Презентация Становление вероятностного (статистического) детерминизма (XIX-XX вв. ) онлайн

Содержание слайда: Становление вероятностного (статистического) детерминизма (XIX-XX вв.) Выполнили студенты 3 курса ПИ ИГУ: Бабаева К., Дудукина А., Залуцкая О., Каптюк Е., Мусифулина И., Ряков Е.

Содержание слайда: Во второй половине XIX века выявляется ограниченность механистического детерминизма. Максвелл, пытаясь описать движение молекул газа, т.е. систему из огромного числа элементов, пришёл к выводу об ограниченности динамических законов классической механики и ввёл понятие вероятностного (статистического) закона (1859). Вероятностный закон, как и динамический, с помощью уравнений устанавливает жёсткую, однозначную связь состояний системы. Т.е. зная первоначальное состояние системы, вероятностный закон может точно предсказать её состояние в последующие моменты времени. Отличие вероятностных и динамических законов состоит в способе описания состояния системы. Если динамический закон состояние точными значениями величин, то вероятностный оперирует средними величинами, распределением вероятностей (вероятность значений в заданных интервалах).

Содержание слайда: В ХХ веке было открыто множество вероятностных законов, и возникла дискуссия об их соотношении с динамическими законами. Эта дискуссия обострилась после создания квантовой механики, описывающей неопределённый и вероятностный характер физических характеристик микрообъектов.  Вероятностный закон не может точно предсказать значение той или иной физической величины, а предсказывает её среднее значение; не может точно предсказать событие, а предсказывает его вероятность. Поэтому возникает ощущение неполноты такого знания, его приближённого характера. В частности, возникают вопросы о полноте квантовой механики: является ли статистическое описание микрообъектов единственно возможным? Существуют ли более глубокие динамические законы, описывающие движение микрообъектов, но скрытые за статистическими законами квантовой механики? 

Содержание слайда: Такие учёные как Н. Бор, В. Гейзенберг, М. Борн считали вероятностные законы основными законами природы, а квантовое описание микрообъектов полным и единственно возможным (соотношение неопределённостей Гейзенберга, принцип дополнительности Бора). При этом, не имея чёткой философской позиции, они делали вывод об индетерминизме микромира. Индетерминизм – это философское учение, отрицающее всеобщие закономерные взаимосвязи объективных явлений. Ошибка этих учёных в том, что они сводили детерминизм к его первой и ограниченной форме – к механистическому детерминизму и заявляли об отсутствии такой детерминации в микромире.  Учёные, несогласные с такой позицией, объявляли квантовую механику неполной, а её знания промежуточными (А. Эйнштейн, М. Планк, Шредингер) (ЭПР-парадокс). Обобщая этот вывод, они переносили его и на все остальные вероятностные законы, считая их результатом неполноты наших знаний. Этот вывод в настоящее время также признаётся ошибочным.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Генрих Рудольфович Герц Генрих Рудольфович Герц родился 22 февраля 1857 г. в Гамбурге.(немецкий физик) Основное достижение- экспериментальное подтверждение электромагнитной теории света Джеймса Максвелла. Исследовал отражение (физический процесс взаимодействия волн или частиц с поверхностью, изменение направления волнового фронта на границе сред с разними свойствами, в которой волновой фронт возвращается в среду из которой он пришел). Дал описание внешнего фотоэффекта(испускание электронов веществом под воздействием света или любого другого электромагнитного излучения)

Содержание слайда: Научная деятельность Занимался вопросами метеорологии (это наука, занимающаяся изучением строения и свойства земной атмосферы) Внес большой вклад в электродинамику ( механика контактного взаимодействия) Радиопередатчик Герца на основе катушки Румкорфа ( исследование электромагнитных волн (1885-1889гг)) Благодаря своим опытам Герц пришел к выводам: 1. Волны Максвелла «синхронны» 2.Можно передавать энергию электрического и магнитного поля без проводов. Именем Герца в 1993 года называется единица измерения частоты Герц, которая входит в международную метрическую систему единиц СИ (Гц, Hz)

Содержание слайда:

Содержание слайда: М. Планк. Макс Планк - немецкий физик, попытался объяснить наблюдаемые явления на основе некоторых соотношений, казавшихся ему верными. И 19 декабря 1900 года на заседании Берлинского физического общества немецким учёным Максом Планком

Содержание слайда: Есть многочисленные свидетельства, в том числе М. Борна, что Планк не был лишен интереса к философии: "физические интересы Планка всегда имели философское происхождение и коренились в его глубокой убежденности... в том, что человеческий ум может проникать в тайны природы с помощью мышления вследствие гармонии между законами мышления и законами природы".

Содержание слайда: Фундаментальный эмпирический закон (в данном случае формула распределения энергии спектра абсолютно черного тела М. Планка) получается методом проб и ошибок: из множества возможных математических структур, известных ему из литературы, он выбирает такую, из которой в принципе можно получить посредством математической дедукции все известные выше перечисленные законы излучения, согласующиеся с экспериментом. Вот этот знаменитый закон излучения М.Планка :

Содержание слайда: Грегор Мендель Мендель (Mendel) Грегор Иоганн (22.07.1822, Хейнцендорф – 06.01.1884, Брюнне), австрийский биолог, основоположник генетики. Учился в школах Хейнцендорфа и Липника, затем в окружной гимназии в Троппау. В 1843 окончил философские классы при университете в Ольмюце и постригся в монахи Августинского монастыря св. Фомы в Брюнне (ныне Брно, Чехия). Служил помощником пастора, преподавал естественную историю и физику в школе. В 1851–53 был вольнослушателем в Венском университете, где изучал физику, химию, математику, зоологию, ботанику и палеонтологию. По возвращении в Брюнн работал помощником учителя в средней школе до 1868, когда стал настоятелем монастыря.

Содержание слайда: В 1856 Мендель начал свои эксперименты по скрещиванию разных сортов гороха, различающихся по единичным, строго определённым признакам (например, по форме и окраске семян). Точный количественный учёт всех типов гибридов и статистическая обработка результатов опытов, которые он проводил в течение 10 лет, позволили ему сформулировать основные закономерности наследственности – расщепление и комбинирование наследственных «факторов». Мендель показал, что эти факторы разделены и при скрещивании не сливаются и не исчезают. Хотя при скрещивании двух организмов с контрастирующими признаками (например, семена жёлтые или зелёные) в ближайшем поколении гибридов проявляется лишь один из них (Мендель назвал его «доминирующим»), «исчезнувший» («рецессивный») признак вновь возникает в следующих поколениях. Сегодня наследственные «факторы» Менделя называются генами.

Содержание слайда: Схема 1-го закона Менделя Схема первого и второго закона Менделя. 1) Растение с белыми цветками (две копии рецессивного аллеля w) скрещивается с растением с красными цветками (две копии доминантного аллеля R). 2) У всех растений-потомков цветы красные и одинаковый генотип Rw. 3) При самооплодотворении у 3/4 растений второго поколения цветки красные (генотипы RR + 2Rw) и у 1/4 — белые (ww).

Содержание слайда: Закон частоты гамет можно проследить при делении клеток в мейозе

Содержание слайда: Иллюстрация независимого наследования признаков

Содержание слайда: Условия выполнения законов Менделя В соответствии с законами Менделя наследуются только моногенные признаки. Если за фенотипический признак отвечает более одного гена (а таких признаков абсолютное большинство), он имеет более сложный характер наследования. Условия выполнения закона расщепления при моногибридном скрещивании (Расщепление 3 : 1 по фенотипу и 1 : 2 : 1 по генотипу выполняется приближенно и лишь при следующих условиях) Условия выполнения закона независимого наследования Условия выполнения закона чистоты гамет

Содержание слайда: Лебедев Петр Николаевич Лебедев Петр Николаевич (1866-1912), российский физик, создатель первой русской научной школы физиков. Профессор Московского университета (1900-11), ушел в отставку в знак протеста против притеснений студенчества. Впервые получил (1895) и исследовал миллиметровые электромагнитные волны. Открыл и измерил давление света на твердые тела (1900) и газы (1908), количественно подтвердив электромагнитную теорию света. Имя Лебедева носит Физический институт РАН.

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Родился в Германии в 1879 году в небогатой семье. Замкнутый по характеру подросток был глубоко верующим, в школе не отличался успехами от остальных учеников. Познакомившись с философскими произведениями Канта, Эйнштейн увлекся математикой и физикой. Получил образование в Луитпольской гимназии, где стал выделяться хорошим знанием точных наук. Переехав в Италию, а затем в Швейцарию, Эйнштейн не поступил в Политехникум Цюриха. Однако получил аттестат в швейцарской школе Аарау, а затем с увлечением учился на педагогическом факультете Политехникума. По размышлениям Эйнштейна, для запоминания материала не нужно его заучивать, достаточно логически разобрать материал Увлечения физикой и математикой, постоянные исследования приводят к публикации ряда статей по статической механике, физике молекул. Наиболее известным учением Эйнштейна является теория относительности. Эта теория была развита на основе геометрической теории относительности Лобачевского. К другим величайшим открытиям ученого относят работы по фотоэффекту, броуновскому движению. Используя квантовую статистику Эйнштейн вместе с физиком Бозе открыл пятое состояние вещества, названное в их честь конденсатом Бозе-Эйнштейна. Затем Эйнштейн переехал в США и стал преподавать физику в институте Принстона. Параллельно с преподавательской деятельностью ученый работал над теорией единого гравитационно-электромагнитного поля. Умер Эйнштейн в 1955, тело его было кремировано, а прах развеян. Величайших ученый, основоположник многочисленных теорий, Эйнштейн до конца жизни оставался открытым, скромным и приветливым человеком.

Содержание слайда: Эйнштейн был убежден, что за квантовым миром с его непредсказуемостью, неопределенностью и беспорядком скрывается привычный классический мир конкретной действительности, где объекты обладают четко определенными свойствами, такими, как положение и скорость, и детерминировано движутся в соответствии с причинно-следственными закономерностями. «Безумие» атомного мира, по утверждению Эйнштейна, не является фундаментальным свойством. Это всего лишь фасад, за которым «безумие» уступает место безраздельному господству разума.

Содержание слайда: Фундаментальное допущение, из которого исходил Эйнштейн со своими коллегами, было связанно с признанием существования «объективной реальности». Они предполагали, что такие характеристики, как положение и импульс частицы, существуют объективно, даже если частица удалена и эти характеристики непосредственно не наблюдаемы. Именно в этом Эйнштейн расходился с Бором. По мнению Бора, просто нельзя приписывать частице такие характеристики, как положение и импульс, если нет возможности реально их наблюдать. Измерение, выполненное кем-то еще («по доверенности») в счет не идет.

Содержание слайда: Сам Эйнштейн, отвергая фундаментальность вероятностного квантового описания реальности, стремился не к старому лапласовскому, а к некоему новому сверхдетерминизму, который подчинил бы определенным законам не только развитие во времени, но и начальные состояния. Этот сверхдетерминизм мог бы, по мнению Эйнштейна, заменить квантовое описание, также не допускающее полного произвола в начальных состояниях.

Содержание слайда: «Я все еще верю в возмож­ность построить такую модель реальности, т. е. такую теорию, которая выражает сами вещи, а не только вероятности их поведения» «Я все еще верю в возмож­ность построить такую модель реальности, т. е. такую теорию, которая выражает сами вещи, а не только вероятности их поведения»

Содержание слайда:

Содержание слайда: Спасибо за внимание!