и Демокритом в их   атомистиеских гипотезах. Левкипп   (5век до н. э.) –древнегреческий философ-материалист,один из создателей древней атомистики.Левкипп был учителем Демокрита,фигура которого как создателя завершенной системы атомистики полностью заслонила его учителя. Левкипп для объяснения разнообразия предметов утверждает существование относительного небытия, то есть наличия пустоты, пространства, полностью лишенного материи, как своеобразной   арены, на которой разыгрываются все происходящие в природе Вещественные процессы. Пустота разделяет все сущее на множество элементов. Свойства этих элементовзависят от ограничивающего их пустого пространства. Различаются они по величине, фигуре, движению. Но все элементы мыслятся как однородные,непрерывные и потому неделимые(atomoi). Левкипп считает движение внутренне присущим атомам [2]. Демокрит  (460-370 до н. э.) – древнегреческий филисоф-материалист,создатель Завершенной системы атомистики.Историческое место философии Демокрита   определяется переходом древнегреческой Натурфилософии к выработке понятия индивидуализма,индивидуального бытия. Это нашло свое отражение в исходном понятии философии Демокрита - понятии «атома», как некоторого неделимого материального индивидуума (греческое   atomos, как латинское individuum означает «неделимый»,который признается не возникающим и не гибнущим, не разрушимым, не подверженным какому-либо воздействию извне,подлинным бытием, противостоящим пустоте как абсолютному ни то.  Атом таким образом превращался у Демокрита просто в геометрическое тело, которое также неразрушимо, вечно и не имеет каких-либо физических свойств. Демокрит отрицал бесконечную делимость материи. Атомы различаются между собой только формой, порядком взаимного следования, и положением в пустом пространстве, а также величиной и зависящей от величины тяжестью. Они имеют бесконечно разнообразные формы с впадинами или выпуклостями. Демокрит называет атомы также «фигурами» или «видиками», из чего следует, что атомы Демокрита являются максимально малыми, далее неделимыми фигурами или статуэтками. В современной науке много спорили о том, являются ли атомы Демокрита физическими или геометрическими телами, однако сам Демокрит еще не дошел до различения физики и геометрии.Из этих атомов, движущихся в различных направлениях, из их «вихря» по естественной необходимости путем сближения взаимноподобных атомов образуются как отдельные целые тела, так и весь мир;движение атомов вечно, а число возникающих миров бесконечно. Атомы для человека невидимы, а человеческие отношения объясняются истечениями из атомов, «видиками», действующими на наши органы чувств и вызывающими соответствующие ощущения , так что не существует ни сладкого, ни горького, ни белого, ни черного самого по себе, но только атомы и пустота.Существенные изменения в атомистическое учение Демокрита внес  Э п и к у р  (342-341 до н. э.). Вихревое движение атомов заменяется у Эпикура падением, вводится понятие «веса атомов». Особенно примечательно учение Эпикура о произвольном отклонении атомов от падения по прямой, обосновывающее возникновение миров (число которых бесконечно)  и свободу индивида (т. е. атома и человека). В борьбе  с традиционным для античной  натурфилософии понятием рока (судьбы) Эпикур доходит до беспрецедентного отрицания точной закономерности небесных явлений.Философская поэма  Лукреция  (1 век до н. э.) «О природе вещей», написанная в форме дидактического эпоса, излагает учение Эпикура - главным образом его физику. Это единственный полностью сохранившийся памятник материалистической мысли древности .Поэма Лукреция состоит из 6 книг; в книгах 1 и 2 излагается атомистическая теория  мироздания и идея  корпускулярной модели атома.

20. «Мир микрообъектов- квантовая физика. Проблемы современного естествознания».Микромир — это мир непосредственно ненаблюдаемых объектов, имеющих пространственные размеры от 10-10 до 10-18 м. Время жизни этих объектов может достигать 10-24с.К микромиру относятся молекулы, атомы и элементарные частицы.Революционное изменение классических представлений о физической картине мира произошло после открытия квантовых свойств материи. С появления квантовой физики, описывающей движения микрочастиц, начали вырисовываться новые элементы единой физической картины мира. Физика-это основа естественных наук.Всю историю развития физики можно условно разделить на три основных этапа:Докласической,Классической,ПосткласическойПервый этап развития физики- его ещё называют «Донаучным» т.к естествознание медленно развивалось из натур философии, философии природы ,представляющей собой умозрительное истолкование природных явлений и процессов. Этот этап самый длинный (от времени Аристотеля IV в д.н.э до конца XII) Этот этап открывает геоцентрическая система мировых сфер Аристотеля.Второй этап связывают с Астрономическими открытиями Галилео Галилея и Иссака Ньютона, называется этот этап « Этап Классической физики» Это этап длился около трех веков до конца XIXв. Он характеризовался в таких областях как: термодинамика , молекулярная физика ,оптика ,электричество , так же были установлены газовые законы ,уравнения кинетической теории. Третий тап начинается с введением « квантовой концепции» предложенной Максом Планом ,это начало развития современной физики включающей в себя не только квантовые ,но и классические представления. Физика исследует микромир. Выделяются новые микропроцессы , происходят внутри ядра , атома и элементарных частиц. Проблемы современного естествознания:Проблемы экологии. Живые системы. Окружающая и воспринимаемая среда. Вид, популяция. Динамика популяций. Популяционная структура вида. Концепция экосистемы. Биосфера как экосистема. Упругая и резистентная устойчивость. Кибернетическая природа экосистем. Математическое моделирование в экологии

21. Мир реальных макрообъектов-статистическая физика.Статистическая физика - раздел физики, задача которого — выразить свойства макроскопических тел, т. е. систем, состоящих из очень большого числа одинаковых частиц (молекул, атомов, электронов и т.д.), через свойства этих частиц и взаимодействие между ними.Изучением макроскопических тел занимаются и др. разделы физики —термодинамика, Термодинамика – это наука о наиболее общих свойствах макроскопических систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, и о процессах перехода между этими состояниями.) механика сплошных сред, электродинамика сплошных сред. Однако при решении конкретных задач методами этих дисциплин в соответствующие уравнения всегда входят неизвестные параметры или функции, характеризующие данное тело.Статистическая физика приняла завершенный вид после работ американского физика Дж.У.Гиббса, который дал общий метод вычисления усредненных макроскопических величин для произвольной системы.Для описания движения планет, космического корабля, работы простых механизмов используют уравнения механики, которые позволяют определить положения и скорости всех частей системы. Но уравнения механики становятся бессильными, когда число частиц в системе очень велико, например, когда надо описать поведение газа или электрического тока.Статистическая физика изучает свойства сложных систем - газов, жидкостей, твердых тел и их связь со свойствами отдельных частиц - атомов и молекул, из которых эти системы состоят. Для таких систем не нужно слишком детального описания. Нельзя измерить энергию и импульс всех молекул газа. В газе мы измеряем давление, которое есть результат ударов большого числа молекул; сопротивление кристалла есть следствие большого числа столкновений электронов с атомами. Во всех физических системах, состоящих из большого числа частиц, изучаются величины, усредненные по многим частицам.

22.Вероятность как атрибут сложных систем.Как современное естествознание пришло к выводу о фундаментальности вероятностных закономерностей? Первоначально считалось, что статистические законы обусловлены неполнотой наших знаний, что к вероятностному описанию приходится прибегать, когда неизвестны детали картины, трудно или нельзя точно учесть все данные, все взаимодействия (концепция неполноты знаний).  Фактически она предполагала,  что за статистическими  законами обязательно «скрываются» динамические, что в основе всего лежат именно динамические законы,  которые как раз и выражают объективные  причинно-следственные  связи. В рамках концепции примата динамических  закономерностей  причинность связывается, по сути дела, только с этими закономерностями. Случайность рассматривается только в субъективном плане (неполнота наших знаний); объективная случайность отождествляется с отсутствием причинности. Часто вместо терминов «динамические»  и «статистические»  нередко употребляются термины «причинные» и «случайные»; тем  самым причинность противопоставляется случайности – либо причинность, либо случайность. Недаром вероятностное поведение микрообъектов определенное  время рассматривали как результат нарушения принципа причинности в квантовой механике.Концепция примата динамических  закономерностей оказалась весьма живучей. Это объясняется рядом причин. Во-первых, статистические физические теории возникли позднее и, как казалось, на базе последних. Так, статистическая  механика имеет в качестве своего «динамического» аналога классическую механику, а микроскопическая  электродинамика – классическую электродинамику. Во-вторых, представлялось, что однозначное предсказание,  получаемое в динамических теориях, в большей мере, чем вероятностные, отвечают самому духу «точной науки». В-третьих, для понимания принципиальной роли статистических законов требуется  владение диалектикой, рассмотрение таких диалектических категорий, как необходимое и случайное, возможное и действительное. В этой связи отметим так называемую концепцию равноправия. В отличие от предыдущей концепции, она не утверждает примата динамических закономерностей. Она исходит из того, что динамические и статистические закономерности в определенном смысле равноправны – они играют одинаково важную роль, но в разных областях: законы поведения индивидуальных объектов динамические, а законы поведения в больших коллективах статистические. Концепция равноправия представляется сегодня неправомерной. Серьезный удар по этой концепции нанесла квантовая  механика, показавшая, что для проявления статистических закономерностей не обязательно наличие коллектива объектов – даже отдельный объект может описываться этими закономерностями. Нельзя такие понятия, как динамические и статистические законы, относить к категориям единой противоположности. В качестве таких категорий следует рассматривать необходимое и случайное, возможное и действительное.Рассмотрение проблемы соотношения между динамическими и статистическими закономерностями показало, что именно статистические закономерности являются фундаментальными по сравнению с динамическими закономерностями, они глубже выражают указанные связи. Современную концепцию можно сформулировать так: «Динамические законы представляют собой первый, низший этап в процессе познания окружающего нас мира; статистические законы адекватнее отображают объективные связи в природе: они являются следующим, более высоким этапом познания».Все фундаментальные теории можно разделить на две группы – динамические и статистические теории. В динамических теориях величины подчиняются однозначным (динамическим) закономерностям; статистические теории основаны на вероятностных (статистических) закономерностях. К динамическим теориям относятся классическая механика, механика сплошных сред, (гидродинамика) и теория упругости, феноменологическая термодинамика, классическая электродинамика,  включая волновую оптику, специальная и общая теория относительности. В этих теориях состояние физического объекта (системы) однозначно определяется заданием точных значений тех или иных величин. Теория гравитации Эйнштейна – это последний триумф динамических закономерностей.Первая статистическая  физическая теория – статистическая механика – возникла на основе  фундаментальных работ Максвелла и Больцмана. Вскоре обнаружилось, что применение этой теории к тепловым процессам позволяет объяснить важнейшие положения феноменологической термодинамики и, прежде всего, второе начало термодинамики. Все статистические теории отличаются от динамических содержанием понятия состояния системы. В отличие от  динамических, в статистических теориях состояние задается не значениями физических величин, а законами распределения,  которые дают вероятности того, что рассматриваемые  величины принимают те или иные значения. Сами же эти величины являются случайными – они не принимают определенных значений в заданных условиях. К фундаментальным статистическим  теориям относятся квантовая электродинамика, теория слабых взаимодействий,  квантовая хромодинамика. В современной физике физический вакуум рассматривается не как пустота, а как пространство, «наполненное» случайно возникающими и исчезающими виртуальными частицами.