Teorías fundamentales. Ejemplos de teoría científica. Sobre la relación entre las teorías dinámicas fundamentales y estadísticas

La pared es dura y si viertes agua en el ácido, explotará. Todas las leyes físicas del mundo denso, todas científico teorías, implementados en acciones específicas, son creados por el hombre. Las personas mismas han creado el mundo en el que viven. Al amanecer... en cualquier negocio se necesita una fe absoluta e inquebrantable, expansión de la conciencia y mucha paciencia. Jesucristo solo ejemplo capacidades humanas demostradas. Al estar en el mundo denso, en su estructura física no se diferencia de las personas, excepto...

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Y el hecho de que en todas estas épocas existieron las mismas familias de organismos vivos. Es decir, la detección ejemplo, dinosaurios que existieron continuamente desde el Proterozoico hasta el Cenozoico, trilobites del Cenozoico, mamuts del Silúrico, archaeopteryx de Rife, etc. Pero esto… tiene sus raíces y fundamento en una religión monoteísta (Golovin, 2001). Sin embargo, en realidad el evolucionismo puede aceptarse. científico teoría, pero el creacionismo moderno no puede hacerlo, al menos por dos razones. En primer lugar, en...

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La tercera hipótesis fue rechazada y la segunda, semiconservadora, recibió derechos de ciudadanía. Este - repito, clásico - ejemplo muestra cómo en una búsqueda real de la Verdad se consideran y prueban concienzudamente diversas hipótesis. Un verdadero científico... Y si en nuestro tiempo hay personas que "derrocan" la genética molecular, teoría relatividad u otros firmemente establecidos y verificados. científico teorías, entonces se trata de ignorantes analfabetos o descarados charlatanes. Por el contrario, el principal...

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Y muestra el papel real del hombre en el mundo. científico teorías La filosofía materialista premarxista, que no tenía La sociedad, contemplativa en esencia, declaró al hombre parte de la naturaleza y comparó la naturaleza con un mecanismo gigantesco, donde... se utiliza el principio reactivo del movimiento, tras el cual una persona puede superar la gravedad terrestre. Moderno científicamente

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... -la revolución tecnológica acelera la transformación de la actividad humana en un factor cósmico. Descubrimientos de las ciencias naturales y la tecnología... teoría científico Universo. Este teoría teorías Finalmente se formó a mediados del siglo XX. La base de lo existente. El Big Bang se convirtió Teoría teorías Relatividad de Albert Einstein. Todos los demás teorías y por lo tanto, de cómo Universo. Este... hechos y evidencias, pero manténganse firmes en las posiciones de su ciencia. muy colorido ejemplo convirtiendo la ciencia en religión... Y ahora, veamos qué tipo de "ballenas...

La formación de la física (hasta el siglo XVII). Los fenómenos físicos del mundo circundante atraen desde hace tiempo la atención de la gente. Los intentos de encontrar una explicación causal de estos fenómenos precedieron a la creación de la filosofía en el sentido moderno de la palabra. En el mundo grecorromano (siglo VI a. C. - siglo II d. C.), surgieron por primera vez ideas sobre la estructura atómica de la materia (Demócrito, Epicuro, Lucrecio), se desarrolló un sistema geocéntrico del mundo (Ptolomeo), se establecieron las leyes más simples. Se descubrió la estática (la regla del apalancamiento), la ley de propagación rectilínea y la ley de reflexión de la luz, se formularon los principios de la hidrostática (ley de Arquímedes), se observaron las manifestaciones más simples de la electricidad y el magnetismo.

Resultado de los conocimientos adquiridos en el siglo IV. ANTES DE CRISTO mi. Aristóteles fracasó. La física de Aristóteles incluía ciertas disposiciones correctas, pero al mismo tiempo carecía de muchas de las ideas progresistas de sus predecesores, en particular la hipótesis atómica. Al reconocer la importancia de la experiencia, Aristóteles no la consideró el criterio principal para la confiabilidad del conocimiento, prefiriendo las ideas especulativas. En la Edad Media, las enseñanzas de Aristóteles, canonizado por la iglesia, frenaron durante mucho tiempo el desarrollo de la ciencia.

La ciencia revivió sólo en los siglos XV y XVI. en la lucha contra las enseñanzas escolásticas de Aristóteles. A mediados del siglo XVI. N. Copérnico propuso un sistema heliocéntrico del mundo y marcó el comienzo de la liberación de las ciencias naturales de la teología. Se estimularon las necesidades de producción, el desarrollo de la artesanía, el transporte marítimo y la artillería. investigación científica basado en la experiencia. Sin embargo, en los siglos XV-XVI. Los estudios experimentales fueron en su mayoría aleatorios. Sólo en el siglo XVII. Comenzó la aplicación sistemática del método experimental en física, lo que condujo a la creación de la primera teoría física fundamental: la mecánica clásica de Newton.

Formación de la física como ciencia (principios del siglo XVII – finales del siglo XVIII).

El desarrollo de la fisiología como ciencia en el sentido moderno de la palabra tiene su origen en las obras de G. Galileo (primera mitad del siglo XVII), quien comprendió la necesidad de una descripción matemática del movimiento. Demostró que la influencia de los cuerpos circundantes sobre un cuerpo determinado no determina la velocidad, como se creía en la mecánica aristotélica, sino la aceleración del cuerpo. Esta afirmación representó la primera formulación de la ley de la inercia. Galileo descubrió el principio de la relatividad en mecánica (ver el principio de la relatividad de Galileo) , demostró la independencia de la aceleración de la caída libre de los cuerpos de su densidad y masa, fundamentó la teoría de Copérnico. También obtuvo importantes resultados en otras áreas de la Física. Construyó un telescopio de gran aumento y con su ayuda realizó numerosos descubrimientos astronómicos (montañas en la Luna, satélites de Júpiter, etc.). El estudio cuantitativo de los fenómenos térmicos comenzó después de que Galilsem inventara el primer termómetro.

En la primera mitad del siglo XVII. Comenzó el exitoso estudio de los gases. El alumno de Galileo, E. Torricelli, estableció la existencia de la presión atmosférica y creó el primer barómetro. R. Boyle y E. Marriott estudiaron la elasticidad de los gases y formularon la primera ley de los gases, que lleva su nombre. W. Snellius y R. Descartes descubrieron la ley de refracción de la luz. Al mismo tiempo se creó el microscopio. A principios del siglo XVII se dio un importante paso adelante en el estudio de los fenómenos magnéticos. W. Gilbert. Demostró que la Tierra es un gran imán y fue el primero en distinguir estrictamente entre fenómenos eléctricos y magnéticos.

El principal logro del siglo XVII. Fue la creación de la mecánica clásica. Desarrollando las ideas de Galileo, H. Huygens y otros predecesores, I. Newton en su obra "Principios matemáticos de la filosofía natural" (1687) formuló todas las leyes básicas de esta ciencia (ver las leyes de la mecánica de Newton). . Durante la construcción de la mecánica clásica se materializó por primera vez el ideal de una teoría científica, que todavía existe hoy. Con el advenimiento de la mecánica newtoniana, finalmente se comprendió que la tarea de la ciencia es encontrar las leyes de la naturaleza más generales formuladas cuantitativamente.

La mecánica newtoniana logró su mayor éxito al explicar el movimiento de los cuerpos celestes. Basándose en las leyes del movimiento planetario establecidas por J. Kepler a partir de las observaciones de T. Brahe, Newton descubrió la ley de la gravitación universal (ver Ley de gravitación de Newton) . CON Con la ayuda de esta ley, fue posible calcular con notable precisión el movimiento de la Luna, los planetas y los cometas del sistema solar, y explicar el flujo y reflujo del océano. Newton se adhirió al concepto de acción de largo alcance, según el cual la interacción de cuerpos (partículas) se produce instantáneamente directamente a través del vacío; Las fuerzas de interacción deben determinarse experimentalmente. Fue el primero en formular claramente los conceptos clásicos del espacio absoluto como contenedor de materia, independiente de sus propiedades y movimiento, y del tiempo absoluto que fluye uniformemente. Hasta la creación de la teoría de la relatividad, estas ideas no sufrieron ningún cambio.

De gran importancia para el desarrollo de la fisiología fue el descubrimiento de la corriente eléctrica por L. Galvani y A. Volta. La creación de potentes fuentes de corriente continua (baterías galvánicas) permitió detectar y estudiar los diversos efectos de la corriente. Se investigó el efecto químico de la corriente (G. Davy, M. Faraday). V.V. Petrov recibió un arco eléctrico. El descubrimiento por H. K. Oersted (1820) de la acción de la corriente eléctrica sobre una aguja magnética demostró la conexión entre la electricidad y el magnetismo. Basándose en la unidad de los fenómenos eléctricos y magnéticos, A. Ampere llegó a la conclusión de que todos los fenómenos magnéticos son causados ​​por partículas cargadas en movimiento. descarga eléctrica. A continuación, Ampere estableció experimentalmente una ley que determina la fuerza de interacción de las corrientes eléctricas (ley de Ampere). .

En 1831 Faraday descubrió el fenómeno de la inducción electromagnética (ver Inducción electromagnética) . Al intentar explicar este fenómeno utilizando el concepto de acción de largo alcance, se encontraron importantes dificultades. Faraday propuso una hipótesis (incluso antes del descubrimiento de la inducción electromagnética) según la cual las interacciones electromagnéticas se llevan a cabo a través de un agente intermedio: un campo electromagnético (el concepto de acción de corto alcance). Esto marcó el comienzo de la formación de una nueva ciencia sobre las propiedades y leyes de comportamiento de una forma especial de materia: el campo electromagnético.

Incluso antes del descubrimiento de esta ley, S. Carnot en su obra “Reflexiones sobre fuerza motriz fuego y sobre las máquinas capaces de desarrollar esta fuerza" (1824) obtuvo resultados que sirvieron de base para otra ley fundamental de la teoría del calor: la segunda ley de la termodinámica. Esta ley fue formulada en las obras de R. Clausius (1850) y W. Thomson (1851). Es una generalización de datos experimentales que indican la irreversibilidad de los procesos térmicos en la naturaleza y determina la dirección de posibles procesos energéticos. Los estudios de J. L. Gay-jugaron un papel importante en la construcción de la termodinámica. Lussac, a partir del cual B. Clapeyron encontró la ecuación de estado de un gas ideal, generalizada además por D.I.

Simultáneamente con el desarrollo de la termodinámica, se desarrolló la teoría cinética molecular de los procesos térmicos. Esto hizo posible incluir los procesos térmicos en el marco de la imagen mecánica del mundo y condujo al descubrimiento de un nuevo tipo de leyes: las estadísticas, en las que todas las conexiones entre cantidades físicas son probabilísticas.

En la primera etapa del desarrollo de la teoría cinética del medio más simple, el gas, Joule, Clausius y otros calcularon los valores promedio de varias cantidades físicas: la velocidad de las moléculas, el número de colisiones por segundo, la media libre camino, etc Se obtuvo la dependencia de la presión del gas del número de moléculas por unidad de volumen y la energía cinética promedio del movimiento de traslación de las moléculas. Esto hizo posible revelar el significado físico de la temperatura como medida de la energía cinética promedio de las moléculas.

La segunda etapa en el desarrollo de la teoría cinética molecular comenzó con el trabajo de J. C. Maxwell. En 1859, habiendo introducido por primera vez el concepto de probabilidad en la filosofía, encontró la ley de distribución de moléculas según la velocidad (ver Distribución de Maxwell). . Después de esto, las posibilidades de la teoría cinética molecular se expandieron enormemente. Y Posteriormente condujo a la creación de la mecánica estadística. L. Boltzmann construyó una teoría cinética de los gases y dio una fundamentación estadística de las leyes de la termodinámica. El principal problema, que Boltzmann pudo resolver en gran medida, fue conciliar la naturaleza reversible en el tiempo del movimiento de las moléculas individuales con la evidente irreversibilidad de los procesos macroscópicos. Según Boltzmann, el equilibrio termodinámico de un sistema corresponde a la probabilidad máxima de un estado dado. La irreversibilidad de los procesos está asociada con la tendencia de los sistemas al estado más probable. De gran importancia fue el teorema que demostró sobre la distribución uniforme de la energía cinética media en grados de libertad.

La mecánica estadística clásica se completó con los trabajos de J. W. Gibbs (1902), quien creó un método para calcular funciones de distribución para cualquier sistema (no solo gases) en un estado de equilibrio termodinámico. La mecánica estadística recibió un reconocimiento general en el siglo XX. después de la creación por A. Einstein y M. Smoluchowski (1905-06) basada en la teoría cinética molecular de la teoría cuantitativa del movimiento browniano, confirmada en los experimentos de J. B. Perrin.

En la segunda mitad del siglo XIX. proceso largo Maxwell completó el estudio de los fenómenos electromagnéticos. En su obra principal, “Tratado sobre electricidad y magnetismo” (1873), estableció ecuaciones para el campo electromagnético (que lleva su nombre), que explicaban todos los hechos conocidos en ese momento desde un único punto de vista y permitían predecir nuevos fenómenos. Maxwell interpretó la inducción electromagnética como el proceso de generación de un campo eléctrico de vórtice mediante un campo magnético alterno. A continuación predijo el efecto contrario: la generación de un campo magnético mediante un campo eléctrico alterno (ver Corriente de desplazamiento). . El resultado más importante de la teoría de Maxwell fue la conclusión de que la velocidad de propagación de las interacciones electromagnéticas es finita, igual a la velocidad de la luz. El descubrimiento experimental de las ondas electromagnéticas por G. R. Hertz (1886-1889) confirmó la validez de esta conclusión. De la teoría de Maxwell se desprende que la luz tiene una naturaleza electromagnética. Así, la óptica se convirtió en una de las ramas de la electrodinámica. A finales del siglo XIX. P. N. Lebedev descubrió y midió experimentalmente la presión de la luz predicha por la teoría de Maxwell, y A. S. Popov fue el primero en utilizar ondas electromagnéticas para la comunicación inalámbrica.

La experiencia ha demostrado que el principio de relatividad formulado por Galileo, según el cual los fenómenos mecánicos se desarrollan de manera idéntica en todos los sistemas de referencia inerciales, también es válido para los fenómenos electromagnéticos. Por lo tanto, las ecuaciones de Maxwell no deberían cambiar de forma (deben ser invariantes) al pasar de un sistema de referencia inercial a otro. Sin embargo, resultó que esto sólo es cierto si las transformaciones de coordenadas y de tiempo durante tal transición son diferentes de las transformaciones galileanas que son válidas en la mecánica newtoniana. Lorentz encontró estas transformaciones (transformaciones de Lorentz) , pero no pude darles la interpretación correcta. Esto lo hizo Einstein en su teoría de la relatividad especial.

El descubrimiento de la teoría parcial de la relatividad mostró las limitaciones de la imagen mecánica del mundo. Los intentos de reducir los procesos electromagnéticos a procesos mecánicos en un medio hipotético, el éter, resultaron insostenibles. Quedó claro que el campo electromagnético es una forma especial de materia cuyo comportamiento no obedece a las leyes de la mecánica.

En 1916, Einstein desarrolló la teoría general de la relatividad: la teoría física del espacio, el tiempo y la gravedad. Esta teoría marcó una nueva etapa en el desarrollo de la teoría de la gravedad.

A principios del siglo XIX y XX, incluso antes de la creación de la teoría especial de la relatividad, se marcó el comienzo de la mayor revolución en el campo de la física, asociada con el surgimiento y desarrollo de la teoría cuántica.

A finales del siglo XIX. Resultó que la distribución de la energía de la radiación térmica en todo el espectro, derivada de la ley de la física estadística clásica sobre la distribución uniforme de la energía en grados de libertad, contradice la experiencia. De la teoría se deducía que la materia debería emitir ondas electromagnéticas a cualquier temperatura, perder energía y enfriarse hasta el cero absoluto, es decir, que el equilibrio térmico entre materia y radiación es imposible. Sin embargo, la experiencia cotidiana contradice esta conclusión. La solución fue encontrada en 1900 por M. Planck, quien demostró que los resultados de la teoría son consistentes con la experiencia, si asumimos, en contradicción con la electrodinámica clásica, que los átomos emiten energía electromagnética no continuamente, sino en porciones separadas: cuantos. La energía de cada uno de esos cuantos es directamente proporcional a la frecuencia y el coeficiente de proporcionalidad es el cuanto de acción. h= 6,6×10-27 ergio× segundo, que más tarde se conoció como la constante de Planck.

En 1905, Einstein amplió la hipótesis de Planck, sugiriendo que la porción emitida de energía electromagnética también se propaga y se absorbe sólo en su totalidad, es decir. Se comporta como una partícula (más tarde llamada fotón). . Basándose en esta hipótesis, Einstein explicó las leyes del efecto fotoeléctrico que no encajan en el marco de la electrodinámica clásica.

Así, la teoría corpuscular de la luz revivió a un nuevo nivel cualitativo. La luz se comporta como una corriente de partículas (corpúsculos); sin embargo, al mismo tiempo también tiene propiedades ondulatorias, que se manifiestan, en particular, en la difracción y la interferencia de la luz. En consecuencia, las propiedades ondulatorias y corpusculares, incompatibles desde el punto de vista de la Física clásica, son inherentes a la luz en igual medida (dualismo de la luz). La "cuantización" de la radiación llevó a la conclusión de que la energía de los movimientos intraatómicos también puede cambiar sólo abruptamente. Esta conclusión fue hecha por N. Bohr en 1913.

En 1926, Schrödinger, tratando de obtener valores discretos de la energía atómica a partir de una ecuación de tipo ondulatorio, formuló la ecuación fundamental de la mecánica cuántica, que lleva su nombre. W. Heisenberg y Born (1925) construyeron la mecánica cuántica en otra forma matemática: la llamada. Mecánica matricial.

Según el principio de Pauli, la energía de todo el conjunto de electrones libres de un metal, incluso en el cero absoluto, es distinta de cero. En un estado no excitado, todos los niveles de energía, desde cero hasta algún nivel máximo (nivel de Fermi), están ocupados por electrones. Esta imagen permitió a Sommerfeld explicar la pequeña contribución de los electrones a la capacidad calorífica de los metales: cuando se calientan, sólo se excitan los electrones cercanos al nivel de Fermi.

En los trabajos de F. Bloch, H. A. Bethe y L. Neel Ginzburg sobre electrodinámica cuántica. Los primeros intentos de estudiar directamente la estructura del núcleo atómico se remontan a 1919, cuando Rutherford, bombardeando núcleos estables de nitrógeno con partículas alfa, logró su transformación artificial en núcleos de oxígeno. El descubrimiento del neutrón en 1932 por J. Chadwick condujo a la creación del modelo moderno del núcleo protón-neutrón (D. D. Ivanenko, Heisenberg). En 1934, los cónyuges I. y F. Joliot-Curie descubrieron la radiactividad artificial.

La creación de aceleradores de partículas cargadas hizo posible estudiar diversas reacciones nucleares. El resultado más importante de esta etapa de la Física fue el descubrimiento de la fisión del núcleo atómico.

En 1939-1945 se liberó por primera vez energía nuclear mediante la reacción en cadena de fisión de 235 U y se creó la bomba atómica. El mérito de utilizar la reacción de fisión nuclear controlada de 235 U con fines industriales y pacíficos pertenece a la URSS. En 1954 se construyó la primera central nuclear en la URSS (Obninsk). Posteriormente, en muchos países se establecieron centrales nucleares rentables.

Se descubrieron neutrinos y muchas partículas elementales nuevas, incluidas partículas extremadamente inestables: resonancias, cuya vida media es de solo 10 -22 -10 -24 segundos. . La interconvertibilidad universal descubierta de las partículas elementales indicó que estas partículas no son elementales en el sentido absoluto de la palabra, sino que tienen una estructura interna compleja que aún no se ha descubierto. La teoría de las partículas elementales y sus interacciones (fuertes, electromagnéticas y débiles) es el tema de la teoría cuántica de campos, una teoría que aún está lejos de estar completa.

Lea el texto y complete las tareas 21-24.

<...>La ciencia es una forma históricamente establecida de actividad humana destinada a comprender y transformar la realidad objetiva, una producción espiritual que da como resultado hechos intencionalmente seleccionados y sistematizados, hipótesis lógicamente verificadas, teorías generalizadoras, leyes fundamentales y particulares, así como métodos de investigación.

La ciencia es al mismo tiempo un sistema de conocimiento, su producción espiritual y una actividad práctica basada en él.

Para cualquier conocimiento científico es fundamental la presencia de lo que se estudia y cómo se estudia. La respuesta a la pregunta de qué se investiga revela la naturaleza del objeto de la ciencia, y la respuesta a la pregunta de cómo se lleva a cabo la investigación revela el método de investigación.

La diversidad cualitativa de la realidad y la práctica social ha determinado la naturaleza multifacética del pensamiento humano y las diferentes áreas del conocimiento científico. ciencia moderna- una colección extremadamente ramificada de ramas científicas individuales. El tema de la ciencia no es sólo el mundo exterior al hombre, varias formas y tipos de movimiento de las cosas, pero también su reflejo en la conciencia, es decir. el hombre mismo. Según su temática, las ciencias se dividen en técnico-natural, que estudian las leyes de la naturaleza y los métodos de su desarrollo y transformación, y sociales, que estudian diversos fenómenos sociales y las leyes de su desarrollo, así como el hombre mismo como ser social ( ciclo humanitario). Entre las ciencias sociales, un lugar especial lo ocupa un complejo de disciplinas filosóficas que estudian la mayoría leyes generales desarrollo de la naturaleza, la sociedad y el pensamiento.

El tema de la ciencia influye en sus métodos, es decir. técnicas, formas de estudiar un objeto. Entonces, en ciencias naturales Uno de los principales métodos de investigación es el experimento y, en las ciencias sociales, la estadística. Al mismo tiempo, las fronteras entre las ciencias son bastante arbitrarias. La etapa actual de desarrollo del conocimiento científico se caracteriza no solo por el surgimiento de disciplinas afines (por ejemplo, la biofísica), sino también por el enriquecimiento mutuo de las metodologías científicas. Las técnicas lógicas científicas generales son la inducción, la deducción, el análisis, la síntesis, así como los enfoques sistemáticos y probabilísticos y mucho más. Cada ciencia tiene un nivel empírico diferente, es decir. material fáctico acumulado: los resultados de observaciones y experimentos, y el nivel teórico, es decir, generalización del material empírico, expresado en teorías, leyes y principios relevantes; Suposiciones científicas basadas en hechos, hipótesis que necesitan una mayor verificación mediante la experiencia. Los niveles teóricos de las ciencias individuales se fusionan en una explicación teórica y filosófica general de principios y leyes abiertos, en la formación de aspectos ideológicos y metodológicos del conocimiento científico en su conjunto.<...>

(Spirkin AG)

Teorías físicas fundamentales y su papel en el estudio de cuestiones metodológicas en física.

La física moderna es una rama del conocimiento extremadamente ramificada. Según ciertos criterios, se divide en una serie de disciplinas o secciones. Así, según los objetos de estudio, la física se divide en física de partículas elementales, del núcleo atómico, física atómica, física molecular, física de sólidos, líquidos y gases, física del plasma y física de cuerpos cósmicos.

Por otro lado, la división de la física se puede realizar según los procesos o formas de movimiento de la materia estudiados: movimiento mecánico; movimiento térmico; procesos electromagnéticos; fenómenos gravitacionales; Procesos causados ​​por interacciones fuertes y débiles. La mayoría de los procesos se consideran en diferentes niveles: macro y microscópico.

Existen conexiones entre ambas ramas de la física, ya que la selección del objeto de estudio predetermina la naturaleza de los procesos a estudiar y la naturaleza de las leyes utilizadas. Por ejemplo, en la física atómica el papel principal lo desempeñan las leyes de la mecánica (mecánica cuántica) y las leyes de las interacciones electromagnéticas.

La división de la física según los procesos estudiados muestra claramente que en la física moderna no se trata de un conjunto dispar de muchas leyes no relacionadas o casi no relacionadas, sino de un pequeño número de leyes fundamentales o teorías físicas fundamentales que cubren vastas áreas de fenómenos. Estas teorías reflejan procesos objetivos en la naturaleza en la forma más completa y general.

En las teorías físicas fundamentales, nuestro conocimiento de las leyes de la naturaleza aparece en una forma tan generalizada que ciertos aspectos de estas teorías adquieren un carácter filosófico. Nos parece indiscutible que a la hora de estudiar cuestiones metodológicas en física, conviene, en primer lugar, basarse en el análisis de las teorías físicas fundamentales. En particular, al analizar la relación entre las leyes dinámicas y estadísticas en física, en primer lugar se debe prestar atención a las teorías fundamentales de naturaleza dinámica y estadística. Aquí descubrimos inmediatamente tanto los puntos en común inherentes a ambas teorías como la principal diferencia entre ellas. Esto le permite evitar declaraciones dudosas o ilegales desde el comienzo del estudio del problema, centrarse en lo principal y no confundirse en los detalles.

La identificación misma de las teorías físicas fundamentales en la física moderna es bastante inequívoca y es poco probable que cause desacuerdos serios. Esta distinción se hace de forma bastante clara, por ejemplo, en las asignaturas de física teórica de L. D. Landau y E. M. Lifshitz y en otras asignaturas.

Las teorías fundamentales del tipo dinámico incluyen: la mecánica clásica de Newton, la mecánica del continuo, la termodinámica, la electrodinámica macroscópica de Maxwell y la teoría de la gravedad. La mecánica relativista clásica (no la cuántica) también es una teoría fundamental, pero en lo que respecta a la estructura que nos interesa: las teorías fundamentales y el papel del concepto de estado, difiere muy poco de la mecánica newtoniana.

Las teorías estadísticas incluyen: la mecánica estadística clásica (o más generalmente, la física estadística), la mecánica cuántica, la estadística cuántica, la electrodinámica cuántica y las teorías cuánticas relativistas de otros campos.

Lo que es notable es la similitud en la estructura de todas las teorías físicas fundamentales sin excepción. Esta circunstancia, hasta donde sabemos, no ha recibido la debida atención en la literatura filosófica. La similitud de las teorías fundamentales se manifiesta principalmente en el hecho de que todas introducen como concepto básico el concepto estado del sistema físico. Es en las teorías fundamentales donde adquiere estricta certeza y son las teorías fundamentales las que revelan la generalidad del significado de este concepto.

Descubrimiento del concepto de estado en la mecánica newtoniana

El concepto de estado en física se identificó claramente por primera vez durante la construcción de la mecánica clásica. Esto se destaca muy expresivamente en la conferencia de E. Wigner, pronunciada por él en 1964 en la presentación Premio Nobel. Las leyes de la física, dice Wigner, “determinan el comportamiento de los objetos estudiados en ella sólo bajo ciertas condiciones bien definidas, pero en otras condiciones dejan una gran arbitrariedad. Aquellos elementos del comportamiento que no están determinados por las leyes de la naturaleza se denominan condiciones iniciales. Éstas, junto con las leyes de la naturaleza, determinan el comportamiento del objeto en la medida en que esto sea generalmente posible”. Y además: “El sorprendente descubrimiento de la era de Newton fue precisamente la clara separación de las leyes de la naturaleza de las condiciones iniciales. Las primeras son inimaginablemente precisas, pero esencialmente no sabemos nada sobre las segundas”.

Las condiciones iniciales no están sujetas a determinadas leyes, no existe conexión entre ellas, es decir, pueden ser arbitrarias en la medida en que las conexiones impuestas al sistema desde el exterior lo permitan. Se puede decir que los valores de las condiciones iniciales dependen de la anterior. evolución de un sistema que forma parte del Universo. Para resolver un problema en particular, es necesario determinarlos experimentalmente o especificarlos utilizando ciertas consideraciones que tengan en cuenta las circunstancias reales de la formulación del problema en consideración.

En la mecánica newtoniana clásica, la mecánica de un sistema de puntos materiales (partículas), las condiciones iniciales están dadas por un conjunto de coordenadas. r yo e impulsos ri, (o velocidades v yo) todas las partículas. Estas cantidades pueden tomar valores arbitrarios: la posición y el momento de cualquier partícula no dependen de las posiciones y el momento de todas las demás partículas.

Las condiciones iniciales, junto con la ley del movimiento (segunda ley de Newton), determinan completamente el comportamiento de los objetos considerados en la mecánica clásica. Esta circunstancia es decisiva para la totalidad de coordenadas y momentos de todas las partículas debe considerarse como una característica del estado del sistema. Las ecuaciones de movimiento describen sin ambigüedades la evolución de este estado. Determinan las aceleraciones de las partículas en función de las fuerzas. Las fuerzas son funciones univaluadas de las distancias entre partículas y sus velocidades relativas.

Las coordenadas y los impulsos (o velocidades) son las principales cantidades físicas en la mecánica newtoniana, ya que determinan el estado del sistema. Además, todas las demás cantidades mecánicas (observables) de interés para la mecánica (energía, momento angular, acción, etc.) se expresan como funciones de coordenadas e impulsos.

Estructura general de las teorías físicas fundamentales.

Como elementos estructurales generales de la mecánica newtoniana se pueden considerar los siguientes: tres elementos: un conjunto de cantidades físicas (observables) con cuya ayuda se describen los objetos de una teoría determinada; caracterización de estados del sistema; ecuaciones de movimiento que describen la evolución de un estado.

Habiendo identificado estos elementos básicos en mecánica, más tarde estaremos convencidos de que todas las teorías físicas fundamentales tienen la misma estructura. En términos más generales, están construidos igual.

El elemento central de la teoría física fundamental es el concepto de estado. Lo principal y determinante en la formación del concepto de Estado es lo siguiente: el estado inicial determina de forma únicael estado final depende de las interacciones dentro del sistema, así como de influencias externas sobre el sistema. No es necesario cerrar el sistema. Sólo es necesario saber exactamente cómo cambian las influencias externas con el tiempo. Las ecuaciones de movimiento permiten calcular el estado final de un sistema a partir de un estado inicial conocido.

Si el estado del sistema es fijo, entonces en cualquier teoría fundamental, así como en la mecánica clásica, es posible determinar todas las cantidades físicas que son de interés en esta teoría.

Es notable que las teorías dinámicas fundamentales difieran significativamente de las teorías estadísticas fundamentales sólo en uno respeto - en el método de determinación del estado. Esta circunstancia recibirá la mayor atención en el futuro.

Muy a menudo se analiza el concepto de Estado en diversas teorías dinámicas y se llama la atención sobre la estructura general de estas teorías. A menudo se observa que en muchos aspectos la situación es similar en la mecánica cuántica. Por este motivo, algunos autores ni siquiera clasifican la mecánica cuántica como una teoría puramente estadística. En realidad, las teorías estadísticas clásicas tienen la misma estructura general que las dinámicas. Por tanto, es necesario prestar especial atención al concepto de Estado en las teorías estadísticas clásicas, ya que el mayor número de malentendidos están asociados con el concepto de Estado en estas teorías. En este sentido, aunque parezca mentira, con la mecánica cuántica todo es más favorable.

El concepto de estado en las teorías dinámicas fundamentales.

La cuestión del estado de los sistemas en diversas teorías dinámicas es relativamente simple y la mayoría de los autores la tratan aproximadamente de la misma manera. Nos detendremos en ello principalmente para completar la presentación. Sobre las características del estado en mecanica clasica ya se ha dicho. Sólo notamos adicionalmente que en esta teoría las variables que caracterizan los estados del sistema son las teorías observables: coordenadas y momentos. Con características más abstractas de un estado, una relación tan simple entre los observables y el concepto de estado ya no está disponible.

Pasemos ahora a otras teorías dinámicas. Mecánica del continuo. En mecánica continua, todas las sustancias se consideran continuas. No se tiene en cuenta su estructura atómico-molecular. En consecuencia, en lugar de un conjunto de coordenadas y momentos, el estado del sistema se caracteriza por funciones que describen la distribución de ciertas cantidades físicas en el espacio: densidad r (r,t), presión p(r), t) y velocidad v(r,t).

Las ecuaciones de hidrodinámica de un fluido ideal, es decir, un líquido (o gas), cuya compresibilidad, viscosidad y conductividad térmica pueden despreciarse, permiten establecer los valores de las funciones r, r Y v en cualquier momento en función de los valores iniciales de estas funciones y las condiciones de contorno.

En un fluido viscoso y no ideal, la disipación de energía mecánica se produce debido a la acción de fuerzas de fricción. El intercambio de calor entre secciones individuales del medio en movimiento se vuelve significativo. La mecánica del continuo deja de ser mecánica pura. Un sistema cerrado de ecuaciones que describa de forma única la evolución del sistema debe incluir relaciones termodinámicas.

Termodinámica. En termodinámica, los procesos térmicos se consideran sin tener en cuenta la estructura molecular de los cuerpos. Por tanto, el estado de un sistema termodinámico se describe de forma completamente diferente que en mecánica. En el caso más simple del gas, las principales cantidades que determinan el estado del sistema son la presión, el volumen y la temperatura. Estas cantidades se llaman parámetros termodinámicos. Existe una conexión entre ellos dada por la ecuación de estado. El estado del sistema se caracteriza completamente por los valores de parámetros independientes. El número de tales parámetros se denomina número de grados de libertad del sistema termodinámico.

La primera y segunda leyes de la termodinámica introducen dos funciones de estado inequívocas: energía interna y entropía. En la termodinámica clásica, sólo se consideran los estados de equilibrio y los procesos reversibles (infinitamente lentos) de equilibrio. En realidad, no se considera la evolución de los sistemas reales a lo largo del tiempo. Con la ayuda de la termodinámica sólo se pueden establecer conexiones inequívocas entre los parámetros termodinámicos de varios estados de equilibrio.

Los procesos de desequilibrio se estudian en la termodinámica de procesos irreversibles. En esta teoría, el estado del sistema se caracteriza por funciones termodinámicas locales de coordenadas y tiempo. Estos incluyen: densidad de masa, densidad de momento, temperatura, presión, energía interna o densidad de entropía. Para funciones termodinámicas locales, se escriben ecuaciones de transporte que expresan la conservación de masa, momento y energía en un medio en movimiento. Estas ecuaciones, junto con la ecuación de estado y la ecuación calórica, que da la dependencia de la energía de la presión y la temperatura, permiten rastrear su evolución en el tiempo utilizando los valores iniciales de las funciones termodinámicas locales.

Electrodinámica. En la electrodinámica de Maxwell, el objeto de estudio es el campo electromagnético. El estado del campo electromagnético se caracteriza por la intensidad del campo eléctrico. mi(r), t) y campo magnético norte(r,t). Basado en las propiedades eléctricas y magnéticas conocidas de una sustancia, especificadas constante dieléctrica e y la permeabilidad magnética m determinan otras dos características del campo: la inducción eléctrica D(r,t) y la inducción magnética B(r,t).

Las ecuaciones de Maxwell para estos cuatro vectores permiten, dados los valores iniciales de los campos mi Y h dentro de un cierto volumen y de acuerdo con las condiciones de contorno para la componente tangencial o MI, o norte determinar inequívocamente la magnitud del campo electromagnético en cualquier momento posterior.

El estado del campo electromagnético se caracteriza de manera similar en la teoría de Lorentz, que describe procesos electromagnéticos microscópicos. Las ecuaciones básicas de esta teoría son las ecuaciones de Maxwell-Lorentz, que conectan el movimiento de partículas cargadas individuales con el campo electromagnético que crean, similar a las ecuaciones de Maxwell.

Mecánica relativista clásica. La teoría especial de la relatividad que surgió en el proceso de desarrollo de la electrodinámica no pertenece al número de teorías fundamentales en el sentido indicado anteriormente. No introduce un nuevo concepto de Estado que caracterice a ningún objeto específico. La relatividad especial es uno de los principios de simetría o invariancia que satisfacen varias teorías fundamentales.

La dinámica relativista, que generaliza la mecánica newtoniana al caso del movimiento de cuerpos con velocidades cercanas a la de la luz, se diferencia de la mecánica newtoniana sólo en la forma de las ecuaciones de movimiento. El estado en la teoría relativista clásica todavía se caracteriza por las coordenadas y los momentos de todas las partículas del sistema.

Teoría de la gravedad. La teoría moderna de la gravedad viene dada por la teoría general de la relatividad de Einstein. A pesar de toda la novedad y lo inusual de la nueva teoría de la gravedad en comparación con la antigua teoría de la gravitación newtoniana, la estructura general inherente a todas las demás teorías fundamentales de naturaleza dinámica permanece sin cambios. El estado del campo gravitacional se caracteriza por las componentes del tensor métrico. La evolución del campo gravitacional se describe mediante la ecuación de campo no lineal de Einstein. Esta ecuación permite, en principio, determinar el tensor métrico en cualquier momento posterior a partir del valor inicial de esta cantidad y los componentes dados del tensor de materia, que describen su distribución en el espacio.

El concepto de estado en las teorías estadísticas fundamentales.

El error más común al introducir y analizar el concepto de estado en las teorías estadísticas es trasladar el concepto de estado de las teorías dinámicas fundamentales a estas teorías. Así como en la mecánica clásica un estado se caracteriza por un cierto conjunto de cantidades físicas, en la mecánica estadística se intenta caracterizar un estado de la misma manera. El concepto de Estado se confunde con un conjunto arbitrario de valores observables. Como resultado, llegan a la falsa conclusión de que en las teorías estadísticas no existe una conexión inequívoca entre los estados.

Hay muchos ejemplos de declaraciones inexactas o poco claras. Así, Z. Augustinek escribe lo siguiente sobre una regularidad estadística: “Un ejemplo de una regularidad de este tipo puede ser aquella según la cual un determinado estado del sistema S 0 corresponde en el tiempo t 1 no es un estado específico S n , sino una distribución estadística específica de estados S n .

Según V. Kraevsky, “en física teórica, el estado de cualquier sistema se entiende como la totalidad de los valores de todos (tomados en cuenta en el marco de esta teoría) sus parámetros en en este momento” .

Yu. B. Molchanov, identificando realmente fenómenos y estados, dice que en un patrón estadístico "los fenómenos y los estados se suceden en el tiempo de una manera indefinida, ambigua y no única".

Se pueden dar tres argumentos contra la afirmación de que en las teorías estadísticas la relación entre estados es ambigua.

1. En las afirmaciones anteriores y similares, en esencia, generalmente se niega el estado como concepto específico, ya que se identifica con la totalidad de cantidades físicas (observables) de una teoría determinada. De hecho, ya en las teorías dinámicas, el estado del sistema no se caracteriza en absoluto por el conjunto completo de parámetros, sino solo por un conjunto bien definido de ellos (por ejemplo, en la mecánica clásica, las coordenadas y los momentos, a través de los cuales todos se expresan otras cantidades).
2. En las teorías estadísticas, un estado generalmente no puede caracterizarse por valores exactos de ningún parámetro de partículas individuales. Por tanto, en mecánica estadística, tiene sentido enunciar la probabilidad de que las coordenadas y los momentos de las partículas del sistema se encuentren en ciertos intervalos de r yo, p yo, hasta r yo +dr yo, p yo+dr i. Esta probabilidad es igual al producto de la densidad de probabilidad y el volumen de fase a dr i dp yo
   Cuando los intervalos tienden dr yo, dp yo la probabilidad tiende a cero. En particular, la ley de distribución de velocidad molecular descubierta por Maxwell da una probabilidad cero de valores exactos de velocidad.
   Sólo para la distribución en forma de delta, expresada a través del producto de las funciones delta de Dirac, la situación es diferente. Pero la asignación de una distribución en forma de delta corresponde a la teoría dinámica, es decir, a la mecánica clásica, no a la estadística.
3. No existen teorías físicas con las que sea posible, dado un estado dado de un sistema, caracterizado por un conjunto de cantidades físicas, encontrar la distribución estadística de los estados en momentos de tiempo posteriores.

En mecánica cuántica, los estados con valores fijados con precisión de algunas cantidades, como las coordenadas, pueden existir como casos especiales. Estos estados tienen la forma de un producto de funciones delta. Pero en cualquier momento posterior, la probabilidad de detectar valores de coordenadas exactos es cero. Sólo podemos hablar de la probabilidad de detectar partículas en ciertos intervalos de valores de coordenadas. Y estas probabilidades están determinadas únicamente por el estado inicial utilizando la ecuación de movimiento. Sólo en el caso de cantidades con espectro discreto podemos hablar de probabilidades de valores exactos de cantidades en todo momento.

No se conoce una sola ley estadística en la que los estados del sistema no estén relacionados de forma única. Y es poco probable que alguna vez se descubra esa “ley”. De hecho, en todas las teorías estadísticas no existe una conexión inequívoca entre cantidades físicas, pero tampoco entre estados.

En todas las teorías estadísticas fundamentales, un estado es una característica probabilística de un sistema. El estado no está determinado por los valores de las cantidades físicas, sino por las distribuciones estadísticas de estas cantidades, especificadas de una forma u otra. En consecuencia, en las teorías estadísticas basadas en un estado conocido, no son las cantidades físicas en sí las que se determinan sin ambigüedades, sino las probabilidades de que los valores de estas cantidades se encuentren dentro de ciertos intervalos. Los valores medios de cantidades físicas también se determinan de forma inequívoca.

Pero la ecuación de movimiento todavía determina de manera única el estado (distribución estadística) en cualquier momento posterior de acuerdo con una distribución dada en el momento inicial., si se conoce la energía de interacción entre partículas del sistema, así como la energía de interacción con cuerpos externos. A este respecto no hay diferencia con las teorías dinámicas.

Debido a la conexión única de los estados, las leyes estadísticas expresan las conexiones necesarias en la naturaleza. Gracias a esto podemos hablar de estadística. leyes, es decir, afirmar que las teorías estadísticas reflejan relaciones esenciales en la naturaleza. Es la presencia de una conexión inequívoca entre estados lo que significa que estamos ante una ley de la naturaleza: dinámica o estadística (dependiendo de cómo se defina el concepto de estado). Al parecer, las conexiones naturales, es decir, necesarias, en la naturaleza no pueden expresarse más que a través de una conexión inequívoca de estados.

Detengámonos en cómo se caracteriza el Estado en varias teorías estadísticas.

Mecánica estadística y cinética física. Maxwell fue el primero en comprender que cuando se consideran sistemas formados por un gran número de partículas, es necesario plantear el problema de forma completamente diferente a como se hace en la mecánica newtoniana. Es necesario introducir una característica fundamentalmente nueva del Estado. El estado del sistema no debe caracterizarse por un conjunto completo de valores de las coordenadas y momentos de todas las partículas, sino por la probabilidad de que estos valores se encuentren dentro de ciertos intervalos. Utilizando un ejemplo particular de la distribución de velocidades de las moléculas, Maxwell demostró que esta probabilidad puede determinarse sin ambigüedades.

En la mecánica estadística clásica de los sistemas de equilibrio y la cinética física (teoría estadística de los procesos de desequilibrio), el estado del sistema viene dado por la función de distribución. F(r yo, p yo,t), dependiente de las coordenadas r yo, y los impulsos ri, todas las partículas del sistema y el tiempo (para estados de equilibrio la función F claramente no depende del tiempo). La función de distribución tiene el significado de densidad de probabilidad de detectar observables. r yo, p yo,V ciertos intervalos: desde r yo, p yo, hasta r yo +d r i, p yo+dr i. Usando una función de distribución conocida, se pueden encontrar los valores promedio de cualquier cantidad física dependiendo de las coordenadas y los momentos, y la probabilidad de que esta cantidad tome un cierto valor (en intervalos dados).

Para estados de equilibrio de sistemas en un termostato (es decir, para sistemas en contacto térmico con una gran reserva de temperatura constante), la función de distribución viene dada por la distribución canónica de Gibbs. Para encontrar esta función sólo necesitas conocer la función hamiltoniana del sistema.

En la teoría estadística de los procesos de desequilibrio, la evolución de la función de distribución en el tiempo se describe mediante una u otra ecuación cinética. Esta ecuación le permite determinar sin ambigüedades la función de distribución en cualquier momento en función de un valor inicial dado de esta función. La función, que depende de las coordenadas y los momentos de todas las partículas, obedece a la ecuación de Leuville. Sin embargo, resolver esta ecuación es una tarea prácticamente inalcanzable, ya que equivale a resolver las ecuaciones dinámicas de movimiento de todas las partículas del sistema. Por lo tanto, se utiliza una descripción estadística aproximada utilizando funciones de distribución más simples. f(r,p,t), dando el número promedio de partículas con ciertos valores de momento r y coordenadas r(función de distribución de una sola partícula). Estos incluyen la ecuación cinética de Boltzmann. Las variaciones de la ecuación de Boltzmann para el plasma son las ecuaciones cinéticas de L. D. Landau y A. A. Vlasov.

Mecánica cuántica. A pesar de que la mecánica cuántica es muy diferente de las teorías clásicas, la estructura común a las teorías fundamentales sigue siendo válida en este caso. Se introduce un nuevo concepto: vectores de estado (función de onda) y ( r,t). La ecuación de Schrödinger en el tiempo determina de forma única la evolución de un estado a lo largo del tiempo.

La función de onda es una característica mucho más abstracta de un estado que la función de distribución en las teorías clásicas. Este es un vector en un espacio de Hilbert de dimensión infinita, que no tiene el significado de probabilidad en sí, sino de amplitud de probabilidad. El estado en mecánica cuántica no se expresa directamente a través de observables. Sin embargo, y representa descripción completa condición. conociéndote , puede calcular la probabilidad de detectar un valor determinado (en intervalos dados) de cualquier cantidad física y los valores promedio de todas las cantidades físicas.

Del hecho de que en mecánica cuántica un estado está determinado por la amplitud de probabilidad y no por la densidad de probabilidad, se deduce un efecto puramente cuántico de la interferencia de probabilidades. Esto es lo que caracteriza en última instancia las propiedades especiales y no clásicas de los objetos del micromundo. En otros aspectos, no existe una diferencia fundamental entre las teorías estadísticas clásicas y la mecánica cuántica.

Estadísticas cuánticas. Casi todos los métodos desarrollados en la estadística clásica se utilizaron en la creación de la estadística cuántica. Una diferencia significativa entre la estadística clásica y la cuántica se debe al hecho de que la mecánica cuántica, a diferencia de la mecánica clásica, es en sí misma una teoría estadística. Esta naturaleza fundamentalmente estadística de la mecánica cuántica es completamente independiente de los métodos especiales de estadística física, en los que los valores medios siempre se consideran el resultado de promediar varios estados del sistema. En mecánica cuántica hablamos sólo de valores medios en un estado fijo dado del sistema.

La diferencia más significativa entre la estadística cuántica y la estadística clásica está asociada con el principio de identidad de las partículas en la mecánica cuántica. El estado del sistema no cambia cuando se reordenan partículas idénticas. Si las partículas tienen un espín entero, entonces cualquier número de ellas puede estar en el mismo estado (estadística de Bose-Einstein). Para partículas con espín semientero se cumple el principio de Pauli, según el cual no puede existir más de una partícula en un estado determinado (estadística de Fermi-Dirac). Actualmente, la teoría cuántica de los procesos de equilibrio está construida de la misma forma completa que la clásica.

El estado de un sistema en estadística cuántica viene dado por la probabilidad de que los números cuánticos que caracterizan al sistema tomen ciertos valores (la probabilidad de llenar un estado cuántico). La ecuación que describe los procesos de desequilibrio en un sistema cuántico se llama ecuación cinética básica. Esta ecuación permite, en principio, trazar la evolución del estado inicial en el tiempo. Al integrar la ecuación cinética básica sobre todas las variables (números cuánticos), excepto el conjunto de variables de una sola partícula, se pueden obtener ecuaciones cinéticas cuánticas del mismo tipo que la ecuación clásica de Boltzmann.

Teoría cuántica de campos. En la teoría cuántica de campos, una teoría cuántica relativista del movimiento y la interacción de partículas elementales, los métodos de la mecánica cuántica se extienden a sistemas con un número variable de partículas.

La forma más sencilla de dar una idea de la esencia de la teoría es utilizar la descripción de procesos en el espacio de configuración (espacio de Fock). Esta descripción es una de las posibles representaciones de la teoría, diferenciándose de otras por su mayor claridad.

El estado de un sistema en la teoría cuántica de campos se caracteriza no por una función de onda para un número fijo de partículas, sino por una funcional, que es un conjunto de funciones de onda, cada una de las cuales determina la probabilidad de que el sistema esté formado por un número conocido. de partículas con una distribución de probabilidad dada de su detección en diferentes regiones del espacio. La ecuación de movimiento, en principio, nos permite seguir la evolución inequívoca de la funcional que caracteriza el estado del sistema.

El número de grados de libertad de cualquier sistema en la teoría cuántica de campos es infinitamente grande. Esto no permite encontrar soluciones exactas a las ecuaciones de la teoría. En electrodinámica cuántica, se desarrolló la teoría de la interacción de electrones, positrones y fotones. métodos efectivos solución aproximada de ecuaciones. Es posible aislar los infinitos que aparecen en este caso y luego obtener resultados que estén de acuerdo con el experimento con gran precisión. Sin embargo, la teoría de las interacciones débiles y especialmente fuertes aún no se ha construido. Sólo muy recientemente, en los trabajos de S. Weinberg y A. Salam, se esboza una unificación de las interacciones débiles y electromagnéticas en el marco de una teoría general que permite aislar todas las divergencias.

Sobre la relación entre las teorías dinámicas fundamentales y estadísticas

Del hecho de que la evolución de un estado en las teorías estadísticas es inequívoca, no se puede concluir que no existan leyes "puramente estadísticas" y que las leyes estadísticas siempre estén relacionadas con las dinámicas. La conexión inequívoca de los estados constituye el núcleo de cualquier ley estadística o, se podría decir, representa un elemento dinámico (en el sentido de inequívoco) de una teoría estadística en su conjunto.

Todas las teorías estadísticas en física se llaman estadísticas por una sola razón: el estado del sistema en estas teorías no está determinado por los valores de las cantidades físicas en sí, sino por sus distribuciones estadísticas, especificadas de una forma u otra. Si dicha terminología ya ha sido aceptada, entonces no hay razón para hablar del "entrelazamiento" de leyes dinámicas y estadísticas en el marco de una teoría.

Por supuesto, una sola ley que describe la evolución del estado de un sistema puede descomponerse en varias leyes más elementales. Podemos suponer, por ejemplo, que la presencia de una carga eléctrica en un electrón expresa una ley dinámica; la presencia de un espín semientero es una ley dinámica diferente, etc. Una operación de este tipo se puede llevar a cabo con igual éxito tanto en teorías estadísticas como dinámicas, aunque los beneficios de dicha división son cuestionables. Sin embargo, sobre la base de tal operación mental, muy a menudo llegan a la conclusión de que las leyes dinámicas y estadísticas se entrelazan al describir procesos en el micromundo.

Declaraciones similares las hacen, por ejemplo, G. A. Svechnikov (“la teoría de los microprocesos es un entrelazamiento específico de leyes estadísticas y dinámicas”), I. S. Narsky (“la relación entre conexiones causales dinámicas y estadísticas se puede representar de forma aproximada y condicional en la forma de complejos entrelazamientos de “tubos” dinámicos dentro de los cuales tienen lugar patrones estadísticos”), etc.

Con este enfoque, las leyes dinámicas de las teorías físicas fundamentales y la afirmación de que los electrones tienen un espín semientero se colocan al mismo nivel (por cierto, la presencia de espín en un electrón se deriva automáticamente de la teoría estadística fundamental: la electrodinámica cuántica). . Los momentos de conexión inequívoca entre las características de los objetos individuales se aíslan arbitrariamente y no se presta la debida atención a la conexión inequívoca de estados en la teoría estadística. Como resultado, la cuestión de la relación entre las leyes dinámicas y estadísticas resulta completamente confusa debido a la terminología utilizada arbitrariamente, que no distingue entre la ley básica de la teoría física fundamental y enunciados simples de una naturaleza particular.

Sólo al analizar la relación entre las leyes dinámicas y estadísticas de las teorías físicas fundamentales que describen la misma forma de movimiento de la materia, se puede ver que no hay un "entrelazado" de leyes dinámicas y estadísticas, y rastrear claramente el lugar y el significado de las leyes de ambos tipos. Las leyes dinámicas representan la primera etapa, la más baja, en el proceso de comprensión del mundo que nos rodea; Las leyes estadísticas proporcionan un reflejo más perfecto de las conexiones objetivas en la naturaleza: expresan la siguiente etapa superior de cognición.