- •1. Наука: определение, основные черты, отличие от других сфер культуры.
- •2. Естествознание, как область науки
- •Отличие естествознания от других научных областей
- •3. Специфика и взаимосвязь естественнонаучного и гуманитарного типов культур
- •4. Классификация естественных наук
- •5.Структура естественнонаучного познания
- •6. Методология научного познания
- •7. Исторические закономерности естественнонаучного познания
- •8. Понятие научной картины мира. Понятие естественнонаучной картины мира.
- •9. Картины мира в истории науки
- •10. Структурность и системность как атрибуты материи. Основные виды материи
- •11. Живая и неживая природа. Мега-, макро- и микромиры. Проблема единства мира
- •12. Основные положения и выводы специальной и общей теории относительности.
- •13. Фундаментальные типы физических взаимодействий. Принцип симметрии и законы сохранения
- •14.Корпускулярно-волновой дуализм. Принцип дополнительности.
- •15. Состояние квантово-механической системы и принцип неопределенности
- •16. Принцип детерминизма в естествознании. Понятие индетерминизма. Соотношение статистических и динамических законов.
- •17. Понятия закрытой и открытой системы. Переход от равновесной термодинамики классической науки к неравновесной термодинамики неклассической науки
- •18. Исторические этапы развития астрономических и космологических знаний
- •Возникновение и основные этапы развития астрономии
- •19. Основные типы космических объектов.
- •20. Космологические модели эволюции Вселенной
- •21. Предмет и структура биологии.
- •22. Основные уровни организации живого
- •25. Структура и принципы синтетической теории эволюции.
- •26.Синергетика: основные понятия, положения и направления.
- •27. Понятие системы. Системный метод исследования и его специфика.
- •Информационный подход в методологии познания
- •30. Учение о ноосфере и концепция устойчивого развития.
- •Концепция устойчивого развития
15. Состояние квантово-механической системы и принцип неопределенности
Этот принцип впервые сформулировал выдающийся немецкий физик Вернер Гейзенберг (1901—1976) в виде Соотношения неточностей при определении сопряженных величин в квантовой механике, который теперь обычно называют принципом неопределенности. Суть его заключается в следующем:если мы стремимся определить значение одной из сопряженных величин в кван-тово-механическом описании, например, координаты х, то значение другой величины, а именно скорости или скорее импульса, нельзя определить с такой же точностью. Иначе говоря, чем точнее определяется одна из сопряженных величин, тем менее точной оказывается другая величина.
Таким образом, принцип неопределенности постулирует: Невозможно с одинаковой точностью определить и положение, и импульс микрочастицы. Произведение их неточностей не должно превышать постоянную Планка. На практике, конечно, неточности измерения бывают значительно больше, чем тот минимум, который предписывает принцип неопределенности, но речь идет о принципиальной стороне дела. Границы, которые устанавливаются этим принципом, не могут быть преодолены путем совершенствования средств измерения. Поэтому принцип неопределенности, по крайней мере в настоящее время, считается фундаментальным положением квантовой механики и неявно фигурирует в ней во всех рассуждениях. Теоретически не исключается возможность отклонения этого принципа и соответственно изменения связанных с ним законов квантовой механики, но в настоящее время он считается общепризнанным. Из принципа неопределенности непосредственно следует, что вполне возможно осуществить эксперимент, с помощью которого можно с большой точностью определить положение микрочастицы, но в таком случае ее импульс будет определен неточно. Наоборот, если импульс будет определен с возможной степенью точности, тогда ее положение станет известным недостаточно точно.
В квантовой механике любое состояние системыописывается с помощью так называемой "волновой функции", но в отличие от классической механики эта функция определяет параметры ее будущего состояния не достоверно, а лишь с той или иной степенью вероятности. Это означает, что для того или иного параметра системы волновая функция дает лишь вероятностные предсказания. Например, будущее положение какой-либо частицы системы будет определено лишь в некотором интервале значений, точнее говоря, для нее будет известно лишьвероятностное распределение значений. Таким образом, квантовая теория фундаментально отличается от классической тем, что ее предсказания имеют лишь вероятностный характер и потому она не обеспечивает точных предсказаний, к каким мы привыкли в классической механике. Именно эта неопределенность и неточность ее предсказаний больше всего вызывает споры среди ученых, некоторые из которых стали в связи с этим говорить об индетерминизме квантовой механики. Немецкий физик Гейзенберг, учитывая волновые св-ва микрочастиц и связанные с волновыми св-ми ограничения в их поведении, сделал следующий вывод:
объект микромира невозможно одновременно с любой, наперед заданной, точностью характеризовать и координатой и импульсом.