În fizica clasică, un sistem este înțeles ca o colecție a unor părți interconectate într-un anumit fel. Aceste părți (elemente) ale sistemului se pot influența reciproc și se presupune că interacțiunea lor poate fi întotdeauna evaluată din punctul de vedere al relațiilor cauză-efect între elementele care interacționează ale sistemului.
Doctrina filozofică a obiectivității relației regulate și a interdependenței fenomenelor lumii materiale și spirituale se numește determinism. Conceptul central al determinismului este propoziția existenței cauzalitate; cauzalitatea apare atunci când un fenomen dă naștere unui alt fenomen (consecință).
Fizica clasică se află pe pozițiile determinismului rigid, care se numește Laplacian - Pierre Simon Laplace a fost cel care a proclamat principiul cauzalității ca lege fundamentală a naturii. Laplace credea că, dacă locația elementelor (unelor corpuri) ale sistemului și a forțelor care acționează în el sunt cunoscute, atunci este posibil să se prezică cu deplină certitudine cum se va mișca fiecare corp al acestui sistem acum și în viitor. El a scris: „Trebuie să considerăm starea existentă a universului ca o consecință a stării anterioare și drept cauza următoarei. Mintea, care la un moment dat ar cunoaște toate forțele care acționează în natură și poziția relativă a tuturor entităților ei constitutive, dacă ar fi încă atât de vastă încât să ia în considerare toate aceste date, ar acoperi mișcările celor mai mari corpuri. a Universului cu aceeaşi formulă.şi cei mai uşori atomi. Nimic nu ar fi de încredere pentru el, iar viitorul, ca și trecutul, i-ar sta în fața ochilor. În mod tradițional, această ființă ipotetică, care ar putea (conform lui Laplace) să prezică dezvoltarea universului, este numită „demonul lui Laplace” în știință.
În perioada clasică a dezvoltării științei naturii, se afirmă ideea că numai legile dinamice caracterizează pe deplin cauzalitatea în natură.
Laplace a încercat să explice întreaga lume, inclusiv fenomenele fiziologice, psihologice, sociale, din punctul de vedere al determinismului mecanicist, pe care l-a considerat drept un principiu metodologic pentru construirea oricărei științe. Laplace a văzut un exemplu de formă de cunoaștere științifică în mecanica cerească. Astfel, determinismul laplacian neagă natura obiectivă a întâmplării, conceptul de probabilitate a unui eveniment.
Dezvoltarea ulterioară a științei naturii a condus la noi idei de cauzalitate și efect. Pentru unele procese naturale, este dificil să se determine cauza - de exemplu, dezintegrarea radioactivă are loc întâmplător. Este imposibil să relaționăm fără ambiguitate timpul de „scăpare” a unei particule α sau β din nucleu și valoarea energiei sale. Astfel de procese sunt obiectiv aleatoare. Există mai ales multe astfel de exemple în biologie. În știința naturii de astăzi, determinismul modern oferă diverse forme de interconectare existente în mod obiectiv între procese și fenomene, dintre care multe sunt exprimate sub forma unor relații care nu au relații cauzale pronunțate, adică nu conțin momentele de generare a unuia. de celălalt. Acestea sunt conexiuni spațiu-timp, relații de simetrie și anumite dependențe funcționale, relații probabiliste etc. Totuși, toate formele de interacțiuni reale ale fenomenelor se formează pe baza unei cauzalități efective universale, în afara căreia nu există un singur fenomen de realitatea, inclusiv așa-numitele fenomene aleatorii, în agregatul cărora se manifestă legi statice.
Știința continuă să se dezvolte, îmbogățită cu noi concepte, legi, principii, ceea ce indică limitările determinismului laplacian. Cu toate acestea, fizica clasică, în special mecanica clasică, are încă propria sa nișă de aplicare. Legile sale sunt destul de aplicabile pentru mișcările relativ lente, a căror viteză este mult mai mică decât viteza luminii. Semnificația fizicii clasice în perioada modernă a fost bine definită de unul dintre fondatorii mecanicii cuantice, Niels Bohr: „Oricât de mult depășesc fenomenele explicația fizică clasică, toate datele experimentale trebuie descrise folosind concepte clasice. Justificarea acestui lucru este pur și simplu de a afirma sensul exact al cuvântului „experiment”. Folosim cuvântul „experiment” pentru a ne referi la o situație în care putem spune altora ce am făcut și ce am învățat. Prin urmare, configurația experimentală și rezultatele observațiilor trebuie descrise fără ambiguitate în limbajul fizicii clasice.”
Mecanica clasică a lui Newton a jucat și joacă încă un rol uriaș în dezvoltarea științelor naturale. El explică multe fenomene și procese fizice în condiții terestre și extraterestre și formează baza multor realizări tehnice. La întemeierea lui s-au format metode de cercetare natural-științifice în diferite ramuri ale științei naturii.
În 1667, Newton a formulat trei legi ale dinamicii - legile fundamentale ale mecanicii clasice.
Prima lege a lui Newton: orice punct material (corp) păstrează o stare de repaus sau o mișcare rectilinie uniformă până când impactul altor corpuri îl face să schimbe această stare.
Pentru o formulare cantitativă a celei de-a doua legi a dinamicii, conceptele de accelerație a, masa corporală tși forța F. Accelerare caracterizează viteza de schimbare a vitezei corpului. Greutate- una dintre principalele caracteristici ale obiectelor materiale, care determină inerția lor (masa inerțială)și gravitația (greu, sau gravitațional, de masă) proprietăți. Putere- aceasta este o mărime vectorială, o măsură a impactului mecanic asupra corpului din alte corpuri sau câmpuri, în urma căreia corpul capătă accelerație sau își schimbă forma și dimensiunea.
A doua lege a lui Newton: accelerația dobândită de un punct material (corp) este proporțională cu forța care îl provoacă și invers proporțională cu masa punctului material (corp): .
A doua lege a lui Newton este valabilă numai în cadrele de referință inerțiale. Prima lege a lui Newton poate fi derivată din a doua. Într-adevăr, dacă forțele rezultante sunt egale cu zero (în absența influenței asupra corpului de la alte corpuri), accelerația este și ea egală cu zero. Cu toate acestea, prima lege a lui Newton este considerată drept o lege independentă, și nu ca o consecință a celei de-a doua legi, deoarece el este cel care afirmă existența cadrelor de referință inerțiale.
Interacțiunea dintre punctele materiale (corpurile) este determinată de A treia lege a lui Newton: orice acţiune a punctelor materiale (corpurilor) unul asupra celuilalt are caracter de interacţiune; forţele cu care punctele materiale acţionează unele asupra altora sunt întotdeauna egale în valoare absolută, direcţionate opus şi acţionează de-a lungul dreptei care leagă aceste puncte: .
Aici F 12 - forta care actioneaza asupra primului punct material din al doilea; F 21 - forța care acționează asupra celui de-al doilea punct material din primul. Aceste forțe sunt aplicate diferitelor puncte materiale (corpuri), acționează întotdeauna în perechi și sunt forțe de aceeași natură. A treia lege a lui Newton permite trecerea de la dinamica unui singur punct material la dinamica unui sistem de puncte materiale caracterizat prin interacțiunea perechilor.
A patra lege, formulată de Newton este legea gravitației universale.
Lanțul logic al acestei descoperiri poate fi construit după cum urmează. Reflectând asupra mișcării Lunii, Newton a concluzionat că aceasta este menținută pe orbită de aceeași forță sub care piatra cade pe pământ, adică. forța gravitațională: „Luna gravitează spre Pământ și prin forța gravitațională se abate constant de la mișcarea rectilinie și este menținută pe orbita sa”. Folosind formula lui Huygens contemporan pentru accelerația centripetă și datele astronomice, el a descoperit că accelerația centripetă a Lunii este de 3600 de ori mai mică decât accelerația unei pietre care cade pe Pământ. Deoarece distanța de la centrul Pământului la centrul Lunii este de 60 de ori mai mare decât raza Pământului, putem presupune că Forța gravitației scade odată cu pătratul distanței. Apoi, pe baza legilor lui Kepler care descriu mișcarea planetelor, Newton extinde această concluzie la toate planetele. ( „Forțele prin care principalele planete se abat de la mișcarea rectilinie și sunt menținute pe orbitele lor sunt îndreptate către Soare și sunt invers proporționale cu pătratele distanțelor până la centrul acestuia.»).
În cele din urmă, după ce a afirmat poziția naturii universale a forțelor gravitaționale și natura lor identică pe toate planetele, arătând că „greutatea unui corp pe orice planetă este proporțională cu masa acestei planete”, stabilindu-se experimental proporționalitatea masa corpului și greutatea acestuia (gravitația), Newton concluzionează că forța gravitațională dintre corpuri este proporțională cu masa acestor corpuri. Astfel, a fost stabilită celebra lege a gravitației universale, care este scrisă astfel:
unde γ este constanta gravitațională, determinată pentru prima dată experimental în 1798 de G. Cavendish. Conform datelor moderne, γ \u003d 6,67 * 10 -11 N × m 2 / kg 2.
Este important de reținut că în legea gravitației universale, masa acționează ca măsuri gravitaționale, adică determină forța gravitațională dintre corpurile materiale.
Legile lui Newton ne permit să rezolvăm multe probleme de mecanică - de la simple la complexe. Gama de astfel de probleme s-a extins semnificativ după dezvoltarea de către Newton și adepții săi a unui nou aparat matematic pentru acea vreme - calculul diferențial și integral, care este în prezent utilizat pe scară largă pentru a rezolva diverse probleme ale științelor naturale.
Mecanica clasică și determinismul laplacian. Explicația cauzală a multor fenomene fizice la sfârșitul secolului al XVIII-lea - începutul secolului al XIX-lea. a dus la absolutizarea mecanicii clasice. A apărut o doctrină filozofică determinism mecanicist,- fondată de P. Laplace, un matematician, fizician și filozof francez. determinismul laplacian exprimă ideea determinism absolut- încrederea că tot ceea ce se întâmplă are un motiv în conceptul uman și este o necesitate cunoscută și încă necunoscută minții. Esența lui poate fi înțeleasă din afirmația lui Laplace: „Evenimentele contemporane au o legătură cu evenimentele anterioare, bazată pe principiul evident că niciun obiect nu poate începe să fie fără o cauză care l-a produs... Voința, oricât de liberă, nu poate da naștere la acțiuni, chiar și cele care sunt considerate neutre... Trebuie să considerăm starea actuală a universului ca rezultat al stării sale anterioare și cauza stării sale ulterioare. O minte care, în orice moment, ar cunoaște toate forțele care acționează în natură, și dispoziția relativă a părților sale componente, dacă ar fi, de altfel, suficient de extinsă pentru a supune aceste date analizei, ar cuprinde într-o singură formulă mișcările. dintre cele mai enorme corpuri din Univers și cel mai ușor atom; nimic nu i-ar fi neclar, iar viitorul, ca și trecutul, ar fi în fața ochilor lui... Curba descrisă de molecula de aer sau vapori este controlată la fel de strict și sigur ca orbitele planetare: între ele există doar diferența care este impusă de ignoranța noastră”. Aceste cuvinte fac ecou credința lui A. Poincaré: „Știința este deterministă, este atât de a priori [inițial], postulează determinismul, întrucât nu ar putea exista fără el. Ea este atât de a posteriori [din experiență]: dacă a postulat-o încă de la început ca o condiție necesară existenței ei, atunci o demonstrează cu strictețe prin existența ei, iar fiecare dintre victoriile ei este o victorie pentru determinism.
Dezvoltarea ulterioară a fizicii a arătat că pentru unele procese naturale este dificil să se determine cauza. De exemplu, dezintegrarea radioactivă are loc întâmplător. Astfel de procese sunt în mod obiectiv aleatoare și nu pentru că nu putem indica cauza lor din cauza lipsei cunoștințelor noastre. În același timp, știința nu a încetat să se dezvolte, ci s-a îmbogățit cu noi legi, principii și concepte, ceea ce indică limitările principiului clasic - determinismul laplacian. O descriere absolut exactă a trecutului și predicția viitorului pentru o varietate colosală de obiecte materiale, fenomene și procese este o sarcină dificilă și lipsită de necesitate obiectivă. Chiar și pentru cel mai simplu obiect - un punct material - datorită preciziei finite a instrumentelor de măsură, o predicție absolut exactă este, de asemenea, nerealistă.
Metodele cunoașterii empirice și teoretice sunt prezentate schematic în Fig.4.
Fig.4. Metode ale cunoașterii empirice și teoretice
Observația este o percepție intenționată și organizată a obiectelor și fenomenelor. Observațiile științifice sunt efectuate pentru a colecta fapte care întăresc sau infirmă o anumită ipoteză și stau la baza anumitor generalizări teoretice.
Un experiment este o metodă de cercetare care diferă de observație printr-un personaj activ. Această observație se face în condiții speciale controlate.
Măsurarea este procesul material de comparare a unei mărimi cu un standard, o unitate de măsură. Numărul care exprimă raportul dintre mărimea măsurată și standardul se numește valoarea numerică a acestei mărimi.
4. Mecanica newtoniană. determinismul Laplace
Mecanica clasică a lui Newton a jucat și joacă încă un rol uriaș în dezvoltarea științelor naturale. El explică multe fenomene și procese fizice în condiții terestre și extraterestre și formează baza multor realizări tehnice. La întemeierea lui s-au format metode de cercetare natural-științifice în diferite ramuri ale științei naturii.
În 1667, Newton a formulat trei legi ale dinamicii - legile fundamentale ale mecanicii clasice.
Prima lege a lui Newton: orice punct material (corp) păstrează o stare de repaus sau o mișcare rectilinie uniformă până când impactul altor corpuri îl face să schimbe această stare.
Pentru o formulare cantitativă a celei de-a doua legi a dinamicii, conceptele de accelerație a, masa corporală tși puterea F. Accelerare caracterizează viteza de schimbare a vitezei corpului. Greutate- una dintre principalele caracteristici ale obiectelor materiale, care determină inerția lor (masa inerțială)și gravitația (greu, sau gravitațional, de masă) proprietăți. Putere- aceasta este o mărime vectorială, o măsură a impactului mecanic asupra corpului din alte corpuri sau câmpuri, în urma căreia corpul capătă accelerație sau își schimbă forma și dimensiunea.
A doua lege a lui Newton: accelerația dobândită de un punct material (corp) este proporțională cu forța care îl provoacă și invers proporțională cu masa punctului material (corp): 
.
A doua lege a lui Newton este valabilă numai în cadrele de referință inerțiale. Prima lege a lui Newton poate fi derivată din a doua. Într-adevăr, dacă forțele rezultante sunt egale cu zero (în absența influenței asupra corpului de la alte corpuri), accelerația este și ea egală cu zero. Cu toate acestea, prima lege a lui Newton este considerată drept o lege independentă, și nu ca o consecință a celei de-a doua legi, deoarece el este cel care afirmă existența cadrelor de referință inerțiale.
Interacțiunea dintre punctele materiale (corpurile) este determinată de A treia lege a lui Newton: orice acţiune a punctelor materiale (corpurilor) unul asupra celuilalt are caracter de interacţiune; forțele cu care punctele materiale acționează unele asupra altora sunt întotdeauna egale în valoare absolută, direcționate opus și acționează de-a lungul dreptei care leagă aceste puncte: 
.
Aici F 12 - forta care actioneaza asupra primului punct material din al doilea; F 21 - forța care acționează asupra celui de-al doilea punct material din primul. Aceste forțe sunt aplicate diferitelor puncte materiale (corpuri), acționează întotdeauna în perechi și sunt forțe de aceeași natură. A treia lege a lui Newton permite trecerea de la dinamica unui singur punct material la dinamica unui sistem de puncte materiale caracterizat prin interacțiunea perechilor.
A patra lege, formulată de Newton este legea gravitației universale.
Lanțul logic al acestei descoperiri poate fi construit după cum urmează. Reflectând asupra mișcării Lunii, Newton a concluzionat că aceasta este menținută pe orbită de aceeași forță sub care piatra cade pe pământ, adică. forța gravitațională: „Luna gravitează spre Pământ și prin forța gravitațională se abate constant de la mișcarea rectilinie și este menținută pe orbita sa”. Folosind formula lui Huygens contemporan pentru accelerația centripetă și datele astronomice, el a descoperit că accelerația centripetă a Lunii este de 3600 de ori mai mică decât accelerația unei pietre care cade pe Pământ. Deoarece distanța de la centrul Pământului la centrul Lunii este de 60 de ori mai mare decât raza Pământului, putem presupune că Forța gravitației scade odată cu pătratul distanței. Apoi, pe baza legilor lui Kepler care descriu mișcarea planetelor, Newton extinde această concluzie la toate planetele. ( „Forțele prin care principalele planete se abat de la mișcarea rectilinie și sunt menținute pe orbitele lor sunt îndreptate către Soare și sunt invers proporționale cu pătratele distanțelor până la centrul acestuia.»).
În fine, după ce a afirmat poziția naturii universale a forțelor gravitaționale și natura lor identică pe toate planetele, arătând că „greutatea unui corp pe orice planetă este proporțională cu masa acestei planete”, stabilindu-se experimental proporționalitatea masa corpului și greutatea acestuia (gravitația), Newton concluzionează că forța gravitațională dintre corpuri este proporțională cu masa acestor corpuri. Astfel, a fost stabilită celebra lege a gravitației universale, care este scrisă astfel:
,
unde γ este constanta gravitațională, determinată pentru prima dată experimental în 1798 de G. Cavendish. Conform datelor moderne, γ \u003d 6,67 * 10 -11 N × m 2 / kg 2.
Este important de reținut că în legea gravitației universale, masa acționează ca măsuri gravitaționale, adică determină forța gravitațională dintre corpurile materiale.
Legile lui Newton ne permit să rezolvăm multe probleme de mecanică - de la simple la complexe. Gama de astfel de probleme s-a extins semnificativ după dezvoltarea de către Newton și adepții săi a unui nou aparat matematic pentru acea vreme - calculul diferențial și integral, care este în prezent utilizat pe scară largă pentru a rezolva diverse probleme ale științelor naturale.
Mecanica clasică și determinismul laplacian. Explicația cauzală a multor fenomene fizice la sfârșitul secolului al XVIII-lea - începutul secolului al XIX-lea. a dus la absolutizarea mecanicii clasice. A apărut o doctrină filozofică determinism mecanicist,- fondată de P. Laplace, un matematician, fizician și filozof francez. determinismul laplacian exprimă ideea determinism absolut- încrederea că tot ceea ce se întâmplă are un motiv în conceptul uman și este o necesitate cunoscută și încă necunoscută minții. Esența lui poate fi înțeleasă din afirmația lui Laplace: „Evenimentele contemporane au o legătură cu evenimentele anterioare, bazată pe principiul evident că niciun obiect nu poate începe să fie fără o cauză care l-a produs... Voința, oricât de liberă, nu poate da naștere la acțiuni, chiar și cele care sunt considerate neutre... Trebuie să considerăm starea actuală a universului ca rezultat al stării sale anterioare și cauza stării sale ulterioare. O minte care, în orice moment, ar cunoaște toate forțele care acționează în natură, și dispoziția relativă a părților sale componente, dacă ar fi, de altfel, suficient de extinsă pentru a supune aceste date analizei, ar cuprinde într-o singură formulă mișcările. dintre cele mai enorme corpuri din Univers și cel mai ușor atom; nimic nu i-ar fi neclar, iar viitorul, ca și trecutul, ar fi în fața ochilor lui... Curba descrisă de molecula de aer sau vapori este controlată la fel de strict și sigur ca orbitele planetare: între ele există doar diferența care este impusă de ignoranța noastră”. Aceste cuvinte fac ecoul convingerii lui A. Poincare: „Știința este deterministă, este atât de a priori [la origine], postulează determinismul, întrucât nu ar putea exista fără el. Ea este așa și a posteriori [din experiență]: dacă a postulat-o de la bun început ca o condiție necesară a existenței ei, atunci ea o dovedește strict prin existența ei și fiecare dintre victoriile ei este o victorie a determinismului.
Dezvoltarea ulterioară a fizicii a arătat că pentru unele procese naturale este dificil să se determine cauza. De exemplu, dezintegrarea radioactivă are loc întâmplător. Astfel de procese sunt în mod obiectiv aleatoare și nu pentru că nu putem indica cauza lor din cauza lipsei cunoștințelor noastre. În același timp, știința nu a încetat să se dezvolte, ci s-a îmbogățit cu noi legi, principii și concepte, ceea ce indică limitările principiului clasic - determinismul laplacian. O descriere absolut exactă a trecutului și predicția viitorului pentru o varietate colosală de obiecte materiale, fenomene și procese este o sarcină dificilă și lipsită de necesitate obiectivă. Chiar și pentru cel mai simplu obiect - un punct material - datorită preciziei finite a instrumentelor de măsură, o predicție absolut exactă este, de asemenea, nerealistă.
Datorită muncii intenționate a oamenilor de știință a naturii, știința a fost adusă într-un asemenea stadiu de dezvoltare încât, s-ar părea, nimic nu ar putea rezista strictei certitudini a legilor sale. Astfel, Pierre Laplace, care a trăit în secolul al XIX-lea, și-a exprimat viziunea asupra Universului ca un obiect complet determinist: „nimic nu va fi incert, iar viitorul, ca și trecutul, va fi prezentat în fața ochilor noștri”. De exemplu, dacă știm poziția exactă a planetelor și a Soarelui la un moment dat, atunci, conform legilor atracției, putem calcula cu exactitate în ce stare se va afla sistemul solar în orice alt moment de timp. Dar Laplace a vrut să vadă și mai mult în determinismul legilor universului: el a susținut că există legi similare pentru orice, inclusiv pentru oameni. Această doctrină a determinismului a fost fundamental distrusă de teoria cuantică.
Să comparăm cum diferă mecanica clasică de mecanica cuantică. Să existe un sistem de particule. În mecanica clasică, starea sistemului în fiecare moment de timp este determinată de valoarea coordonatelor și momentelor tuturor particulelor. Toți ceilalți parametri fizici, cum ar fi: energia, temperatura, masa etc., pot fi determinați din coordonatele și momentele particulelor sistemului. Determinismul mecanicii clasice este că „starea viitoare a unui sistem este determinată complet și unic dacă starea sa inițială este dată”.
Fără îndoială, în orice experiment, măsurătorile pot avea o oarecare inexactitate, incertitudine și, în funcție de sistemul fizic luat în considerare, viitorul său se poate dovedi fie sensibil, fie insensibil la această incertitudine. „Dar în principiu (subliniat de noi - V.R.) nu există nicio limită pentru precizia pe care nu am putut-o obține”, spune Sam Treiman. „Prin urmare, în principiu, nu există obstacole pentru a prezice evoluțiile viitoare.”
În mecanica cuantică există și conceptul de „stare a sistemului”. Ca și în mecanica clasică, sistemul, conform legilor, „... se dezvoltă în astfel de stări care sunt complet determinate dacă starea inițială este dată la un moment inițial”. Prin urmare, aici prezentul determină viitorul. Dar „stările cuantice nu specifică cu exactitate coordonatele și momentele particulelor; ele determină doar probabilitatea (subliniată de noi - V.R.)”. Aleatorietatea în mecanica cuantică, - spune V. P. Demutsky, - este unul dintre postulatele sale.
Inevitabilitatea unei descrieri probabilistice a unui sistem fizic în mecanica cuantică este explicată de Johann von Neumann: „... nicio repetare a măsurătorilor succesive nu poate introduce o ordine cauzală... deoarece fenomenele atomice se află la marginea lumii fizice, unde orice măsurătoare introduce o modificare de aceeași ordine ca și obiectul măsurat în sine, astfel încât acesta din urmă se modifică în mod semnificativ, în principal din cauza relațiilor de incertitudine.
La nivel cuantic, „încețoșarea” caracteristicilor conjugate, exprimată de principiul incertitudinii Heisenberg, are o importanță decisivă: acuratețea măsurării coordonatelor și impulsului sistemului nu poate fi mai mare decât constanta lui Planck, cuantumul minim de acțiune.
Conform acestei poziții, niciun experiment nu poate duce la măsurători exacte simultane ale coordonatelor și impulsului unei particule. Această incertitudine este legată nu de imperfecțiunea sistemului de măsurare, ci de proprietățile obiective ale microlumii. Dacă determinăm exact coordonatele unei particule, atunci valoarea impulsului acesteia este „încețoșată” și devine mai incertă, cu atât coordonatele sunt determinate mai precis. Prin urmare, înțelegerea clasică a traiectoriei particulelor dispare în mecanica cuantică. „În fizica cuantică, particulele se mișcă pe traiectorii misterioase care se extind de-a lungul unor căi asemănătoare undelor. Un singur electron poate fi peste tot într-un model de undă.” De exemplu, un electron poate lăsa o fotografie a traiectoriei sale, dar poate să nu aibă o traiectorie strictă. În legătură cu luarea în considerare a traiectoriilor obiectelor atomice, înțelegerea traiectoriei propuse de Feynman pare surprinzătoare. Conform modelului său, „probabilitatea ca o particulă să se deplaseze din punctul A în punctul B este egală cu suma probabilităților mișcării sale de-a lungul tuturor traiectoriilor posibile care leagă aceste puncte”. Prin urmare, teoria cuantică permite unei particule să se afle pe orice traiectorie care conectează două puncte și, prin urmare, este imposibil de spus exact unde se va afla particula la un anumit moment.
Deci, dacă fizica clasică considera inexactitatea o consecință a imperfecțiunii tehnologiei și a incompletității cunoștințelor umane, atunci teoria cuantică vorbește despre imposibilitatea fundamentală a măsurătorilor exacte la nivel atomic. Niels Bohr credea că „incertitudinea nu este rezultatul ignoranței temporare, care poate fi rezolvată prin cercetări ulterioare, ci limita fundamentală și inevitabilă a cunoașterii umane”.
Principiul complementarității
Niels Bohr a propus principiul complementarității, conform căruia, „nu putem spune nimic despre lumea cuantică care ar fi similar cu realitatea; în schimb, recunoaștem validitatea metodelor alternative și care se exclud reciproc.” Ideea lumii atomice, în comparație cu ideea lui Aristotel (lumea ca organism) și fizica clasică (lumea este o mașină), este de nedescris. Fizica clasică presupunea că există o lume obiectivă pe care o putem explora și măsura fără a o schimba semnificativ. Dar la nivel cuantic, se dovedește a fi imposibil să explorezi realitatea fără a o schimba. Acest lucru se aplică, de exemplu, coordonării și impulsului. „Cunoașterea poziției unei particule”, a scris W. Heisenberg, „pe lângă cunoașterea vitezei sau impulsului acesteia”. Nu putem defini o cantitate suplimentară (de exemplu viteza) cu precizia primei (coordonate).
Generalizând acest principiu la organismele vii, Bohr credea că „cunoașterea noastră că o celulă trăiește este poate ceva suplimentar la cunoașterea completă a structurii sale moleculare”. Dacă o cunoaștere completă a structurii celulei, care poate fi realizată numai prin intervenție, distruge viața celulei, atunci, conchide Bohr, „este logic posibil ca viața să împiedice stabilirea deplină a structurilor fizico-chimice subiacente. " Pe această bază, legăturile chimice ale moleculelor sunt complementare cu legile fizice, cele biologice cu cele chimice, cele sociale cu cele biologice, cele sociale cu cele mentale și așa mai departe.
Astfel, principiul complementarității propus de Bohr distruge pozițiile determinismului, care vor fi discutate mai detaliat în continuare.
