 |
Глава 1. Закономерность и случайность
|
|
|
|
Содержание
Введение…………………………………………………………...………………3
Глава 1. Закономерность и случайность………………………………...……5
Глава 2. Ответы на вопросы……………………………………….…………..9
2.1. Можно ли точно рассчитать траекторию пули?............................................9
2.2. Точно ли повторяется траектория движения Земли вокруг Солнца из года в год?.......................................................................................................................10
2.3. Можно ли точно рассчитать время Солнечного затмения? А погоду в это время?.....................................................................................................................11
2.4. Привести примеры упорядоченного движения воздуха………………….12
2.5. С какой средней скоростью движутся молекулы воздуха при температуре +20 0С? А при температуре –20 0C?.....................................................................14
2.6. В каких единицах измеряется хаос?.............................................................15
2.7. Физический смысл энтропии?.......................................................................16
2.8. Каково наиболее вероятное состояние атомов углерода, водорода, азота, фосфора, кислорода – в виде отдельных газов или в виде молекулы ДНК?...19
2.9. Что в природе вызывает возникновение встречного процесса – от хаотического состояния к упорядоченному?......................................................23
Заключение……………………………………………………………………….24
Список литературы………………………………………………………………25
Введение
Темой данной контрольной работы является «Закономерность и случайность».
Актуальность выбранной темы заключается в том, что наш Мир нужно считать относительным, поэтому все слова (отображающие реальность) относятся к кому-либо и чему-либо, а это значит то, что если для кого-то, или чего-то что-то закономерно, то для других будет случайностью (нечаянностью).
|
|
|
Обычно те, кто признал тонкий Мир, начинают видеть связь между началом события в невидимом Мире и его реализацией до конца в видимом Мире, поэтому и говорят о закономерности, т.е. об очередности, поэтому и отрицают случайность.
В нашем Мире, действительно, воспринимаются только закономерности (мера закона), а случайности возможны только в мире абсолютных величин, когда силой мысли можно нарушить закономерный ход событий и прервать его тем, что внести новый световой луч, случайность. Если у нас день следует за утром, а впереди вечер, то в других мирах – то, что захочешь, то и вообразишь себе сам силой мысли, что и станет реализацией вовне того, кто обрёл свободу, проживая судьбу. Человек же ещё зависит от внешнего пространства.
Закономерности – это зависимость от обстоятельств, а случайности – это свобода. Если человек Земли поступает вопреки закономерности раньше времени, думая, что достиг свободы, чтобы вносить свой сюжет события, как случай, то это попадает под завязку кармических (карма=рамка) узлов. Они вносят лишнее в то, что есть судьба, которая ведёт к свободе, и это станет лишением в жизни (чего-либо, или кого-либо), т.к. был нарушен закон, его мера – закономерность.
Так в закономерность может вклиниться случайность, как нарушение хода эволюционного Пути по судьбе, и тогда человеку придётся вновь рождаться, чтобы дожить тот отрезок времени, который он не дожил в той жизни, где его случайно убили. Так если убивают стариков, которым осталось дожить года 2-3, то в следующей Жизни он не будет жить, а будет доживать то прошлое, не прожитое время, которое должен был прожить по отмеренному закону (закономерности), т.е. он умрёт в детском возрасте 2-3-х лет.
Цель работы – раскрыть понятия закономерности и случайности, ответить на заданные вопросы.
Для достижения данной цели требуется решить ряд следующих задач:
|
|
|
1. Раскрыть понятия закономерности и случайности;
2. Ответить на следующие вопросы:
1) Можно ли точно рассчитать траекторию пули? 2) Точно ли повторяется траектория движения Земли вокруг Солнца из года в год? 3) Можно ли точно рассчитать время Солнечного затмения? А погоду в это время? 4) Привести примеры упорядоченного движения воздуха? 5) С какой средней скоростью движутся молекулы воздуха при температуре +20 0С? А при температуре –20 0C? 6) В каких единицах измеряется хаос? 7) Физический смысл энтропии? 8) Каково наиболее вероятное состояние атомов углерода, водорода, азота, фосфора, кислорода – в виде отдельных газов или в виде молекулы ДНК? 9)Что в природе вызывает возникновение встречного процесса – от хаотического состояния к упорядоченному?
Глава 1. Закономерность и случайность
Проанализируем вопрос о совместимости случайности и универсальности в эволюции. Возможно ли, чтобы в развитии не только одной и той же системы, но и разных по природе системах проявлялось наряду со случайностью закономерность? Еще А. Пуанкаре, рассуждая о случайности, поставил вопрос, представляет ли собой случайность, противоположность всякой закономерности, и показал, что отнюдь не представляет. Он выделил два вида случайности. Прежде всего, случайность как следствие нашего невежества, здесь случайными считаются такие явления, законы которых неизвестны. Случайность второго типа, указывал А. Пуанкаре является результатом особенно сложных и особенно многообразных причин. Пуанкаре не счел ее объективной в силу разделяемого им субъективно-идеалистического мировоззрения, конвенциалистских установок, но он правильно заметил, что такая случайность не чужда закономерностям, а подчиняется им, хотя это и другие закономерности, сегодня мы бы сказали вероятностные, статистические.
Под статистической закономерностью понимают взаимосвязь, определяющую по отношению к поведению системы возможность, которая с необходимостью осуществляется. Причем по отношению к поведению отдельных элементов системы существует поле объективных возможностей, так что реализация одной из них зависит от случайных факторов. В таких случаях говорят о реальности случайности. Примером может служить движение частиц, изучаемых квантовой физикой.
|
|
|
Тот аргумент, что случайные события (подчеркнем, объективно случайные) описываются статистическими закономерностями, и значит, случайность не противоречит закономерности вообще, может показаться неубедительным. Например, возможно возражение, что статистическая закономерность не является закономерностью, так как характеризует лишь вероятность осуществления явлений. Отвечая на это, сошлемся на новое направление - стохастическую динамику. Авторы статьи "Нелинейная физика. Стохастичность и структуры" утверждают, что в динамическом процессе поведение системы может быть детерминировано в обычном смысле на отдельных этапах эволюции и объективно случайно "в большом". Это означает отрицание абсолютной случайности. Далее авторы поясняют, что всякая система пребывает в промежуточном состоянии, поэтому, описывая систему, следует оценивать степень хаоса и степень порядка.
Рассмотрим вопрос о соотношении случайности и закономерности в несколько другом аспекте. В литературе показано, что случайность многообразна по формам и сути. В тех случаях, когда имеем дело с псевдослучайностью, т.е. случайностью как "мерой невежества", мы не можем утверждать, что закономерности нет в действительности. Другое дело, когда случайность реальна. Однако и здесь следует различать модусы реальности случая. Например, случайность, являющейся атрибутом некоторого процесса, назовем ее динамической (пример - случайность выпадения герба или решки при бросании монеты) отличается от случайности такого рода как последовательность чисел, которую нельзя задать существенно короче, чем выписать ее целиком (случайные последовательности А. Н. Колмогорова). Второй тип случайности, в отличие от динамической, вскрывает оппозицию случайность - организация.
Сказанное позволяет предположить, что развивающиеся объекты-системы, которые, как мы знаем, всегда обладают организацией, даже будучи динамически случайными, не случайны в других отношениях, например в системном, что опять-таки приводит к выводу о непротиворечивом отношении закономерности и случайности в процессе развития.
|
|
|
В современной физике, например, считается вполне возможным и эвристически ценным опираться на универсальные физические законы при описании свойств физических систем, в том числе их случайного поведения. Так, П. Девис, автор книги "Случайная Вселенная", в качестве квинтэссенции своего исследования на обложке книги выделил следующее содержание: "Разнообразие и сложность физических систем, из которых состоит наблюдаемая Вселенная, столь поразительны, что задача открытия простых законов, способных описать все эти системы, кажется безнадежной. Примечательно все же, что фундаментальные законы, управляющие столь несходными объектами, как атомы и звезды, достаточно хорошо поняты, чтобы большинство наиболее распространенных систем можно было описать единым образом". Итак, универсальные законы выявляются и применяются для описания глобальных систем, хотя в то же время в поведении системы фиксируются индивидуальные, случайные явления.
Заметим, что вопрос о соотношении случайности и закономерности рассматривался применительно к любой системе, в самом общем плане, поэтому и сделанный вывод носит не частный характер, а распространяется на системы самой различной природы. Обратимся теперь к опыту биологии в вопросе о соотношении случайного и закономерного в развитии. История становления эволюционизма в биологии убеждает, что реализация идеи эволюции стала возможной в контексте стохастического понимания изменчивости или, как говорят биологи, благодаря популяционному мышлению, формирование которого связано с осознанием неоднородности субстрата развития. Распространение генетических представлений с организменного уровня на популяционный, укрепило представление биологов об эволюции как стохастическом процессе, течение которого определяется выбором эволюционного материала из поля возможностей, неоднозначно.
Дальнейший шаг в понимании случайности эволюции был связан с теорией молекулярной эволюции (Кимура, Ота, 1974), обосновавшей стохастичность процесса на молекулярном уровне (случайный дрейф генов). Японские генетики утверждали, что случайное закрепление нейтральных мутаций происходит еще чаще, чем это представлялось неодарвинистам. Итак, популяционная биология, молекулярная биология подтверждают случайность процесса эволюции, но является ли исчерпывающим такое ее прочтение?
Есть и другая сторона биологической эволюции - ее закономерный характер, на чем традиционно акцентировали внимание сторонники номотетического толкования процесса. В истории этого учения выделяются разные точки зрения на то, как понимать закономерность, но всех объединяет уверенность в наличии таковой. Л С. Берг и Д. Н. Соболев связывали номогенез с изначальной запрограммированностью, предзаданностью. А. А. Любищев понимал номотетичность развития как ограничение многообразия и канализованность. Есть мнение, что и на молекулярном уровне эволюция содержит закономерные элементы наряду со стохастическими. Так, например, Ю. А. Урманцев замечает: "Мутации предстают в виде случайной формы проявления необходимости - особой формы существования, движения, абсолютного атрибута материи. При этом генные, хромосомные, геномные "случайные" мутации действительно точно укладываются в ограниченное число возможностей - в 7. Таким образом, в процессах биологического формирования (видообразования) приходится признать наличие очень существенного номогенетического компонента, который сторонниками СТЭ (Симпсоном, Майром, Шмальгаузеном, Завадским, Грантом) фактически не учитывается".
|
|
|
В связи с наличием в биологической эволюции стохастического и номогенетического аспектов, возникает вопрос об их соотношении. В дарвинизме отстаивается случайность изменчивости, предполагается, что у вида всегда имеется возможность развиваться в разных направлениях. Л. С. Берг, автор концепции номогенеза, полемизируя с таким мнением, писал: "Мы же на основании данных палеонтологии и сравнительной анатомии утверждаем, что направление развития предопределено (курсив наш. - И.Ч.) химическим строением белков данного вида". Сопоставляя эти две позиции, прежде всего, заметим, что у Дарвина речь идет об эволюции на популяционном уровне, а у Л. С. Берга - на молекулярном. То, что случайно на одном уровне и в одном отношении на другом может оказаться закономерным. Однако это "жонглирование" уровнями рассмотрения не дает все же принципиального ответа на вопрос, неизбежны ли номотетическое и стохастическое понимания эволюции или одно из них может быть редуцировано к другому.
С. В. Мейен предположил, основываясь на мнении А. А. Любищева о многоаспектности эволюции, что оба способа описания (концепция номогенетического толка и селекционизм) в равной степени необходимы и взаимодополняют друг друга. Разъясняя свою позицию, он пишет, что номогенез делает неявный упор на системной упорядоченности в пределах определенных уровней организации, отсюда акцентирование внимания на жестком детерминизме, необходимости, закономерности. Селекционизм же с его популяционным мышлением осознал статистичность биологических явлений, но исключил из рассмотрения нестатистические законы системы. В этом смысле номогенез и селекционизм дополнительны.
Обобщая рассмотренное, отметим, что, во-первых, стохастичность и закономерность характеризуют движение материи на фундаментальном, физико-химическом уровне, следовательно, они в той или иной форме присущи любому процессу; во-вторых, развитие эволюционного знания в биологии, геологии, астрономии показывает устойчивость альтернативы случайность - закономерность в объяснении эволюции. Есть основание считать концепции, акцентирующие внимание на случайности или закономерности эволюции, дополнительными.
Противоречивость эволюции отмечалась со времен Эмпедокла. Заострил значение противоречий в познании эволюции, представил противоположности в форме системы антиномий первым, пожалуй, А. А. Любищев. Борьба и взаимопомощь (симбиогенез), интеграция (социабилизм) и дифференциация (отбор); случайность и закономерность, более четырнадцати пар противоположных сторон выделил он в эволюционном процессе. В подавляющем большинстве указанные стороны эволюции считаются обоснованными в современной биологии
Глава 2. Ответы на вопросы
2.1. Можно ли точно рассчитать траекторию пули?
Покинув канал ствола под действием пороховых газов, пуля или дробовой снаряд продолжают полет к цели по инерции. При этом центр тяжести пули или дробинки (картечины) летит по определенной кривой линии, которая называется траекторией. Траектория представляет собой кривую линию, неравномерно изогнутую под воздействием силы сопротивления воздуха и силы тяжести на летящий снаряд. Сила тяжести постепенно понижает траекторию пули, а сила сопротивления воздуха уменьшает скорость движения пули, т. е. происходит потеря скорости.
Для расчета траектории приняты определенные обозначения ее элементов. Точка вылета — центр дульного среза ствола — является началом траектории. Горизонт оружия — это горизонтальная плоскость, проходящая через точку вылета. Линия возвышения — продолжение оси канала ствола. Угол возвышения — положительный угол между линией возвышения и горизонтом оружия. Угол склонения — отрицательный угол между линией возвышения и горизонтом оружия (при стрельбе сверху вниз, например в горах). Линия бросания — прямая, являющаяся продолжением оси канала ствола в момент вылета пули. Угол бросания — угол между линией бросания и горизонтом оружия. Угол вылета — угол между линией возвышения и линией бросания. Точка падения — пересечение траектории с горизонтом оружия. Угол падения — угол между касательной к траектории в точке падения и горизонтом оружия. Полная горизонтальная дальность — расстояние от точки вылета до точки падения. Скорость пули в точке падения называется окончательной скоростью. Полное время полета — время полета пули от точки вылета до точки падения. Наивысшая точка траектории называется вершиной траектории. Высота траектории — расстояние от вершины траектории до горизонта оружия. Та часть траектории, которая заключена между точкой вылета и вершиной, называется восходящей ветвью, а другая, до точки падения, — нисходящей ветвью.
Точка, в которую наводят оружие, вернее, прицельное приспособление, называется точкой прицеливания. Линией прицеливания служит прямая, соединяющая глаз стрелка, целик, мушку и точку прицеливания. Угол прицеливания находится между линией возвышения и линией прицеливания. Угол места цели образуется линией прицеливания и горизонтом оружия. Прицельная дальность — расстояние от точки вылета до пересечения траектории с линией прицеливания. Превышение траектории над линией прицеливания — кратчайшее расстояние от любой точки траектории до линии прицеливания. Линия, соединяющая цель с точкой вылета, называется линией цели, а длина этой линии — наклонной дальностью. При стрельбе на охотничьи дистанции линия цели почти совпадает с линией прицеливания, а наклонная дальность — с прицельной дальностью. Точка пересечения траектории с поверхностью цели называется точкой встречи, а угол между касательной к траектории и касательной к поверхности цели в точке встречи — углом встречи. За угол встречи принимается меньший из смежных углов, измеряемый от 0 до 90°. От него зависит, произойдет ли рикошетирование пули или нет. Чем меньше угол встречи, тем больше возможность рикошета при попадании в твердую преграду, а иногда и в поверхность воды.
2.2. Точно ли повторяется траектория движения Земли вокруг Солнца из года в год?
Каждые сутки Земля делает один оборот вокруг своей оси, наклоненной к плоскости орбиты, по которой Земля вращается вокруг Солнца. За год мы совершаем полное путешествие вокруг Солнца, проходя весь цикл времен года со всеми переменами, которые они приносят с собой. Со звездами также происходят перемены, которые можно наблюдать от ночи к ночи.
В прежние времена люди считали, что Солнце вращается вокруг Земли и что вечер наступает тогда, когда Солнце, в соответствии со своим маршрутом, уходит за линию горизонта. На картинах, обнаруженных в могилах древних египтян, изображается Солнце, едущее по небу в колеснице. Теперь мы знаем, что, путешествуя по орбите вокруг Солнца, Земля одновременно вращается вокруг собственной оси, совершая полный оборот за 24 часа. При этом на той стороне Земли, что обращена к Солнцу - день, а на другой половине - ночь.
Почему же в таком случае день по продолжительности не равен ночи в течение всего года? Как известно, долгота дня и ночи меняется вместе с ходом годового цикла времен года. Времена года на Земле существуют по той причине, что земная ось не находится под прямым углом к плоскости траектории, по которой Земля движется вокруг Солнца. Если бы этот угол был прямым, никаких времен года у нас не было бы. Но ось вращения Земли отклонена от вертикали на угол, равный приблизительно 23,5°.
В северном полушарии Земли наступает лето, когда Северный полюс наклоняется в сторону Солнца. Примерно 20 марта Солнце в полдень находится в зените (прямо над головой) на линии экватора. Затем каждый день вплоть до 21 июня Солнце в полдень находится в зените в более северных точках Земли. 21 июня Солнце стоит в зените на тропике Рака. Этот день является серединой лета в северном полушарии, когда долгота дня максимальна. Научное название этого явления - солнцестояние. За Северным Полярным кругом бывают дни, когда Солнце вообще не опускается за горизонт. Вот почему страны, расположенные на крайнем Севере, иногда называют "Землей полуночного Солнца". После 21 июня все эти явления происходят в обратном порядке, до тех пор, пока 23 сентября Солнце вновь не оказывается в полдень в зените на линии экватора.
Когда в северном полушарии стоит лето, Южный полюс отклонен от Солнца, и в южном полушарии зима. Времена года в южном и северном полушариях всегда противоположны. 21 декабря Солнце в полдень находится в зените в самых южных точках, где это вообще случается, а именно на тропике Козерога. Это второе солнцестояние в году - середина лета в южном полушарии.
Примерно 21 марта и 23 сентября, когда полуденное Солнце в зените находится на экваторе, во всем мире день продолжается 12 часов и ночь длится тоже 12 часов. Эти дни называются днями весеннего и осеннего равноденствия.
Високосные годы. Мы говорим, что Земля совершает весь свой путь вокруг Солнца за год, но этот год не продолжается ровно 365 суток. Точная продолжительность года, например, от одного дня середины зимы до другого, равна 365,24219 суток. Если бы каждые четыре года мы не добавляли один дополнительный день, то вскоре времена года перестали бы согласовываться с месяцами, что было бы крайне неудобно. Чтобы природный год еще точнее совпадал с календарным, установлены правила, по которым года с номерами, оканчивающимися двумя нулями, например 1900 год, не являются високосными, если только номер года не делится на 400. Так что 2000-й год будет високосным, а 2100-й - не будет. Эта система была введена в 1582 г., заменив календарь Юлия Цезаря (юлианский календарь).
|
|
|
