Czy Bóg gra w kości? Andrzej Łukasik Instytut Filozofii umcs



Yüklə 445 b.
tarix06.02.2018
ölçüsü445 b.


Czy Bóg gra w kości? Andrzej Łukasik Instytut Filozofii UMCS


Sformułowanie problemu

  • „Odwiecznym tematem dociekań filozofów było zagadnienie, czy tok zdarzeń rozgrywających się w przyrodzie jest podporządkowany prawom, wedle których cała teraźniejszość i przyszłość jest wyznaczona z nieuchronną koniecznością przez przeszłość, czy też, przeciwnie, istnieją zdarzenia, które nie zostały wywołane przez żadne zdarzenia wcześniejsze”.

  • K. Ajdukiewicz, Zagadnienia i kierunki filozofii, s. 161



Determinizm i indeterminizm

  • Determinizm (łac. determinare – ograniczyć, wyznaczyć): każde zjawisko jest wyznaczone przez prawa przyrody i całokształt warunków (aspekt ontologiczny), zatem dysponując odpowiednią wiedzą można w zasadzie przewidywać przyszły bieg zdarzeń (aspekt epistemologiczny)

  • Indeterminizm – pogląd, że istnieją zjawiska niepodlegające prawom przyrody albo, że nie wszystkie zdarzenia podlegają prawom jednoznacznym



Determinizm

  • „Intuicyjną ideę determinizmu można ogólnie ująć w stwierdzeniu, że świat przypomina taśmę filmową. Obraz lub zdjęcie, które jest w tym właśnie momencie wyświetlane, to teraźniejszość. Części filmu, które zostały już wyświetlone, to przeszłość, natomiast te zdjęcia, których jeszcze nie pokazano, to przyszłość.

  • Na taśmie filmowej przyszłość współistnieje z przeszłością, podobnie przyszłość jest już ustalona w dokładnie takim samym sensie jak przeszłość. Chociaż obserwator nie może znać przyszłości, każde bez wyjątku przyszłe wydarzenie może w zasadzie być znane z całą pewnością dokładnie tak samo jak przeszłość, ponieważ istnieje ono w takim samym sensie jako przeszłość”.

  • K. R. Popper, Wszechświat otwarty, s. 27



Uwagi o metodzie

  • Nie analiza słów, ale analiza problemów (za Popperem)

  • Ściślej – analiza teorii naukowych (fizyka klasyczna, mechanika kwantowa, teoria chaosu deterministycznego) pod kątem sporu determinizmu z indeterminizmem

  • Problem dotyczy również ludzkiej wolności i odpowiedzialności



Konieczność i przypadek

  • άνάγκη

  • „Wszystko dzieje się wskutek konieczności”.

  • Demokryt

  • παρέγκλισις

  • „Lepiej by było uznać mitologiczne bajki o bogach, niż stać się niewolnikiem przeznaczenia przyrodników. Mitologia dopuszcza bowiem przynajmniej możliwość przebłagania bogów przez oddawanie im czci, przeznaczenie natomiast jest nieubłagane”.

  • Epikur



Determinizm w mechanice klasycznej (CM)

  • CM jest teorią deterministyczną.

  • Determinizm = stan układu w pewnej chwili t0 jednoznacznie wyznacza stan układu

  • w dowolnej chwili t.

  • Stan układu (izolowanego) określony jest

  • przez położenia r i pędy p wszystkich jego

  • składników w chwili t.

  • Dynamikę układu opisują liniowe równania różniczkowe Newtona.

  • Równania liniowe mają jednoznaczne

  • rozwiązania.



Przewidywalność zjawisk

  • Aby móc przewidywać należy znać:

    • ogólne prawa ruchu
    • działające siły
    • warunki początkowe (lub brzegowe)
  • (pędy i położenia składników w pewnej chwili t0)

  • Warunki początkowe znamy zawsze ze skończoną dokładnością (pomiary).

  • Liniowość równań CM – dokładność przewidywań jest wprost proporcjonalna do dokładności pomiarów.



Demon Laplace’a

  • „Możemy uważać obecny stan wszechświata

  • za skutek jego stanów przeszłych i przyczynę

  • stanów przyszłych. Intelekt, który w danym

  • momencie znałby wszystkie siły działające

  • w przyrodzie i wzajemne położenia składających się na nią bytów

  • i który byłby wystarczająco potężny, by poddać te dane analizie,

  • mógłby streścić w jednym równaniu ruch największych ciał

  • wszechświata oraz najdrobniejszych atomów; dla takiego umysłu

  • nic nie byłoby niepewne, a przyszłość, podobnie jak przeszłość,

  • miałby przed oczami”.

  • P. S. de Laplace, Essai philosophique sur les probabilités



Prawa deterministyczne a prawa statystyczne

  • W większości przypadków dedukcja zachowania układów złożonych ze znajomości elementarnych procesów mechanicznych okazała się efektywnie niewykonalna – w fizyce zastosowano prawa statystyczne (kinetyczna teoria gazów), które ustalają przebieg zjawisk w skali masowej i nie muszą być spełnione w każdym pojedynczym przypadku.

  • Przyjmowano, że prawa statystyczne mają status praw wtórnych (każda cząsteczka gazu porusza się zgodnie z deterministycznymi równaniami Newtona, które mają charakter praw podstawowych).

  • Zagadnienie trzech ciał na gruncie mechaniki klasycznej nie ma ścisłego rozwiązania i trzeba szukać rozwiązań przybliżonych.



Indeterminizm w mechanice kwantowej (QM)

  • QM jest teorią indeterministyczną

  • „Mechanika kwantowa jest teorią wielce zajmującą. Niemniej jakiś wewnętrzny głos mi mówi, że nie jest ona tym, o co ostatecznie chodzi. […] jestem głęboko przekonany, że Bóg nie gra w kości”.

  • Albert Einstein, List do Maxa Borna, 4 XII 1926



Indeterminizm w czasie

  • Procesy takie, jak rozpad atomów pierwiastków promieniotwórczych podlegają jedynie prawidłowościom statystycznym.

  • Można przewidzieć jedynie prawdopodobieństwo tego, że dany atom pierwiastka promieniotwórczego rozpadnie się w określonym czasie.



Indeterminizm związany z zasadą nieoznaczoności Heisenberga

  • Nie można jednocześnie z dowolną dokładnością zmierzyć położenia i pędu cząstki elementarnej.

  • Nie można ustalić warunków początkowych

  • z taką precyzją, jaka jest wymagana

  • w mechanice klasycznej.

  • Ruch cząstek kwantowych nie podlega deterministycznym prawidłowościom.

  • Można przewidzieć jedynie prawdopodobieństwo znalezienia cząstki kwantowej w pewnym obszarze przestrzeni.



Indeterminizm pomiarowy

  • Stan układu kwantowego reprezentuje funkcja falowa Ψ.

  • Ewolucję Ψ układu izolowanego opisuje ciągłe i deterministyczne równanie Schrödingera.

  • Ψ może być powiązana z doświadczeniem, gdy zostanie wykonany pomiar.

  • Podczas pomiaru następuje nieciągła i indeterministyczna redukcja funkcji falowej.

  • Można przewidzieć jedynie prawdopodobieństwo rezultatu pomiaru.



Teoria chaosu deterministycznego – wrażliwość układów nieliniowych na warunki początkowe (efekt motyla)

  • Układy nieliniowe (równania różniczkowe opisujące dynamikę układów mają charakter nieliniowy) wykazują silną wrażliwość na warunki początkowe – bardzo drobne różnice trajektorii początkowych w krótkim czasie prowadzą do bardzo dużych różnic trajektorii końcowych – następuje wykładnicze rozbieganie się trajektorii.

  • x n + 1 = k x n (1 – x n )

  • odwzorowanie logistyczne

  • Zachowanie takiego układu szybko staje się nieprzewidywalne pomimo deterministycznego (różniczkowego) opisu dynamiki układu (np. zjawiska pogodowe).



Efekt motyla

  • Zachowanie się układu nieliniowego jest nieprzewidywalne pomimo deterministycznego (różniczkowego) charakteru równań opisujących dynamikę układu.



Wnioski

  • Prawa deterministyczne i statystyczne odgrywają we współczesnej fizyce równie ważną rolę i nie widać powodu (ani możliwości) redukowania jednych do drugich.

  • W pewnych przypadkach można przewidywać zjawiska niemal z całkowitą pewnością, w innych – musimy się zadowolić znajomością prawdopodobieństwa.





Dostları ilə paylaş:


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2019
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə