Критика теории полного детерминизма Лапласа. Теория детерминизма лапласа и ее критика Из этой теории вытекают несколько важных следствий
ДЕТЕРМИНИЗМ ЛАПЛАСА
Идея Вселенной как часового механизма, состоящая в том, что полное знание состояния Вселенной в заданный момент времени полностью определяет ее состояния в будущие и прошлые моменты.
Словарь современной физики из книг Грина и Хокинга. 2012
Смотрите еще толкования, синонимы, значения слова и что такое ДЕТЕРМИНИЗМ ЛАПЛАСА в русском языке в словарях, энциклопедиях и справочниках:
- ДЕТЕРМИНИЗМ в Новейшем философском словаре:
(лат. determino - определяю) - философское учение о закономерной универсальной взаимосвязи и взаимообусловленности явлений объективной действительности, результат обобщения конкретно-исторических и … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Словаре экономических терминов:
(от лат. determinare - определять) - постановка, решение экономических задач, при котором их условия формулируются с полной определенностью, без учета … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Медицинской популярной энциклопедии:
- учение о взаимосвязи и причинной обусловленности процессов и явлений природы, общества и … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Толковом словаре психиатрических терминов:
(лат. determinare - определять). Философская концепция об объективной закономерной взаимосвязи и причинной обусловленности всех процессов и явлений природы. Д. … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Медицинских терминах:
(лат. determine определять) философское учение о всеобщей объективной универсальной взаимосвязи и причинной обусловленности процессов и явлений природы, общества и сознания; … - ДЕТЕРМИНИЗМ
(от лат. determino - определяю) философское учение закономерной взаимосвязи и причинной обусловленности всех явлений; противостоит индетерминизму, отрицающему всеобщий характер … - ДЕТЕРМИНИЗМ
(от лат. determino - определяю), философское учение об объективной закономерной взаимосвязи и взаимообусловленности явлений материального и духовного мира. Центральным ядром … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Евфрона:
см. Свобода … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Современном энциклопедическом словаре:
- ДЕТЕРМИНИЗМ
(от латинского determino - определяю), философское учение об объективной закономерной взаимосвязи и причинной обусловленности всех … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Энциклопедическом словарике:
, а, мн. нет, м., филос. Философская концепция, признающая объективную закономерность и причинную обусловленность всех явлений природы и общества; противоп. … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Энциклопедическом словаре:
[дэтэ], -а, м. Учение о закономерности и причинной обусловленности всех явлений природы и общества. II прил. детерминистический, -ая, … - ЛАПЛАСА
ЛАПЛ́АСА УРАВНЕНИЕ, дифференц. ур-ние с частными производными 2-го порядка где х, у, z - независимые переменные, j(х … - ЛАПЛАСА в Большом российском энциклопедическом словаре:
ЛАПЛ́АСА ТЕОРЕМА, одна из предельных теорем теории вероятностей. Если при каждом из n независимых испытаний вероятность появления нек-рого случайного события … - ЛАПЛАСА в Большом российском энциклопедическом словаре:
ЛАПЛ́АСА ОПЕРАТОР, линейный дифференц. оператор, к-рый ф-ции j(х, у, z) ставит в соответствие ф-цию Встречается во … - ЛАПЛАСА в Большом российском энциклопедическом словаре:
ЛАПЛ́АСА ЗАКОН, установленная П. Лапласом (1806) зависимость Р s =es - капиллярного давления Р s от ср. кривизны поверхности раздела … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Большом российском энциклопедическом словаре:
ДЕТЕРМИН́ИЗМ (от лат. determino - определяю), филос. учение о причинной обусловленности всех явлений; противостоит индетерминизму, отрицающему всеобщий характер … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Энциклопедии Брокгауза и Ефрона:
? см. Свобода … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Полной акцентуированной парадигме по Зализняку:
детермини"зм, детермини"змы, детермини"зма, детермини"змов, детермини"зму, детермини"змам, детермини"зм, детермини"змы, детермини"змом, детермини"змами, детермини"зме, … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Новом словаре иностранных слов:
(лат. determinare определять) философская концепция, признающая объективную закономерность и причинную обусловленность всех явлений природы и общества (противоп. индетерминизм … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Словаре иностранных выражений:
[ философская концепция, признающая объективную закономерность и причинную обусловленность всех явлений природы и общества (противоп. … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Новом толково-словообразовательном словаре русского языка Ефремовой:
- ДЕТЕРМИНИЗМ в Словаре русского языка Лопатина:
детермин`изм, … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Полном орфографическом словаре русского языка:
детерминизм, … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Орфографическом словаре:
детермин`изм, … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Словаре русского языка Ожегова:
учение о закономерности и причинной обусловленности всех вялений природы и … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Современном толковом словаре, БСЭ:
(от лат. determino - определяю), философское учение закономерной взаимосвязи и причинной обусловленности всех явлений; противостоит индетерминизму, отрицающему всеобщий характер … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Толковом словаре русского языка Ушакова:
(дэтэ), детерминизма, мн. нет, м. (от латин. determino - определяю) (филос.). Учение, по к-рому все явления обусловлены необходимой причинной связью. … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Толковом словаре Ефремовой:
детерминизм м. Философское учение об объективной закономерной взаимосвязи и причинной обусловленности явлений материального и духовного … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Новом словаре русского языка Ефремовой:
м. Философское учение об объективной закономерной взаимосвязи и причинной обусловленности явлений материального и духовного … - ДЕТЕРМИНИЗМ в Большом современном толковом словаре русского языка:
м. Философская концепция, отрицающая объективную закономерность и причинную обусловленность явлений материального и духовного мира. Ant: … - ЛАПЛАСА УРАВНЕНИЕ в Большом энциклопедическом словаре:
дифференциальное уравнение с частными производными 2-го порядкагде, x, y, z - независимые переменные, ?(x, y, z) - искомая функция. Рассмотрено … - ЛАПЛАСА ОПЕРАТОР в Большом энциклопедическом словаре:
линейный дифференциальный оператор, который функции?(x, y, z) ставит в соответствие функциюВстречается во многих задачах математической физики (распространение света, тепла, … - ЛАПЛАСА ПРЕОБРАЗОВАНИЕ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
преобразование, преобразование, переводящее функцию f (t) действительного переменного t (0 < t < ¥), называемую "оригиналом", в функцию (1) … - ЛАПЛАСА АЗИМУТ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
азимут, геодезический азимут А направления на наблюдаемую точку, полученный по его астрономическому азимуту a, исправленному с учётом влияния отклонения … - НЕОДЕТЕРМИНИЗМ в Словаре постмодернизма:
- новая версия интерпретации феномена детерминизма в современной культуре, фундированная презумпциями нелинейности, отсутствия феномена внешней причины и отказа от принудительной … - ШАРОВЫЕ ФУНКЦИИ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
функции, однородные функции un степени п от прямоугольных координат х, у, z , удовлетворяющие уравнению Лапласа: Существуют 2 … - ФУРЬЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
преобразование (данной функции), функция, выражающаяся через данную функцию f (x) формулой: ,(1) Если функция f (x) … - ФРАНЦИЯ в Большой советской энциклопедии, БСЭ.
- ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ УРАВНЕНИЕ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
уравнение, дифференциальное уравнение с частными производными параболического типа, описывающее процесс распространения теплоты в сплошной среде (газе, жидкости или твёрдом теле); … - СТРУКТУРНАЯ СХЕМА в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
схема системы автоматического регулирования (САР), графическое изображение такой системы в виде совокупности частей, на которые её можно разделить по определённым … - ПУАССОНА УРАВНЕНИЕ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
уравнение, уравнение с частными производными вида D u f, где D -оператор Лапласа: При n 3 этому уравнению удовлетворяет потенциал … - ПРИЧИННОСТЬ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
генетическая связь между отдельными состояниями видов и форм материи в процессах её движения и развития. Возникновение любых объектов и систем … - ПРИЛИВЫ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
периодические колебания уровня моря (морские П.), обусловленные силами притяжения Луны и Солнца. Под действием этих же сил происходят деформации твёрдого … - ПРЕОБРАЗОВАНИЕ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
одно из основных понятий математики, возникающее при изучении соответствий между классами геометрических объектов, классами функций и т.п. Например, при геометрических … - ПРЕДЕЛЬНЫЕ ТЕОРЕМЫ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
теоремы теории вероятностей, общее название ряда теорем вероятностей теории, указывающих условия возникновения тех или иных закономерностей в результате действия … - ПОТЕНЦИАЛ (МАТЕМАТИЧ., ФИЗИЧ.) в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
потенциальная функция, понятие, характеризующее широкий класс физических силовых полей (электрическое, гравитационное и т.п.) и вообще поля физических величин, представляемых векторами … - ОПЕРАЦИОННОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
исчисление, один из методов математического анализа, позволяющий в ряде случаев посредством простых правил решать сложные математические задачи. О. и. …
Своим авторитетом классическая наука обязана, прежде всего, ньютоновской механике, которая обобщила огромный эмпирический материал, накопленный многими поколениями ученых, дала в руки людей мощный инструмент однозначного предсказания будущего в широкой области объектов и явлений природы . Причины перемещения тел в пространстве, закономерности этих перемещений, способы их адекватного описания всегда были в центре внимания человека, так как непосредственно касались наиболее близкой религиозному сознанию области естествознания, а именно - движения небесных тел. Поиск закономерностей этих движений был для человека не столько связан с удовлетворением «научной» любознательности, сколько преследовал глубокую религиозно-философскую цель: познать смысл бытия. Поэтому такое значение во все времена уделялось астрономическим наблюдениям, тщательной фиксации мельчайших подробностей в поведении небесных тел, интерпретации повторяющихся событий.
Одним из величайших достижений на этом поприще стали эмпирические законы И. Кеплера, которые убедительно показали существование «порядка» в движении планет Солнечной системы. Решающий же шаг в понимании причин этого порядка был сделан И. Ньютоном. Созданная им классическая механика в чрезвычайно лаконичной форме обобщила весь предшествующий опыт человечества в изучении движений. Оказалось, что все многообразие перемещений макроскопических тел в пространстве может быть описано всего лишь двумя законами: вторым законом Ньютона (F =ma ) и законом всемирного тяготения (F=Gm 1 m 2 /r 2 ). И не только законы Кеплера, относящиеся к Солнечной системе, оказались следствием законов Ньютона, но и все наблюдаемые человеком в естественных условиях перемещения тел стали доступными аналитическому расчету. Точность, с которой такие расчеты позволяли делать предсказания, удовлетворяли любые запросы. Сильнейшее впечатление на людей произвело обнаружение в 1846 году ранее неизвестной планеты Нептун, положение которой было рассчитано заранее на основании уравнений Ньютона.
К середине XIX века авторитет классической механики возрос настолько, что она стала считаться эталоном научного подхода в естествознании. Широта охвата явлений природы, однозначная определенность (детерминизм) выводов, характерные для механики Ньютона, были настолько убедительны, что сформировалось своеобразное мировоззрение, в соответствии с которым механистический подход следует применять ко всем явлениям природы, включая физиологические и социальные, и что надо только определить начальные условия, чтобы проследить эволюцию природы во всем ее многообразии. Немецкий физик Г.Р.Кирхгоф в докладе о цели естественных наук (1865 г.) провозгласил, что «высшая цель естествознания состоит в сведении любого явления к движению, в свою очередь движение подлежит описанию средствами теоретической механики». Это мировоззрение часто называют «детерминизмом Лапласа», в память о великом французском ученом П. Лапласе, внесшем большой вклад в небесную механику, физику и математику. На основе механики Ньютона была создана первая научная картина мира – универсальная, детерминистическая и объективная.
детерминизм эволюция атом генетика
Перед изучением вопроса дадим краткое определение самого понятия:
ДЕТЕРМИНИЗМ (от лат. determino -- определяю) - философское учение закономерной взаимосвязи и причинной обусловленности всех явлений; противостоит индетерминизму, отрицающему всеобщий характер причинности.*
Одним из первых родоначальников детерминизма можно считать Демокрита: «Ни одна вещь не возникает беспричинно, но всё возникает на каком-нибудь основании и в силу необходимости».** Правда, определяя, что движение бытия во времени совершается по некоей необходимости или судьбе, он говорил, что сами эти понятия человеком непостижимы, а, следовательно, тождественны случайности (в натурфилософии главной целью был не столько поиск причины, сколько процесс наблюдения и размышления). Но сам принцип всеобщей взаимосвязи вещей и явлений закрепился в фундаменте естествознания и в дальнейшем получил большее развитие в период первой научной революции. Открытия, сделанные Исааком Ньютоном, и провозглашение механистической парадигмы охарактеризовали чёткое определение функции детерминизма: «Все механические процессы подчиняются принципу строгого или жёсткого детерминизма, суть которого состоит в признании возможности точного и однозначного определения состояния механической системы её предыдущим состоянием».*** Иными словами ничего случайного в мире нет - любое движение имеет своей причиной какую-то движущую силу, а сам процесс этого действия можно предопределить или же предсказать.
Лапласовский детерминизм
Наиболее яркое объяснение явлению причинности даётся французским учёным Пьером Симоном Лапласом (1749-1827): «Современные события имеют с событиями предшествующими связь, основанную на очевидном принципе, что никакой предмет не может начать быть без причины, которая его произвела… Воля, сколь угодно свободная, не может без определённого мотива породить действия, даже такие, которые считаются нейтральными… Мы должны рассматривать современное состояние Вселенной как результат её предшествующего состояния и причину последующего. Разум, который для какого-нибудь данного момента знал бы все силы, действующие в природе, и относительное расположение её составных частей, если бы он, кроме того, был достаточно обширен, чтобы подвергнуть эти данные анализу, обнял бы в единой формуле движения самых огромных тел во Вселенной и самого лёгкого атома; для него не было бы ничего неясного, и будущее, как и прошлое, было бы у него перед глазами… Кривая, описываемая молекулой воздуха или пара, управляется столь же строго и определённо, как планетные орбиты; между ними лишь та разница, что налагается нашим неведением».* Согласно такому принципу, вся жизнь уже заранее определена, а мир представляется огромной механической машиной, все последующие состояния которой следуют из её предшествующих. Ещё категоричней выглядит высказывание также французского учёного Жюль Анри Пуанкаре (1854-1912): «Наука детерминистична, она является таковой a priori (изначально)… она постулировала детерминизм с самого начала как необходимое условие своего существования… и каждая из её побед является победой детерминизма».* Столь строгие, казалось, было, определения чётко устанавливали прямую связь между причиной и следствием, но оговорка всё-таки существовала: следствие можно предположить, если известны все объективные его причины. А что сказать в том случае, если существует несколько взаимоисключающих друг друга причин, каждая из которых имеет своё более или менее определённое следствие?
Классический детерминизм прекрасно справлялся со своей функцией в условиях классической же механики, он легко решал вопросы, связанные с расчётом скорости и траектории движения, играл главную роль в процессах термодинамики и предсказывал солнечные затмения. Но наступил XX век, и наука шагнула далеко вперёд: в физике открываются новые теории - квантовая механика, теория относительности, ядерная физика, а главенство в управлении развития естествознания берёт в свои руки новый раздел науки биологии - генетика. И здесь оказывается, что законы канонической механики к столь сложным системам, как молекулы, волны, а, главное, ДНК, совершенно не применимы и требуют основательного пересмотра. Вот таким пересмотром мы сейчас и займёмся, предварительно разделив направление исследования на два течения: в области квантовой физики и химии - неживой природы, и на уровне генетической информации - живой природы.
Вообще говоря из второго приведённого нами следствия вытекает ещё одно следствие: если наша личность предопределенна мы не можем нести ответственность перед богом за наши грехи так как они вызваны исключительно воздействиями, которые послал нам бог. Именно поэтому, первыми, кто выступил против этой теории, были религиозные деятели. Правда их положение осложнялось тем, что по их теориям бог всё знает и видит, и видит, что будет дальше, но всё же… Вот вариант ответа таких деятелей в изложении их наследников, которые современны нам:
«…Иными словами, эксперимент, опровергающий теорию Лапласа, состоит в том, что мы знаем, что у нас есть свобода выбора. Т.е. свобода выбора в этой конструкции будет лежать в эксперименте, а не в теории. Свобода выбора является для нас исходным материалом того, что мы видим, того, что мы слышим, того, что мы ощущаем. Как то, что я есть. На том же уровне, на котором я знаю, что я есть, я знаю, что я имею свободу выбора. А если я подвергаю сомнению наличие свободы выбора, то ровно с тем же успехом я могу подвергнуть сомнению то, что я есть. И то, что я знаю, и то, что думаю, и то, что я вижу. Иными словами, наличие свободы выбора является фактом из области экспериментов, а не из области теории, и если теория, какая бы она ни была хорошая и логичная, противоречит эксперименту, то она выкидывается сразу, от противоречия эксперименту, пусть даже я не могу найти в ней логическую ошибку… »
Далее они доказывают факт того, что «я существую», с чем трудно не согласится и на этом факте делают выводы, о том что и свободу выбора каждый человек тоже имеет. Но, как мы видим, в данном случае они обращаются к субъективизму, который утверждает что то что мы ощущаем и есть истина реальность, а такое направление философии никак не может считаться единственно верным по сравнению с другими направлениями, и если мы не разделим взгляды субъективизма, то всё ихнее доказательство разрушится как карточный домик. Подобные же изъяны имели и другие попытки религиозных, а впрочем и не религиозных деятелей опровергнуть теорию Лапласа. А с точки зрения знаний того времени взгляды Лапласа вообще считались единственно соответствующими науке. Поэтому любая критика данное теории на тот момент была больше мистической, что конечно для просвещенного 18-го века было уже неудовлетворительно.
Шли годы, развивалась наука. Всё больше и больше явлений сводились к единой механистической картины мира и вот уже казалось механистическая физика полностью и бесповоротно восторжествовала. Но не тут то было. 2 маленьких пятнышка на небосклоне физики (эфир и тепловое излучение) при подробном рассмотрении показали, что классическая физика при рассмотрении некоторых явлений начинает противоречить сама себе и поэтому некорректна. Так родились квантовая физика и теория относительности. И вот в квантовой физике Гейзенберг было показал, что оказывается частица принципиально не может занимать одновременно определённое положение и иметь определённый импульс, т.е. мы даже не можем получить полную картину состояния на данный момент, а если бы она даже у нас и была, то в следующий момент времени микро частица уже поведёт себя случайным образом, а потом из-за этого случайно поведёт себя и микрочастица, а посему никакого детерминизма нет и быть не может. Как уже говорилось гипотеза о полном детерминизме ввиду своего фатализма, антигуманизма и т.д. и так никому особо не нравилась, и после открытия Гейзенберга многие философы с нескрываемой радостью поспешили объявить, что теперь гипотеза Лапласа показала свою полную несостоятельность даже с точки зрения науки и от неё можно отказаться. А зря. Потому что была показана несостоятельность только классической механики, а никак не всей теории Лапласа. В самом деле: квантовая механика говорит лишь, что не может быть стоящего, либо прямолинейно движущегося тела. А вот тело, которое движется как принадлежащее стоящей или распространяющейся в каком либо направлении волне отнюдь ей не противоречит. Отклонение от прямой траектории фотона в дифракции Гюйгенса-Френеля полностью соответствуют отклонению фотона по неопределённости Гейзенберга. А в волне фотон движется строго по причинно-следственной закономерности, в которой каждое последующее положение является следствием предыдущего. Факт, что тело меняет направление движения без воздействия внешних сил не означает что тело меняет направление своего движения без причин. Также происходит и с распадом атома. Да, сейчас мы не можем указать конкретную причину, которая заставила атом сверхтяжелого элемента распасться именно в этом момент, и поэтому пользуемся теорией вероятности, но это ещё не говорит о том, что такой причины нет. В предсказании действий рулетки мы ведь тоже пользуемся теорией вероятностей, но никто не оспаривает причинность классической механики. И даже если окажется, что на следующем уровне уменьшения размеров частица не имеет своего положения и вообще пространства и времени не существует, то это не значит, что частица будет действовать на другую частицу без причины. Не смогла поколебать теорию полного детерминизма Лапласа и специальная и общая теории относительности, так как хоть в каждой системе отсчёта время течёт по-разному и события, одновременные в одной системе не одновременны в другой, все равно причинно следственная связь сохраняется целиком и полностью. « Бог не играет в кости.» - так выразился по этому поводу основоположник теорий относительности и крупный специалист в области квантовой механики Альберт Эйнштейн. Более того, он говорил, что все статистические методы исследования являются временными и используются до тех пор, пока не находится теория, которая объяснит истиною картину происходящего. То есть мы видим, что тут Эйнштейн фактически повторяет то, что сказал Лаплас. Так что мы можем с уверенностью утверждать, что все попытки критиковать теорию полного детерминизма Лапласа с помощью новых отраслей физики обречены на провал. Наиболее убедительная критика теории Лапласа как мне кажется основанна на общих философских и физических позициях: Вселенную принято считать бесконечной, а раз так то сущивствует бесконечное множество причин, способных породить одно следствие, а раз так, то даже теоритически невозможно обьять всё это множество причин: с учётом каждой новой причины у нас будет менятся следствие, т.е. для любых n причин мы можем указать n+1 –ю причину которая поменяет всё следствие. А эта ситуация вполне может быть эквивалентна современной картине, когда одной причине ставится бесконечно много следствий с нулевой вероятносью выполнения каждое.
Классическая механика Ньютона сыграла и играет до сих пор огромную роль в развитии естествознания. Она объясняет множество физических явлений и процессов в земных и внеземных условиях, составляет основу многих технических достижений. На ее фундаменте формировались естественнонаучные методы исследований в различных отраслях естествознания.
В 1667 г. Ньютон сформулировал три закона динамики - фундаментальные законы классической механики.
Первый закон Ньютона: всякая материальная точка (тело) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит ее изменить это состояние.
Для количественной формулировки второго закона динамики вводятся понятия ускорения а, массы тела т и силы F. Ускорение характеризует быстроту изменения скорости движения тела. Масса - одна из основных характеристик материальных объектов, определяющая их инерционные (инертная масса) и гравитационные (тяжелая, или гравитационная, масса) свойства. Сила - это векторная величина, мера механического воздействия на тело со стороны других тел или полей, в результате которого тело приобретает ускорение или изменяет свою форму и размеры.
Второй закон Ньютона: ускорение, приобретаемое материальной точкой (телом), пропорционально вызывающей его силе и обратно пропорционально массе материальной точки (тела): .
Второй закон Ньютона справедлив только в инерциальных системах отсчета. Первый закон Ньютона можно получить из второго. Действительно, в случае равенства нулю равнодействующих сил (при отсутствии воздействия на тело со стороны других тел) ускорение также равно нулю. Однако первый закон Ньютона рассматривается как самостоятельный закон, а не как следствие второго закона, поскольку именно он утверждает существование инерциальных систем отсчета.
Взаимодействие между материальными точками (телами) определяется третьим законом Ньютона: всякое действие материальных точек (тел) друг на друга носит характер взаимодействия; силы, с которыми действуют друг на друга материальные точки, всегда равны по модулю, противоположно направлены и действуют вдоль прямой, соединяющей эти точки: .
Здесь F 12 - сила, действующая на первую материальную точку со стороны второй; F 21 - сила, действующая на вторую материальную точку со стороны первой. Эти силы приложены к разным материальным точкам (телам), всегда действуют парами и являются силами одной природы. Третий закон Ньютона позволяет осуществить переход от динамики отдельной материальной точки к динамике системы материальных точек, характеризующихся парным взаимодействием.
Четвертый закон , сформулированный Ньютоном – это закон всемирного тяготения.
Логическая цепочка этого открытия может быть выстроена следующим образом. Размышляя о движении Луны, Ньютон сделал вывод, что она на орбите удерживается той же силой, под действием которой камень падает на землю, т.е. силой тяготения: «Луна тяготеет к Земле и силою тяготения постоянно отклоняется от прямолинейного движения и удерживается на своей орбите». Используя формулу своего современника Гюйгенса для центростремительного ускорения и астрономические данные, он нашел, что центростремительное ускорение Луны в 3600 раз меньше ускорения падения камня на Землю. Поскольку расстояние от центра Земли до центра Луны в 60 раз больше радиуса Земли, то можно предположить, что сила тяготения убывает пропорционально квадрату расстояния. Затем, на основе законов Кеплера, описывающих движение планет, Ньютон распространяет этот вывод на все планеты. («Силы, которыми главные планеты отклоняются от прямолинейного движения и удерживаются на своих орбитах, направлены к Солнцу и обратно пропорциональны квадратам расстояний до центра его »).
Наконец, высказав положение о всеобщем характере сил тяготения и одинаковой их природе на всех планетах, показав, что «вес тела на всякой планете пропорционален массе этой планеты», установив экспериментально пропорциональность массы тела и его веса (силы тяжести), Ньютон делает вывод, что сила тяготения между телами пропорциональна массе этих тел. Так был установлен знаменитый закон всемирного тяготения, который записывается в виде:
где γ - гравитационная постоянная, впервые определенная экспериментально в 1798 г. Г. Кавендишем. По современным данным γ = 6,67*10 -11 Н×м 2 /кг 2 .
Важно отметить, что в законе всемирного тяготения масса выступает в качестве меры гравитации , т.е. определяет силу тяготения между материальными телами.
Законы Ньютона позволяют решить многие задачи механики - от простых до сложных. Спектр таких задач значительно расширился после разработки Ньютоном и его последователями нового для того времени математического аппарата - дифференциального и интегрального исчисления, широко применяемого в настоящее время для решения различных задач естествознания.
Классическая механика и лапласовский детерминизм. Причинное объяснение многих физических явлений в конце XVIII - начале XIX в. привело к абсолютизации классической механики. Возникло философское учение - механистический детерминизм, - основанное П. Лапласом, французским математиком, физиком и философом. Лапласовский детерминизм выражает идею абсолютного детерминизма - уверенность в том, что все происходящее имеет причину в человеческом понятии и есть познанная и еще непознанная разумом необходимость. Суть его можно понять из высказывания Лапласа: «Современные события имеют с событиями предшествующими связь, основанную на очевидном принципе, что никакой предмет не может начать быть без причины, которая его произвела... Воля, сколь угодно свободная, не может без определенного мотива породить действия, даже такие, которые считаются нейтральными... Мы должны рассматривать современное состояние Вселенной как результат ее предшествующего состояния и причину последующего. Разум, который для какого-нибудь данного момента знал бы все силы, действующие в природе, и относительное расположение ее составных частей, если бы он, кроме того, был достаточно обширен, чтобы подвергнуть эти данные анализу, обнял бы в единой формуле движения самых огромных тел во Вселенной и самого легкого атома; для него не было бы ничего неясного, и будущее, как и прошлое, было бы у него перед глазами... Кривая, описываемая молекулой воздуха или пара, управляется столь же строго и определенно, как и планетные орбиты: между ними лишь та разница, что налагается нашим неведением». С этими словами перекликается убеждение А. Пуанкаре: «Наука детерминистична, она является таковой a priori [изначально], она постулирует детерминизм, так как она без него не могла бы существовать. Она является таковой и а posteriori [из опыта]: если она постулировала его с самого начала как необходимое условие своего существования, то она затем строго доказывает его своим существованием, и каждая из ее побед является победой детерминизма».
Дальнейшее развитие физики показало, что для некоторых природных процессов трудно определить причину. Например, радиоактивный распад происходит случайно. Подобные процессы объективно случайны, а не потому, что мы не можем указать их причину из-за недостатка наших знаний. И наука при этом не перестала развиваться, а обогатилась новыми законами, принципами и концепциями, что свидетельствует об ограниченности классического принципа - лапласовского детерминизма. Абсолютно точное описание всего прошедшего и предсказание будущего для колоссального разнообразия материальных объектов, явлений и процессов - задача сложная и лишенная объективной необходимости. Даже для самого простейшего объекта - материальной точки - из-за конечной точности измерительных приборов абсолютно точное предсказание также нереально.
