Консепсияи детерминизм, қонунҳои динамикӣ ва статисткӣ

Қонунҳое, ки мо дар механикаи классики вохурдаем, характери универсали доранд, яъне онҳо ба ҳамаи объектҳо таалуқ доранд. Масалан, қонуни ҷозибаи умумиолам ба ҳамаи ҷисмҳои калону хурд тадбиқшаванда мебошад. Хусусиятҳои хоси ингуна қонунҳо аз он иборат аст, ки пешгӯиҳои дар асоси онҳо ҳосил карда шуда, тавсифи дуруст ва якқимата доранд. Ин қонунҳоро динамики меноманд. Қонунҳои микроолам хусусияти эҳтимолӣ (статистикӣ) доранд. Худи мафҳуми эҳтимол барои тавсифи қонунҳои статисткии ба таври назариявӣ пурра асоснок карда шудааст. Дар илм имрӯзҳо ин мафҳумро ин тавр маънидод менамоянд:

1. Вақте, ки эҳтимолияти ҳодиса ҳамчун нисбати шумораи мавридҳои мусоиди ба вуҷудоии ҳодиса ба шумораи умуми ҳамаи мавридҳои имконпазир муайян карда мешавад. Бо ёрии ин гунна муайянкунӣ ба таври осон эҳтимолият ё имконнияти ба вуҷудоии ҳодиса карда мешавад.
2. Эҳтимолият ҳмачун нисбати шумораи ба вуҷудоии ҳодисаи сехосиагӣ (m) ба шумораи умумии ҳамаи мушоҳидаҳо (n) вақте, ки шумолраи онҳо калон аст, муайян карда мешавад. Гарчанде қонунҳои микроолам хусусият эҳтимоли (статистикӣ) дошта бошанд ҳам, аммо онҳо ба Принсипи детерминизм итоат мекунанд.

Детерминизм – таълимоти илмӣ дар бораи қонуният ва сабабияти ҳодисаҳои табиат ва ҷаъмият мебошад.

Бинобар ин хулоса кардан мумкин аст, ки детерминизм таърихи дар ду намуд зоҳир мегардад.

1. Детерминизми лапласӣ ё механикӣ, ки дар асоси он қонунҳои универсалии физикаи классикӣ мехобад.
2. Детерминизми эҳтимолӣ, ки ба қонунҳои статистикӣ такя менамояд.

Ҳамин тариқ, қонунҳои динамикии зинаи аввал дар просесси донистагирии олам ва қонуниятҳои статистикӣ, пурратар робитаҳоро дар табиат инъикос менамояд, дараҷаи баландтари донистагирии олам ба шумор меравад. Ҳам қонунҳои динамикӣ ва ҳам қонунҳои статистикӣ ҳамон як ҳодисаҳоро ва ҳамон як шакли ҳаракати материяро менависанд. Қонунҳои статистикӣ умумӣ ба шумор мераванд ва элементҳои қонунҳои динамикиро дар бар мегирад.

Қонунҳои бақо ва бузургиҳои собитмонанда

дар ситемаҳои макроскопӣ

Дар физикаи классикӣ бузургиҳое ҳастанд, ки бо гузашти вақт собит мемонанд. Мисоли ин бузургиҳо импулс, энергия, моменти импулс, масса, зарияд ва ғайраҳо ба шумор мераванд ва обит мондани онҳо ба қонунҳои бақо итоат мекунанд.

Қонунҳои бақои ин бузургиҳо барои микроолам (механикаи квантӣ) низ мавҷуд мебошад. Дар механикаи квантӣ қонунҳои бақо бо Принсипи суперпозитсияи амплитудаҳо ва системаҳои физикӣ доир ба тағйирёбиҳои гуногун робитаи зич дорад. Барои маънидоди қонуни бақои импулс ба қонунҳои Нютон такя менамоем. Мувофиқи қонуни сеюми Нютон қувваи таъсиркунанда ба қувваи муқобилтаъсиркунанда баробар аст: Аз тарафи дигар қонунӣ дуюми Нютон тасдиқ менамоянд, ки қувва ба суръати тағйирёбии импулс баробар аст. Р = m

Мувофиқӣ қонунӣ бақои импулс дар ситемаи сарбаст бо гузашти вақт импулси система ҳамеша бузургии собит мебошад. Яъне дар системаи сарбаст энергияи пурраи механикӣ бузургии собит мебошад, энергия нест намешавад ва аз нав пайдо намегардад, танҳо аз як ҷисм ба ҷисми дигар мегузарад ё аз як намуд ба намуди дигар (аз кинетикӣ ба патенсиалӣ ва баръакс) ба миқдори баробар табдил меёбад. Ин хулоса қонуни бақо ва табдилёбии энергияро ифода менамояд ва қонуни умумии табиат ба шумор меравад. Қонуни бақо ва табдилёбии энергияро М.В. Ломоносов кашф карда буд. Баъди ба вуҷуд омадани назарияи нисбият маълум шуд, ки массаи ҷисм ба суръати ҳаракати он вобаста мебошад.

А. Эейнштен муқаррар намуд, ки энергияи пурраи ҷисм Е ба массаи он m мутаносиб мебошад. Е = m с² , қонуни бақои заряд яке аз қонунҳои асосии табиат ба шумор меравад ва он чунин таъриф дода мешавад. Суммаи алгебравии зарядҳои электркӣ дар система сарбасти дилхоҳ новаста ба ҷараёнҳои дар он ҷоришаванда, собит мебошад.

Принсипи суперпозитсияи ҳолатҳо

Дар табиатшиносӣ яке аз қонунҳои асосӣ «Принсипи суперпозитсияи ҳолатҳо ба шумор меравад ва он ҳам барои микросистемаҳо ва ҳам барои макросистемаҳо татбиқ карда мешавад. Дар системаҳои микроскопӣ ин принсип- принсипи аддитивӣ ё принсипи пуррагии функция ном дорад. Ба принсипи суперпозится ҳамаи бузургиҳои физикавие, ки ҳолати системаро тавсиф менамоянд, итоат мекунад. Дар асоси муодилаи ҳолати газҳои идеалӣ ва мувофиқи назарияи молекулӣ- кинетикии газҳо навиштан мумкин аст.

Р= Р₁ + Р₂ + Р₃ + …+ Р_N, (1) (2.6.3)

Дар ин ҷо Р — фишори омехтаи газҳо, Р₁ ,Р₂ , Р_3, ……, Р_N, — фишорҳои парсиалии газҳои дар омехата буда мебошад. Фишоре, ки ҳар як гази дар омехта буда дар алоҳидагӣ ҳосил менамояд, фишори порсиалӣ номида мешавад. Баробарии (3) шакли математики қонуни таҷрибавии Далтонро ифода менамояд. Мувофиқи қонуни Далтон фишори умумие, ки омехтаи газҳо ба вуҷуд меоранд, ба суммаи фишорҳои парсилаӣ баробар аст.

Назария дар бораи сохти атом

Соли 1911 Э.Резерфорд парокандашавии а – зарраҳоро аз элементҳои вазнин тақиқ намуда, нишон дод, ки массаи асосии атом дар қисми марказии он- ядро марказонида шудааст. Дар асоси ин таҷрибаҳо ӯ модели сайёравии атомро, ки ба системаи офтобӣ монанди дорад, пешниҳод намуд: дар марказ ядрои атом ва дар атрофи он аз рӯи мадорҳо электронҳо давр мезананд. Ядро зарияди мусбат ва электрон зарияди манфӣ дорад. Ба ҷои қувваи ҷозиба, ки дар системаи офтобӣ таъсир менамояд, дар атом қувваи элетрикӣ таъсир мекунад. Зарияди электрики ядро, ки ададан ба рақами тартибии элемент дар системаи даврии Менделеев баробар аст, бо суммаи зариядҳои электронҳо дар мувозинат мешавад – атом аз ҷиҳати электрикӣ безарияд (нейтрилӣ) мебошад. Зиддияти ҳалнашавандаи ин модел дар он ифода меёбад, ки электронҳо барои мувозинатро гум накарданашон бояд дар атрофии ядро давр занад. Модели атомии Н.Бор, ки ба модели сайёравии Резерфорд ва ба назарияи квантии сохти атоми пешниҳод кардаи худи он такя менамояд, ин зидиятро бартараф намуд. Бор гипотезаи сохти атомро пешниҳод менамояд, ки он ба ду постулати зерини ба физикаи классикӣ номувофиқ, асос карда шудааст.

1. Электронҳо аз руи мадорҳои статсионарӣ давр мезананд ва энергия намеафкананд.
2. Электрон танҳо ҳангоми аз як ҳолати статсионарӣ ба дигараш гузаштан, портсияи энергия меафканад ва фурӯ мебарад.

Консепсияи атомизм ва зарраҳои элементарӣ

Ба сифати зарраи аввалин бунёди дар охири асри XIX электрон кашф карда шуда буд, баъдтар дар даҳсолаи якуми асри ХХ фотон, протон, позитрон ва нейтрон кашф гардид .

Дар замони ҳозира шумораи зарраҳои бунёдӣ ба 350 расидааст. Мафҳуми зарраи элементари аввалҳо маънои соддаро, баътар зарраи тақсимнашавандаро дорад, ки дар асоси системаи дилхоҳи материалӣ мехобад. Маълум гардид, ки ҳамаи зарраҳое ки дар замони ҳозира элементарӣ ҳисоб карда мешаванд, шакли махсуси мавҷудияти материя ба шумор мераванд.

Тавсифҳои ассоси зарраҳои бунёдӣ масса, зарияд, вақти миёнаи ҳаётӣ, спин ва ададҳои кавантӣ ба шумор мераванд.

1. Массаи оромии зараҳои бунёдӣ нисбат ба массаи оромии муайян карда мешаванд. Зараҳои бунёдие мавҷуд мебошанд, ки массаи оромӣ надоранд, массалан, фотон ва нейтрино ба ин гуна зарраҳо таалуқ доранд.
2. Зарияди электрики зарраҳои бунёдӣ мусбат, манфӣ сифрӣ мешавад. Ҳар як зарра, ғайр аз фотон ва ду намуди мезон, мувофиқан антизарра бо зарияди муқобил доранд.
3. Аз рӯи вақти миёна ҳайатӣ, зарраҳо ба устувор ва ғайри устувор тақсим мешаванд. Зарраҳои устувор панҷтоянд: фотон, электрон, протон ва ду намуди нейтрон. Боқимонда ҳамаи зарраҳо ғайриустуворанд, онҳо наздикии 10^-10 – 10^-24 с мавҷудияти худро нигоҳ дошта, баъд табдил меёбанд.
   1. Спин импулси хусусии ҳаракати зарраро тавсиф менамояд ва бо қиматҳои як лухт ва нимяклухтӣ ва собити Планк каратӣ чен карда мешаванд. Барои протон ва электрон спин ба 1/2 ва барои фотон ба сифр баробар аст. Ба тавсифҳои зараҳои бунёдӣ боз як тасаввуроти муҳимтаъсирӣ мутақобила таълуқ дорад. Дар табиат 4 намуди таъсири мутақобилаи фундаменталиро аз ҳамдигар фарқ менамоянд: пирӯз, электромагнитӣ, суст ва гравитатсиони.

Хосиятҳои зарраҳои бунёдӣ бо сетои намудҳои аввалаи таъсири байниҳамдигарӣ муайян карда мешавад.

1. Таъсири мутақобилаи пурзӯр ниҳоят интенсивнок ба шумор меравад ва он робитаи байни протон нейтронро дар ядрои атом муайян менамояд. Махсусан бо ҳамин сабаб ядрои атомҳо устувор мебошанд ва онҳоро вайрон кардан душвор аст.
2. Таъсири мутақобилаи электромагнитӣ аз рӯи характери худ интенсивияти хурд дорад хусуияти робитаи байни электрону ядроро дар атом, ин чунин робитаи байни атомҳоро дар молекулаҳо муайян менамояд.
3. Таъсири мутақобилаи суст интенсивияти ниҳоят суст дорад, просессҳои суст гузарандаро бо зарранёдӣ, аз он ҷумла таҷзияи квазизарраҳоро ба амал меорад. Масалан, табдилёбии нейтрон ба протон, электрон ва антинейрино ба ин мисол шуда медтавонад:
4. Таъсири мутақобилаи гравитатсиони аз ҳама суст мебошад ва дар назария зарраҳои бунёдӣ ба эътибор гирифта намешавад. Дар масофаҳои ниҳоят кутоҳ ба амамл меояд ва барои массаҳои ниҳоят хурди зарраҳо самараи ночиз медиҳад, қувваи гравитатсионӣ ҳангоми таъсири мутақобилаи массаҳои калон ниҳоят меафзояд.

Бинобар он ба таври қатъи масъалаи сохти зарраҳои элементарӣ ҳал нагардидааст. Аз як тараф зарраҳои элементарӣ сохти хоси худро доранд, аз тарафи дигар хусусияти ин сохт аз бисёр ҷиҳат ноаниқ мебошад.

Дар замони ҳозира гипотезаҳо дар барои структураи зарраҳои элементари пешкаш гардидаанд. Гелман дар аввали солҳои панҷоҳум гипотезаеро пешниҳод кард, ки мувофиқи он адронҳо комбинатсияи кваркҳо ба шумор мераванд.

Адабиётҳои истифодашуда

1. Анвари Абурасул. Файзи Нормурод. Консепсияҳои табиатшиносии муосир Душанбе 2007с.
2. Ҳ. Маҷидов. Ф.Ҳакимов. Консепсияҳои табиатшиносии муосир

Душанбе 2007с.

• Карпенков С.Х. Консепции современного естествознанаия. –

М.: 2003с.