Благодаря целеустремлённой работе ученых естествоиспытателей наука была поставлена на такую степень развития, что, казалось бы, ничто не способно устоять перед строгой определённостью её законов. Так, Пьер Лаплас, живший в XIX в., выразил взгляд на Вселенную, как на полностью детерминированный объект: «ничто не будет неопределенным, и будущее, как прошлое, будет представлено перед глазами». К примеру, если мы знаем точное положение планет и Солнца в данный момент, то по законам притяжения можем точно вычислить, в каком состоянии будет находиться Солнечная система в любой другой момент времени. Но Лаплас хотел увидеть в детерминизме законов Вселенной ещё больше: он утверждал, что существуют аналогичные законы для всего, в том числе и для человека. Эта доктрина детерминизма была в корне разрушена квантовой теорией.
Сравним, чем отличается классическая механика от квантовой. Пусть имеется система частиц. В классической механике состояние системы в каждый момент времени определяется значением координат и импульсов всех частиц. Все другие физические параметры, как-то: энергия, температура, масса и т.п., могут быть определены из координат и импульсов частиц системы. Детерминизм классической механики заключается в том, что «будущее состояние системы полностью и единственным образом определены, если задано её начальное состояние».
Несомненно, в любом эксперименте измерения могут иметь некоторую неточность, неопределённость, и, в зависимости от рассматриваемой физической системы её будущее может оказаться либо чувствительным, либо нечувствительным к этой неопределённости. «Но в принципе (выделено нами – В. Р.) не существует какого-либо предела на точность, которой мы не могли бы достичь, – утверждает Сэм Трейман. – Поэтому в принципе,… нет препятствий для предугадывания будущего развития».
В квантовой механике также существует понятие «состояние системы». Как и в классической механике, система, согласно законам, «…развивается в такие состояния, которые полностью определены, если задано начальное состояние в некоторый начальный момент». Поэтому и здесь настоящее определяет будущее. Но «квантовые состояния не точно задают координаты и импульсы частиц; они определяют только вероятность (выделено нами – В. Р.)». Случайность в квантовой механике, – считает В. П Демуцкий, – это один из её постулатов.
Неизбежность вероятностного описания физической системы в квантовой механике поясняет Иоганн фон Нейман: «… никакое повторение последовательных измерений не может привнести причинный порядок…, ибо атомные явления лежат на краю физического мира, где любое измерение вносит изменение того же порядка, что и сам измеряемый объект, так что последний изменяется существенным образом, в основном из-за соотношений неопределённости».
На квантовом уровне определяющее значение носит «размытость» сопряженных характеристик, выраженная принципом неопределённости Гейзенберга: точность измерения координат и импульсов системы не может быть выше постоянной Планка, минимального кванта действия.
Согласно этому положению никакой эксперимент не может привести к одновременно точному измерению координат и импульса частицы. Эта неопределённость связана не с несовершенством измерительной системы, а с объективными свойствами микромира. Если мы определяем точно координату частицы, то значение её импульса «размывается» и становится тем более неопределённым, чем точнее определяется координата. Поэтому в квантовой механике исчезает классическое понимание траектории частицы. «В квантовой физике частицы двигаются по загадочным траекториям, простирающимся вдоль волноподобных путей. Одиночный электрон может быть везде в пределах волнового образца». К примеру, электрон может оставить фотографию своей траектории, но при этом может не иметь строгой траектории. В связи с рассмотрением траекторий атомных объектов удивительным представляется понимание траектории, предложенное Фейнманом. Согласно его модели, «вероятность перемещения частицы из точки А в точку В равна сумме вероятностей её движения по всем возможным траекториям, соединяющим эти точки». Следовательно, квантовая теория разрешает частице находиться на любой траектории, соединяющей две точки, а поэтому невозможно точно сказать, где окажется частица в определенный момент.
Итак, если классическая физика считала неточность следствием несовершенства технологий и неполнотой человеческого знания, то квантовая теория говорит о принципиальной невозможности точных измерений на атомном уровне. Нильс Бор считал, что «неопределённость есть не результат временного незнания, разрешимого при дальнейшем исследовании, но фундаментальный и неизбежный предел человеческого знания».
Принцип дополнительности
Нильс Бор предложил принцип дополнительности, согласно которому, «мы не можем ничего сказать о квантовом мире, что бы было подобно действительности; взамен мы признаем достоверность альтернативных и взаимно исключающих методов». Представление об атомном мире, по сравнению с представлением Аристотеля (мир, как организм) и классической физикой (мир есть машина), не изобразимо. Классическая физика допускала, что существует объективный мир, который мы можно исследовать и измерять без существенного его изменения. Но на квантовом уровне оказывается невозможным исследовать реальность, не изменяя её. Это относится, например, к координате и импульсу. «Знание положения частицы, - писал В. Гейзенберг, - дополнительно к знанию её скорости или импульса». Мы не можем определить дополнительную величину (напр. скорость) с точностью первой (координаты).
Обобщая этот принцип на живые организмы, Бор считал, что «наше знание о том, что клетка живет, возможно, является чем-то дополнительным по отношению к полному знанию её молекулярной структуры». Если полное знание структуры клетки, которое может быть достигнуто лишь благодаря вмешательству, уничтожает жизнь клетки, то, заключает Бор, «логически возможно, что жизнь исключает полное установление лежащих в ее основе физико-химических структур». На этом основании химические связи молекул являются дополнительными для физических законов, биологические – для химических, социальные – для биологических, социальные – для душевных, и т.д.
Таким образом, предложенный Бором принцип дополнительности разрушает позиции детерминизма, о чем более подробно будет сказано ниже.
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.
Пьер-Симон Лаплас изучая уравнения, описывающие движения планет, пришёл к выводу, чтоесли заданы начальные условия (координаты и импульсы всех частиц системы), действующие на систему и в системе силы, то теоретически можно описать движение системы неограниченно, в прошлое и будущее.
До этого, и после открытие первого закона движения Исааком Ньютоном … ещё казалось, что Бог необходим, чтобы пустить в ход весь механизм; планеты, согласно Ньютону, первоначально были приведены в движение рукой Бога. Но когда Бог привёл в движение планеты и установил закон тяготения, всё пошло само собой, без дальнейшей необходимости в божественном вмешательстве. Когда же Лаплас предположил, что те же самые силы, которые действуют сейчас, возможно, явились причиной возникновения планет, которые выделились под действием этих сил из Солнца, роль Бога в развитии природы уменьшилась ещё больше. Он мог оставаться творцом, но даже это было сомнительно, поскольку не было ясно, имел ли мир начало во времени. Хотя большинство учёных являли собой пример набожности, однако воззрение, которое складывалось под влиянием их научной деятельности, представляло собой угрозу для религии, и совершенно естественно, что теологи были встревожены.
Бертран Рассел, История западной философии и ее связи с политическими и социальными условиями от Античности до наших дней, М., Академический Проект, 2006 г., с. 649-650.
Сам учёный выразил это так:
Мы должны рассматривать современное состояние вселенной, как результат её предшествовавшего состояния и причину последующего. Разум, который для какого-то 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 и планетные орбиты: между ними лишь та разница, что налагается нашим неведением.
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. …
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.
