Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Гейзенбергтің анықсыздық принципінің философиялық интерпретацияларын талдаңыз

Анықталмағандық принципі — физикалық жүйені сипаттайтын (қосымша физ. шамалар деп аталатын) шамалардың (мыс., координат және импульс) бір мезгілде дәл мәндер қабылдай алмайтындығын тұжырымдайтын кванттық теорияның іргелі қағидасы. 1927 ж. неміс физигі Вагнер Гейзенберг ашқан. Анықталмағандық принципі материя бөлшектерінің (электрондар, протондар, т.б.) корпускулалық-толқындық табиғаты болатындығын айқындайды. Сандық тұрғыдан Анықталмағандық принципі былай тұжырымдалады: егер — жүйенің инерция центріндегі координатының анықталмағандық мәні, ал импульсының осіне проекциясының анықталмағандық мәні болса, онда осы анықталмағандықтардың көбейтіндісі Планк тұрақтысынан () кем болмайды Макроскопиялық шамалармен салыстырғанда аз шама болғандықтан, бұл қатынас атомдық масштабтағы құбылыстарға қатысты ғана орындалады. Анықталмағандық принципі атом ішіндегі құбылыстардың заңдылықтарын түсіндіру жәнекванттық механика саласының қалыптасуы кезінде аса маңызды рөль атқарды. Егер және сәйкесінше координаттың және импульстың орташа квадраттық ауытқулары болса:

,

мұндағы — келтірілген Планк тұрақтысы. Анықталмағандық қатынасы - екі орайлас физикалык шамалар мәніндегі анықталмағандықтардың көбейтіндісі (мысалы,импульс пен координатаның, энергия мен уақыттың) Планк тұрақтысынан кіші болуы мүмкін емес дейтін тұжырым.^[1] Қозғалып келе жатқан, импульсі р бөлшекпенбайланысқан де Бройль толқынының интенсивтігі бөлшекті кеңістіктің берілген аумағынан табу ықтималдығын анықтайтыны өткен тақырыпта айтылды. Жазық монохромат толқын х осінің бойымен таралып жатсын. Онда бұл толқынға сәйкес бөлшектің импульсі р = р_х бірмәнді дәл анықталған. Бірақ жазық монохромат толқынның амплитудасы барлық жерде бірдей, сондықтан біз бөлшектің қай жерде екенін біле алмаймыз, яғни оның координатасы анықталмаған. Бұл қиындықтан шығу үшін бөлшекті монохромат толқынмен емес, жиіліктері бір-біріне өте жақын бірнеше толқындардың қосындысымен, яғни ұзындығы Δх болатын толқындық пакет арқылы модельдеп көрейік. Толқындық пакеттің амплитудасы бөлшек орналасқан кеңістіктің кішкене аумағынан басқа жердің бәрінде нөлге тең, ал бөлшектің жылдамдығытолқындық пакеттің топтық жылдамдығына тең болсын. Енді біз бөлшектің координатасын қандай да бір Δх дәлдікпен анықтай аламыз, бірақ толқын ұзындығын λ=Δх/n (мұндағы n — Δх ұзындыққа сыятын толық периодтардың саны) дәл анықтай алмаймыз. Себебі толқындық пакеттің шекарасы дәл тағайындалмайды. Олай болса, λ=h/p болғандықтан, импульстің мәні де Δр_x шамасына анықталмайды. n неғұрлым үлкен болса, толқын ұзындығын, ол арқылы импульсті соғұрлым дәл анықтаймыз. Бірақ n өскен сайын координатаны анықтау дәлдігі төмендей береді, себебі толқындық пакеттің ұзындығы артады. Біз бұл жерде сәйкес оське қатысты координата мен импульстің проекциясын бір мезетте анықтау туралы айтып отырмыз.

Бірінің мәнінің анықталмағандығы екіншісін өлшеу дәлдігіне тәуелді шамалар жұбын (мысалы, х пен р_x) түйіндес шамалар деп атайды.

Түйіндес емес (мысалы, у пен р_y) шамаларды анықтау дәлдігіне ешқандай шек қойылмайды.

Гейзенберг 1927 жылы анықталмағандық принципін тұжырымдады.

Координатаның анықталмағандығы мен оған сәйкес импульс проекциясының анықталмағандығының көбейтіндісі һ шамасының мәнінен кіші болуы мүмкін емес.

Анықталмағандық қатынастары мынадай:

ΔхΔр_x≥ħ, ΔуΔр_у≥ħ, ΔzΔр_z≥ħ.

Анықталмағандық қатынастары өлшеу әдісінің немесе өлшеуіш құралдардың дәлдігіне байланысты емес. Бұл бөлшектердің корпускулалық-толқындық екіжақтылыққасиетінен шығатын принциптік сипаттағы қатынастар.

Классикалық физикада координата мен оған сәйкес импульстің проекциясы бір мезгілде жоғары дәлдікпен өлшенеді, сондықтан бөлшектің траекториясы да дәл анықталады. Анықталмағандық қатынастары классикалық механиканы микробөлшектерге қолдануға кванттық шектеу қояды. Мысалы, оған сүйеніп микробөлшектіңтраекториясы туралы қандай дәлдікпен айта алтынымызды бағалауға болады. Δр_x = mΔv_x болғандықтан,

ΔxΔv_x≥ħ/m

деп жаза аламыз.

Бұдан біз бөлшектің массасы неғұрлым үлкен болса, координата мен жылдамдықтың анықталмағандығы соғұрлым аз, олай болса соғұрлым жоғары дәлдікпен траектория ұғымын қолдануға болатынын көреміз. Мысалы, массасы m = 1кг, радиусы r — 1 мкм шаң түйіршігін алайық. Оның координатасы 0,01% дәлдікпен анықталған болсын, яғни Δх = 0,0001 r = 10⁻¹⁰м. Онда Δv_x=1,05•10⁻³⁴Дж•с/1кг 10⁻¹⁰м=10⁻²⁴м/с. Бұл шаманың аздығы сондай, оны практика жүзінде өлшеп, анықтау мүмкін емес, сондықтан қарастырып отырған бөлшектің координатасы мен импульсін дәл анықтауға болады.

Қорыта айтсақ, электронның координатасының анықталмағандығы шамамен 10⁻⁸м, олай болса электронды-сәулелік түтіктің ішінде электрон дәл анықталатын траекториямен қозғалады.

Позитивизм «өлшенбейтін ұғымдардың барлығы ғылымға жатпайды» деген ұраннан басталды.Осы тұжырымдама қай жағынан дұрыс,қай жағынан бұрыс

Позитивизм (франц. posіtіvіsme — оңды, дұрыс, нақтылы) — нағыз ақиқат ғылымның жеке салаларында ғана пайда болып, қалыптасатын, философиялық зерттеулердің ешқандай танымдық құны жоқ деген тезиске сүйенетін философиялық бағыт.

Позитивизм 19 ғасырдың 30-жылдарында қалыптасты. Позитивизм негізін салған француз ойшылы О.Конт. Позитивизмнің алғашқы өкілдері: Э.Литтре, Г.Н. Вырубов, П.Лаффит, И.Тэн, Дж.С. Милль, Г.Спенсер болды. Позитивизм жаратылыстану және қоғамдық ғылымдардың методологиясына елеулі ықпал етті. Позитивизмнің кейінгі дамуы барысында махизм, неопозитивизм, аналитикалық философия қалыптасты.

Ғылым философиясы 19 ғ. – 20 ғ. Бірінші позитивизм: Огюст Конт, Джон Стюарт Милль, Герберт Спенсер.

Огюст Конт (1798-1857 жж.) өзінің «Жағымды философия курсы» (1830-42 жж.) атты шығармасында қазіргі ғылым философиясын қалыптасуына ықпал ететің аса күрделі идеяларды ұсынған. Мысалы, үш кезең туралы заң. Оны Конт келесі түрде анықтайды: «Біздің әр идеямыз, білімнің әр салдары бірізгілікті үш түрлі теориялық кезеңнен өтеді: теологиялық әлде фиктивті /өтірік/, метафизикалық әлде абстракциялық, ғылыми әлде жағымды». Осы заңмен негізделіп Конт келесі тұжырымды жариялайды: спекулятивті метафизикалық философияның уақыты өтті, енді жағымды философия ғылыми философияға айналуы қажет, яғни ғылым философиясына. Оның ролі екі мақсатқа жинақталады: біріншісі – нақты ғылымдардың күрделі нәтижелерін синтездеу; екіншісі – ғылыми танымның әдістерін дамыту.

Позитивизм сонша кең танылды, оның негізінде ғылым философиясы өзгеше философиялық пән ретінде дамиды. Осыған үлес қосқан ағылшын философы-позитивист, «Логика жүйесі» атты әдіс мәселесіне арналған шығарманың авторы Дж. Стюарт Милль: табиғаттанудағы индуктивті әдістер; әлеуметтік /моральдық/ ғылымдардағы /әсіресе политэкономия/ гипотетикалық-дедуктивтік әдістер; позитивизімнің негізгі принциптері неопозитивизмде сақталған; методологиялық монизм, әлде ғылыми зерттеу аймақтарының айырмашылығына қарамай ғылыми әдістердің ортақтығы туралы идея; нақты табиғаттану ғылымдары, әсіресе физика, методологиялық стандарттың үлгісі /сциентизм/; метафизика – ескірген ойлау типі болған сон, одан «жағымды ғылымды» тазарту қажет; ғылыми тұсініктемелер – ол нақты индивидуалды фактілерді жалпы заңдарға келтіру.

19 ғ. аяғында позитивизімнің 2-ші түрі пайда болды, оны махизм әлде эмпириокритицизм деп атайды /Эрнст Мах, Рихард Авенариус, Пьер Дюгем, Анри Пуанкаре /конвенциализімнің қалаушысы/. Оның негізгі себебі - физикадағы метологиялық дағдарыс. Дағдарысқа әкелген оқиғаларды келесі жаналықтар құрайды: электронның ашылуы, радиактивтік құбылыстардың ашылуы т.б., түбінде олар материя құрылысы туралы ескі көзқарасты бұзды, кейбір ғалымдар материализімнен бетбұрды.

«Екінші позитивизм» махизм мен эмпириокритицизімді біріктіреді. Махизмнің салушысы австриялық физик, философ Эрнст Мах, ал эмпириокритицизімді салған – швейцарлық философ Рихард Авенариус. Атаулары ұқсас болғансон оларды махизм әлде эмпириокритицизм деп атайды. Махизм нақты түрде материализм көзқарасын жоққа шығарып, Берклидің субъективтік идеализімін жақтайды.

Махтың ұсынған ғылыми танымдағы принцип – «ойлау экономиясы» деп аталады. Осындай принципті Авенариус «үнемді күш жұмсау» деп ұсынған. Осы екі принциптердің мағынасы –«экономды», «үнемде күш жұмсап» ойлау дегеніміз, құбылысты түсіндіру емес, жәй сипаттау.

Сөйтіп, махизм үшін сүбъективтік идеализм лайық. В.И. Ленин «Материализм және эмпириокритицизм» атты шығармасында осыларды сыңға келтірді.