Вероятность как загадка бытия и познания

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Идея иерархии

Другой важнейшей характеристикой системного подхода является, как рассматривалось выше, идея иерархии. Соответственно, под этим углом зрения необходимо также рассмотреть основания вероятности. Идея иерархии в системах опосредована структурой. В случае вероятностных, статистических систем структура представлена, как отмечалось, вероятностными распределениями. Именно распределения характеризуют взаимосвязи между целостными характеристиками систем и характеристиками их составляющих. Последнее выражает простейший вид иерархии и ясно просматривается на примере статистической физики — первого направления фундаментальных исследований, разработанного на базе теоретико-вероятностных методов исследования. Основная задача статистической физики, говоря словами Г. Уленбека, «всегда заключается в отыскании соответствия между микроскопическим, или атомным, миром, и миром макроскопическим». Интересно заметить, что первоначально каждый из этих уровней исследовался вне их взаимосвязей. Исторически разработке статистической физики предшествовали, с одной стороны, создание основ термодинамики газов, т.е. макроскопической (не зависящей от атомистических представлений) теории газов, а с другой — разработка теории механического движения простейших объектов (классической механики). Взаимоотношения между макро- и микроуровнями включают в себя иерархическую составляющую — параметры макроуровня определяют спектр возможных характеристик микроуровня.

Кульминационным пунктом применения вероятностных концепций в естествознании является разработка квантовой механики — физической теории микропроцессов, процессов атомного масштаба. Именно вхождение вероятности в квантовую теорию рассматривается как наиболее адекватное, наиболее фундаментальное проявление существа вероятностных идей в познании. Весьма радикально однажды высказался К. Вейцзеккер: «…Квантовая теория есть не что иное, как общая теория вероятностей». Вместе с тем, необходимо отметить, что при рассмотрении идеи вероятности в связи с квантовой теорией обычно обращают внимание на то, как вероятность содействует пониманию, трактовке квантовых процессов. Практически не обращается внимание на обратные связи — а как же квантовая теория воздействует на понимание, трактовку самой вероятности.

Существо вероятностного подхода в квантовой теории следует раскрывать на основе анализа логической структуры этой теории. При анализе таковой основное внимание обращается на то, что в квантовой физике состояния и поведение микрочастиц выражаются посредством особого рода характеристик, прежде всего — волновых функций. Волновые функции носят довольно абстрактный характер. Исторически они были введены в квантовую теорию чисто формальным образом и утвердились в физике, лишь когда удалось их связать с вероятностными распределениями. Представления о волновых функциях оказались более гибкими, нежели ранее выработанные прямые характеристики вероятностных распределений, для выражения закономерностей в микромире. Использование волновых функций для характеристики квантовых систем только и позволило теоретически вскрыть основные внутренние характеристики квантовых систем, в частности, корпускулярно-волновую природу микрообъектов, как важнейшую их структурную характеристику.

Для раскрытия логической структуры квантовой теории весьма существенно, что используемые в ней понятия делятся в своей основе на два класса: первый класс составляют так называемые «непосредственно наблюдаемые» в опыте величины, рассматриваемые в теории как типично случайные (в теоретико-вероятностном смысле); второй класс образуют «квантовые числа» (типа спина). Различия между этими классами понятий заключаются, прежде всего, в «степени близости» к непосредственно данному в физическом опыте. Первые выражают более внешние характеристики микрообъектов, вторые — более глубокие, внутренние свойства. Первые позволяют индивидуализировать квантовые события, вторые носят более обобщенный характер. Первые во многом тяготеют по своему характеру к классическим понятиям, вторые выражают, прежде всего, специфичность квантовых явлений. Первые в процессах измерений непрерывно и хаотически изменяются, вторые более устойчивы. Естественно, что полнота теоретического выражения квантовых процессов достигается при использовании понятий обоих классов, относящихся к различным логическим уровням. Весьма существенно, что установление взаимосвязи, синтеза в рамках единой теории этих двух классов величин с учетом их различной природы оказалось возможным на основе вероятностных представлений и, прежде всего, на основе волновых функций как особой формы выражения вероятностных распределений.

Использование понятий различных классов в рамках единой теории представляет собою наиболее сильное изменение в логике построения научной теории. Зависимости между этими двумя классами понятий раскрываются уже не в плане координации, а в плане субординации. При этом субординация, иерархия включает в себя определенную независимость, автономность: характеристики высшего, собственно квантового уровня взаимосвязаны между собою вполне жестким, однозначным образом, но они не определяют однозначным образом значения характеристик «низшего», исходного уровня, а лишь спектр, структуру их допустимых значений. Как и в случае классической статистической физики в квантовой физике также встает вопрос о природе и основаниях указанной неоднозначности. Для решения данной проблемы выдвигалась концепция скрытых параметров. Однако подобные концепции в физике не приживались. Как и в классике, анализ указанных вопросов все определеннее на первый план выдвигает проблему внутренней активности и динамики частиц, их внутреннего строения. Последнее отражает, как отмечалось выше, общую тенденцию развития познания. Квантовая иерархия предполагает и опирается на наличие внутренней динамики, внутренней активности квантовых объектов.

Встает весьма важный и интересный вопрос — как проникнуть в эту внутреннюю динамику частиц? Этот вопрос открыт для своего решения. В этой связи весьма интересно, что в попытках решения такого вопроса все определеннее стали обращать внимание на проблемы познания структуры и основ поведения сложноорганизованных систем. Внутренняя активность этих систем выражается через представления о свободе воли, ее основаниях. Анализ внутренней динамики частиц стал рассматриваться в ее сопряжении с проблемами свободы воли и принятия решений, характеризующих природу сложноорганизованных систем. Идея свободы воли приобретает интересное и стимулирующее звучание в связи с дальнейшим познанием элементарных, самых базисных единиц строения материи. Как отмечает Б.Б. Кадомцев: «…Очень трудно представить себе рубеж появления свободы воли на границе между неодушевленным миром и жизнью. Гораздо более естественным является допущение о том, что свобода воли является имманентным, т.е. внутренне присущим свойством всего мира. Только на основе этого исходного положения можно уйти от бессмысленного, полностью детерминированного механистического мира к миру живому и развивающемуся». И высказывание Ф. Дайсона: «Материя, согласно квантовой механике, не есть инертная субстанция, но является активным агентом, постоянно делающим выбор между альтернативными возможностями согласно вероятностным законам. Каждый квантовый эксперимент заставляет природу делать выбор. Кажется, что разум, как выражающий способность делать выбор, некоторым образом присущ каждому электрону». Неопределенность и неоднозначность возникают тогда и в той мере, в какой внутренние процессы не контролируются и не определяются внешним окружением и внешними воздействиями.

Деление понятий квантовой механики на классы существенно меняет и способы характеристики состояний микрочастиц. При определении этих состояний основное значение стало придаваться понятиям второго класса (квантовым числам), как выражающим более глубокую сущность микрообъектов. Эти характеристики вполне строго, однозначно определяют каждый из видов элементарных частиц и на их основе, прежде всего, и происходит идентифицирование того или иного рода частиц. Задание этих величин не определяет собою однозначным образом значения параметров первого, исходного класса. Напротив, этим определяется все поле возможных значений последних. Аналогичным образом, определяя характер того или иного человека, мы определяем не его конкретное поведение в некоторой ситуации, а устойчивое поле его возможных поведений в различных житейских ситуациях.

Использование понятий различных классов в рамках единой теории представляет собою наиболее сильное изменение в логике построения научной теории. Понятия, выражающие более глубокую сущность объектов (собственно специфику квантовых процессов), можно назвать интегрально обобщенными. Значение таких понятий раскрывается в зависимости от их роли в относительно замкнутых теоретических системах: они не просто добавляются к другим, первичным понятиям этих же систем, а выражают определенную упорядоченность в отношениях между такими исходными понятиями. Разработка подобных понятий началась уже в теоретических системах классической физики: центр масс и момент инерции — в механике, ротор векторного поля — в электродинамике. Сущность абстрактно-обобщенных понятий непосредственно связана с природой общего: общее не есть простое механическое объединение некоторых исходных элементов, а, скорее, выражает ту структурную организацию, через которую каждое отдельное включается в систему. Другими словами, зависимости между этими двумя классами понятий раскрываются уже не в плане координации, а в плане субординации. При этом субординация включает в себя определенную независимость, автономность: характеристики высшего уровня не определяют однозначным образом значения характеристик «низшего», исходного уровня, а лишь спектр их допустимых значений.

Анализ особенностей, специфики вероятностных систем будет неполным, если отвлечься от вопросов исторического развития познания. Такой подход предполагает рассмотреть те общие предпосылки, которые обусловили разработку представлений о вероятностных системах, а также те общие преобразования в учении о системах и их видах, которые идут, так сказать, на смену вероятностному подходу. До вхождения вероятности в фундаментальные исследования в них господствовали представления о жестко детерминированных системах, которые выросли на базе классической механики, ее образов и представлений. Важнейшей характеристикой этих систем является однозначный характер связей и зависимостей между элементами систем. Вхождение вероятности в познание выявило ограниченность представлений об этих системах. Была вскрыта ограниченность представлений о жесткой детерминации. Жесткость связей сохраняется, но действие их переносится на более глубокие уровни. В структуру систем вводятся представления о неоднозначных связях, которые символизируются категорией независимости.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *