Реклама на порталі

Принцип додатковості стверджує, що. Принцип додатковості, його прояви та сутність

ДОДАТКОВОСТІ ПРИНЦИП– один із найважливіших методологічних та евристичних принципів сучасної науки. Запропоновано Н.Бором (1927) при інтерпретації квантової механіки: для повного опису квантово-механічних об'єктів потрібні два взаємовиключні («додаткові») класи понять, кожен з яких застосовується в особливих умовах, а їх сукупність необхідна для відтворення цілісності цих об'єктів. Фізичний сенс принципу додатковості у тому, що квантова теорія пов'язані з визнанням принципової обмеженості класичних фізичних понять стосовно атомним і субатомним явищам. Проте, як вказував Бор, «інтерпретація емпіричного матеріалу суттєво спирається саме на застосування класичних понять» ( Бор Н.Ізбр. наук. праці, т. 2. М., 1970, з. 30). Це означає, що дія квантового постулату поширюється на процеси спостереження (вимірювання) об'єктів мікросвіту: «спостереження атомних явищ включає таку взаємодію останніх із засобами спостереження, яким не можна знехтувати» (там же, с. 37), тобто, з одного боку , ця взаємодія призводить до неможливості однозначного («класичного») визначення стану спостерігається системи незалежно від засобів спостереження, а з іншого боку, ніяке інше спостереження, що виключає вплив засобів спостереження, щодо об'єктів мікросвіту неможливо. У цьому сенсі принцип додатковості тісно пов'язані з фізичним змістом «співвідношення невизначеностей» В.Гейзенберга: при визначеності значень імпульсу та енергії мікрооб'єкта неможливо знайти однозначно визначені його просторово-часові координати, і навпаки; тому повний опис мікрооб'єкта вимагає спільного (додаткового) використання його кінематичних (просторово-часових) та динамічних (енергетично-імпульсних) характеристик, яке, однак, не повинно розумітися як поєднання в єдиній картині на кшталт аналогічних описів у класичній фізиці. Додатковий спосіб опису іноді називають некласичним вживанням класичних понять (І.С.Алексєєв).

Принцип додатковості застосуємо до проблеми «корпускулярно-хвильового дуалізму», що виникає при зіставленні пояснень квантових явищ, заснованих на ідеях хвильової механіки (Е. Шредінгер) та матричної механіки (В. Гейзенберг). Перший тип пояснення, що використовує апарат диференціальних рівнянь, є аналітичним; він підкреслює безперервність рухів мікрооб'єктів, що описуються як узагальнень класичних законів фізики. Другий тип заснований на підході алгебри, для якого істотний акцент на дискретності мікрооб'єктів, що розуміються як частинки, незважаючи на неможливість їх опису в «класичних» просторово-часових термінах. Відповідно до принципу додатковості, безперервність і дискретність сприймаються як і адекватні характеристики реальності мікросвіту, вони не зводяться до певної «третьої» фізичної характеристиці, яка «пов'язала» їх у суперечливому єдності; співіснування цих показників підходить під формулу «або одне, чи інше», а вибір їх залежить від теоретичних чи експериментальних проблем, що виникають перед дослідником (Дж.Холтон).

Бор вважав, що принцип додатковості застосуємо у фізиці, але має ширшу методологічну значимість. Ситуація, пов'язана з інтерпретацією квантової механіки, «має далекосяжну аналогію із загальними труднощами освіти людських понять, що виникають із поділу суб'єкта та об'єкта» (там же, с. 53). Такі аналогії Бор вбачав у психології і, зокрема, спирався на ідеї У.Джеймса про специфіку інтроспективного спостереження за безперервним ходом мислення: подібне спостереження впливає на процес, що спостерігається, змінюючи його; тому для опису розумових феноменів, що встановлюються інтроспекткцією, потрібні взаємовиключні класи понять, що відповідає ситуації опису об'єктів мікрофізики. Інша аналогія, на яку Бор вказував у біології, пов'язана з додатковістю між фізико-хімічною природою життєвих процесів та їх функціональними аспектами, між детерміністичним та телеологічним підходами. Він звертав також увагу на застосування принципу додатковості до розуміння взаємодії культур і суспільних укладів. У той же час Бор попереджав проти абсолютизації принципу додатковості як таку собі метафізичну догму.

Тупиковими можна вважати такі інтерпретації принципу додатковості, коли він сприймається як гносеологічний «образ» якоюсь «внутрішньо властивою» об'єктам мікросвіту суперечливості, що відображається в парадоксальних описах («діалектичних суперечностях») типу «мікрооб'єкт є і хвилею, і часткою», «електрон володіє і не має хвильових властивостей» і т.п. Розробка методологічного змісту принципу додатковості – один із найперспективніших напрямів у філософії та методології науки. У його рамках розглядаються застосування принципу додатковості у дослідженнях співвідношень між нормативними та дескриптивними моделями розвитку науки, між моральними нормами та моральним самовизначенням людської суб'єктивності, між «критеріальними» та «критико-рефлексивними» моделями наукової раціональності.

Література:

1. Гейзенберг Ст.Фізика та філософія. М., 1963;

2. Кузнєцов Б.Г.Принцип додатковості. М., 1968;

3. Методологічні засади фізики. Історія та сучасність. М., 1975;

4. Холтон Дж.Тематичний аналіз науки М., 1981;

5. Алексєєв І.С.Діяльні концепція пізнання та реальності. - Ізбр. праці з методології та історії фізики М., 1995;

6. Історичні типи наукової раціональності, т. 1-2. М., 1997.

ПРИНЦИП ДОДАТКОВОСТІ

Принцип, який Бор назвав додатковістю, - одна з найглибших філософських і природничо ідей нашого часу, з якою можна порівняти лише такі ідеї, як принцип відносності або уявлення про фізичне поле. Його спільність не дозволяє звести його до якогось одного твердження - їм треба опановувати поступово, на конкретних прикладах. Найпростіше (так вчинив у свій час і Бор) розпочати з аналізу процесу вимірювання імпульсу р та координати х атомного об'єкта.

Нільс Бор помітив дуже просту річ: координату та імпульс атомної частки не можна виміряти не тільки одночасно, але взагалі за допомогою одного й того самого приладу. Справді, щоб виміряти імпульс р атомної частинки і при цьому не дуже його змінити, необхідний надзвичайно легкий рухомий «прилад». Але саме через його рухливість становище його дуже невизначене. Для вимірювання координати х ми повинні тому взяти інший - дуже потужний «прилад», який не ворухнувся б при попаданні в нього частинки. Але хоч би як змінювався у разі її імпульс, ми цього навіть помітимо.

Коли ми говоримо в мікрофон, то звукові хвилі нашого голосу перетворюються там на коливання мембрани. Чим легша і рухливіша мембрана, тим точніше вона слідує за коливаннями повітря. Але тим важче визначити її положення у кожний момент часу. Ця найпростіша експериментальна установка є ілюстрацією до співвідношення невизначеностей Гейзенберга: не можна в тому самому досвіді визначити обидві характеристики атомного об'єкта - координату х і імпульс р. Необхідні два виміри і два принципово різних прилади, властивості яких є додатковими один одному.

Додатковість- ось те слово і той поворот думки, які стали доступні всім завдяки Бору. До нього всі були переконані, що несумісність двох типів приладів неодмінно тягне у себе суперечливість їх властивостей. Бор заперечував таку прямолінійність суджень і пояснював: так, властивості їх справді несумісні, але для повного опису атомного об'єкта обидва вони однаково необхідні і тому не суперечать, а доповнюють одне одного.

Це проста міркування про додатковість властивостей двох несумісних приладів добре пояснює сенс принципу додатковості, але жодним чином його не вичерпує. Насправді, прилади нам потрібні не власними силами, а лише для вимірювання властивостей атомних об'єктів. Координата х і імпульс р - це ті поняття, які відповідають двом властивостям, що вимірюються за допомогою двох приладів. У знайомому нам ланцюжку пізнання

явище -> образ -> поняття -> формула

принцип додатковості позначається насамперед на системі понять квантової механіки та на логіці її умов.

Справа в тому, що серед суворих положень формальної логіки існує «правило виключеного третього», яке свідчить: із двох протилежних висловлювань одне істинно, інше – хибно, а третього бути не може. У класичній фізиці не було нагоди засумніватися в цьому правилі, оскільки там поняття «хвиля» та «частка» справді протилежні та несумісні по суті. Виявилося, однак, що в атомній фізиці обидва вони однаково добре застосовні для опису властивостей одних і тих же об'єктів, причому повногоописи необхідно використовувати одночасно.

Люди, виховані на традиціях класичної фізики, сприйняли ці вимоги як насильство над здоровим глуздом і говорили навіть про порушення законів логіки в атомній фізиці. Бор пояснив, що тут зовсім не в законах логіки, а в тій безтурботності, з якою іноді без усяких застережень використовують класичні поняття для пояснення атомних явищ. А такі застереження необхідні, і співвідношення невизначеностей Гейзенберга δx δp ≥ 1/2h точний запис цієї вимоги строгою мовою формул.

Причина несумісності додаткових понять у нашій свідомості є глибокою, але зрозумілою. Справа в тому, що пізнати атомний об'єкт безпосередньо – за допомогою наших п'яти почуттів – ми не можемо. Замість них ми використовуємо точні та складні прилади, які винайдені порівняно недавно. Для пояснення результатів дослідів нам потрібні слова та поняття, а вони з'являлися задовго до квантової механіки і аж ніяк не пристосовані до неї. Проте ми змушені ними користуватися - ми не маємо іншого виходу: мова і всі основні поняття ми засвоюємо з молоком матері і, принаймні, задовго до того, як дізнаємося про існування фізики.

Принцип додатковості Бору - спроба примирити недоліки усталеної системи понять з прогресом наших знань про світ. Цей принцип розширив можливості нашого мислення, пояснивши, що у атомної фізиці змінюються як поняття, а й саме постановка питань сутності фізичних явищ.

Але значення принципу додатковості виходить далеко межі квантової механіки, де він виник спочатку. Лише пізніше - при спробах поширити його на інші галузі науки - з'ясувалося його справжнє значення для всієї системи людських знань. Можна сперечатися про правомірність такого кроку, але не можна заперечувати його плідність у всіх випадках, навіть далеких від фізики.

Сам Бор любив наводити приклад із біології, пов'язаний із життям клітини, роль якої цілком подібна до значення атома у фізиці. Якщо атом - останній представник речовини, який ще зберігає його властивості, то клітина - це найменша частина будь-якого організму, яка все ще уявляє життя в її складності та неповторності. Вивчити життя клітини - значить дізнатися про всі елементарні процеси, що у ній відбуваються, і навіть зрозуміти, як їх взаємодія призводить до цілком особливого стану матерії - до життя.

При спробі виконати цю програму виявляється, що одночасне поєднання такого аналізу та синтезу неможливе. Справді, щоб проникнути в деталі механізмів клітини, ми розглядаємо її в мікроскоп - спочатку звичайний, потім електронний - нагріваємо клітину, пропускаємо через неї електричний струм, опромінюємо, розкладаємо на складові частини... Але чим уважніше ми вивчатимемо життя клітини, тим більше ми будемо втручатися у її функції й у хід природних процесів, у ній протікають. Зрештою, ми її зруйнуємо і тому нічого не дізнаємося про неї як цілісний живий організм.

І все ж таки відповідь на запитання «Що таке життя?» вимагає аналізу та синтезу одночасно. Процеси ці несумісні, але з суперечливі, лише додаткові - у сенсі Бора. І необхідність враховувати їх одночасно - лише одна з причин, через яку досі не існує повного відкритого питання про сутність життя.

Як і живому організмі, в атомі важлива цілісність його властивостей «хвиля - частка». Кінцева подільність матеріїпородила не тільки кінцеву подільність атомних явищ- вона привела також X межі подільності понять, з допомогою яких ми ці явища описуємо.

Часто кажуть, що правильно поставлене питання – вже половина відповіді. Це не просто гарні слова.

Правильно поставлене питання - це питання про властивості явища, які в нього дійсно є. Тому таке питання вже містять у собі всі поняття, які необхідно використати у відповіді. На ідеальне питання можна відповісти коротко: «так» або «ні». Бор показав, що питання «Хвиля чи частка?» у застосуванні до атомного об'єкта неправильно поставлено. Таких роздільнихвластивостей атома немає, і тому питання не допускає однозначної відповіді «так» або «ні». Так само, як немає відповіді питання: «Що більше: метр чи кілограм?», і у будь-яких інших питань подібного типу.

Дві додаткові властивості атомної реальності не можна розділити, не зруйнувавши при цьому повноту та єдність явища природи, яке ми називаємо атомом. У міфології такі випадки добре відомі: не можна розрізати на дві частини кентавра, зберігши при цьому в живих і коня та людину.

Атомний об'єкт - це не частка, і не хвиля і навіть ні те, ні інше одночасно. Атомний об'єкт – це щось третє, не дорівнює простій сумі властивостей хвилі та частки. Це атомне «щось» недоступне сприйняттю наших п'яти почуттів, проте воно, безумовно, реальне. У нас немає образів та органів чуття, щоб цілком уявити властивості цієї реальності. Проте сила нашого інтелекту, спираючись на досвід, дозволяє пізнати її без цього. Зрештою (треба визнати правоту Борна), «...тепер атомний фізик далеко пішов від ідилічних уявлень старомодного натураліста, який сподівався проникнути в таємниці природи, підстерігаючи метеликів на лузі».

Коли Гейзенберг відкинув ідеалізацію класичної фізики - поняття «стан фізичної системи, незалежне від спостереження», - тим самим передбачив одне з наслідків принципу додатковості, оскільки поняття «стан» і «спостереження» - додаткові у сенсі Бора. Взяті окремо, вони неповні і тому можуть бути визначені спільно, друг через друга. Говорячи суворо, ці поняття взагалі не існують порізно: ми завжди спостерігаємоне взагалі щось, а неодмінно якесь стан. І навпаки: будь-який «стан» - це річ у собі доти, доки ми не знайдемо спосіб його «спостереження».

Взяті окремо поняття: хвиля, частка, стан системи, спостереження системи - це абстракції, які мають відношення до атомного світу, але необхідних його розуміння. Прості, класичні картини додаткові тому, що з повного описи природи необхідне гармонійне злиття цих двох крайнощів, але у рамках звичної логіки можуть співіснувати без суперечностей лише тому випадку, якщо область їх застосовності взаємно обмежена.

Багато міркуючи над цими та іншими схожими проблемами, Бор дійшов висновку, що це не виняток, а загальне правило: всяке істинно глибоке явище природи не може бути визначене однозначно за допомогою слів нашої мови і вимагає для свого визначення, принаймні, двох взаємовиключних додаткових понять.Це означає, що за умови збереження нашої мови та звичної логіки мислення у формі додатковості ставить межі точного формулювання понять, що відповідають істинно глибоким явищам природи. Такі визначення або однозначні, але тоді неповні, або повні, але тоді неоднозначні, оскільки включають додаткові поняття, несумісні в рамках звичайної логіки. До таких понять належать поняття «життя», «атомний об'єкт», «фізична система» і навіть поняття «пізнання природи».

З давніх-давен відомо, що наука - це лише один із способів вивчити навколишній світ. Інший, додатковий, спосіб втілений мистецтво. Саме спільне існування мистецтва та науки – гарна ілюстрація принципу додатковості. Можна повністю піти в науку або повністю жити мистецтвом - обидва ці підходи до життя однаково правомірні, хоча взяті окремо і неповні. Стрижень науки - логіка та досвід. Основа мистецтва - інтуїція та прозріння. Але мистецтво балету вимагає математичної точності, а «... натхнення в геометрії так само необхідно, як і в поезії» Вони не суперечать, а доповнюють один одного: справжня наука схожа на мистецтво - точно так, як справжнє мистецтво завжди включає в себе елементи науки. У найвищих своїх проявах вони невиразні і нероздільні, як властивості «хвиля - частка» в атомі. Вони відображають різні, додаткові сторони людського досвіду, і лише взяті разом дають нам повне уявлення про світ. Невідомо, на жаль, лише «співвідношення невизначеностей» для пари понять «наука - мистецтво», а тому й ступінь шкоди, яку ми зазнаємо при односторонньому сприйнятті життя.

Звичайно, наведена аналогія, як і будь-яка аналогія, і неповна і несувора. Вона лише допомагає нам відчути єдність та суперечливість усієї системи людських знань.

Принцип додатковості сформульований. Н. Бором в 1927 році, є однією з найглибших філософських і природничо ідей нашого часу. З цією ідеєю можна порівняти лише такі ідеї, як принцип відносності чи уявлення про фізичне поле.

Поштовхом до створення. Бором його принципу додатковості виявилися результати. Гейзенберга - його знамените "співвідношення невизначеностей" Бор звернув увагу на той факт, що координату та імпульс частини інки не можна виміряти не тільки одночасно, а й за допомогою одного приладу. Ці виміри повинні виконуватися з використанням приладів, що істотно різняться; несумісність цих приладів природно зумовлюється суперечливістю властивостей, що досліджуються за їх допомогою. Ці властивості дійсно несумісні, але все одно потрібні для повного опису об'єкта додатковість - так визначив. Бор. Ці властивості.

Справді, потік світла ми досліджуємо із двох позицій. По-перше, за допомогою різних спеціальних методів досліджуються спектральні характеристики світла - які довжини хвиль у випромінюванні, а ін. УГЭ, - його енергетичні характеристики, оскільки визначається розподіл енергії у спектрі. У першому випадку вивчаються хвильові властивості світла, тоді як у другому - корпускулярні, оскільки енергію переносиш у фотони. Ці характеристики вивчаються з допомогою принципово різних приладів, є взаємодоповнювальними, оскільки хвильові і корпускулярні показники однаковою мірою необхідні повного описи такого явища, як светлыетло.

У перекладі мовою абстрактних понять наведене міркування можна узагальнити в такий спосіб. Квантовий об'єкт - це "річ у собі", поки ми не визначили способу його спостереження. Різні властивості потребують використання. різних способів, іноді несумісні між собою. Фактично виникає "експериментальна ситуація", дійовими особами якої виступають взаємопов'язані "об'єкт" та "спостереження"; один без одного в них немає сенсу. Результат реалізації експериментальної ситуації (явище) відбиває вплив приладу досліджуваний об'єкт. Вибираючи різні прилади, ми змінюємо експериментальну ситуацію і вивчаємо різні явища. І хоча додаткові явища не можна вивчити одночасно, в одному досвіді, вони однаково необхідні для повного опису об'єктів дослідження.

Корпускулярно-хвильовий дуалізм викликає у недосвідченої людини цілком природний опір - поняття "частка" та "хвиля" нам важко об'єднати у свідомості. Цю причину несумісності в нашій свідомості додаткових понять, однак, можна пояснити. Щоб пояснити результати дослідження мікросвіту, ми змушені вдаватися до наочних образів, які виникли ще в донаукові часи, і ці образи не зовсім придатні для наших цілей. Серед основних положень формальної логіки - "правило виключеного третього": із двох протилежних висловлювань одне є істинним, інше - хибним, а третього не може бути. У класичній фізиці не було випадку, який би викликав сумнів у цьому правилі, оскільки поняття "частка" та "хвиля" дійсно протилежні та несумісні. Але виявилося, що в квантовій фізиці вони однаково добре застосовні для опису власності властивостям тих самих об'єктів, і використовувати їх треба одночасно. Бор пояснив, що не можна беззастережно застосовувати класичні поняття для опису квантових явищ. У квантовій фізиці змінюються як поняття, а й постановка питань сутності фізичних явищ. Паулі навіть пропонував назвати квантову механіку "теорією додатковості" за аналогією з теорією відносності. Ейнштейнйнштейна.

На ідеально поставлене питання можна відповісти коротко: "так" чи "ні" Бор довів, що питання "хвиля або частка" стосовно атомного об'єкта поставлено неправильно, таких роздільних властивостей атом м не має, і тому на це питання не можна дати однозначної відповіді. так "або" ні "Квантовий об'єкт - це не частка і не хвиля, і ні те, ні інше одночасно. Квантовий об'єкт - це щось третє, що дорівнює сумі властивостей хвилі і частки, подібно до того, як русалка - це не сума жінки і риби. У нас немає органів почуттів та образів, щоб уявити властивості цієї атомної реальності. Дві додаткові властивості квантового об'єкта не можна розділити, не зруйнувавши у своїй повноту і єдність природнихроді.

Гейзенберг відкинув ідеалізацію класичної фізики - поняття "стан фізичної системи, незалежний від спостереження" Цим він передбачив один з наслідків принципу додатковості, оскільки "стан" та "відеоспостереження" - додаткові поняття. Взяті порізно - вони неповні, і тому можуть бути визначені разом, одне через інше. Суворіше, вони взагалі не існують порізно: ми завжди спостерігаємо не взагалі щось, а обов'язково якийсь стан. Г навпаки: всякий стан - це річ у собі доти, доки ми не знайдемо спосіб його спостереження.

Поняття "хвиля" та "частка", "стан" та "спостереження" - це ідеалізації, необхідні для розуміння квантового світу. Класичні картини є додатковими в тому сенсі, що для повного опису сутності квантових явищ необхідно їх гармонійне поєднання. Проте в межах звичної логіки вони можуть існувати незалежно, якщо області їх застосування взаємно вогні.

Ці та інші подібні приклади, як показав. Бор, є окремими проявами загального правила * будь-яке істинно глибоке явище природи не можна визначити однозначно за допомогою слів нашої мови, воно вимагає для свого визначення, принаймні, двох взаємовиключних додаткових понять. Це означає, що за умови збереження нашої мови та звичної логіки мислення у формі додатковості встановлює межі для точного формулювання понять, що відповідають глибоким явищам природи. Такі визначення або однозначні, але неповні, або повні, але тоді неоднозначні, оскільки включають додаткові поняття, несумісні в межах надзвичайної логіки. Серед таких понять - поняття "життя", "квантовий об'єкт", "фізична система" і навіть саме поняття "Пізнання природи".

Бор продовжував величезну і напружену роботу, досліджуючи застосування поняття додатковості та інших, крім фізики, галузях знання. Це завдання він вважав не менш суттєвим, ніж суто фізичні дослідження

Чи зводяться біологічні закономірності до фізико-хімічних процесів? та зору – визначення фізіології як «фізичної хімії азотовмісних колоїдів» Але такий погляд відображає лише один бік справи. Інша сторона, важливіша – закономірності живої матерії, хоч і опре начаються законам фізики та хімії, але не зводяться до них. Для біологічних процесів характерна фіналістічна закономірність, яка відповідає на запитання "навіщо?" та "як?" Віталістів вважають суттєвою лише біологічну закономірність, заперечуючи фізико-хімічний аспект біологічних процесів.

Правильне розуміння біології можливе лише на основі додатковості фізико-хімічної причинності та біологічної цілеспрямованості. Поняття додатковості дозволяє здійснювати опис живих процесів на основі взаємодоповнюючих підходів.

У статті "Світло і життя" Бор зазначає, що "безперервний обмін речовин між організмом і довкіллямнеобхідний підтримки життя, унаслідок чого чітке виділення організму як фізико-хімічної системи є неможливим. Тому можна вважати, що будь-яка спроба провести різку грань, що дозволяє здійснити вичерпний фізико-хімічний аналіз, викличе такі зміни в обміні речовин, які не сумісні з життям організму...".

Справді, намагаючись вивчити деталі механізму життєдіяльності клітини, ми піддаємо її різним, часом згубним впливам – нагріванню, пропусканню. електричного струму, Дослідженню в електронному мікроскопі і т.д. в результаті ми зруйнуємо клітину і тому нічого не дізнаємося про неї як про цілісний живий організм. Однак відповідь на питання "Що таке життя?" сумісні, але не суперечливі, а додаткові, і необхідність брати їх до уваги одночасно – лише одна з причин, через які досі не існує відповіді на питання про сутність життєвого життя.

Бор багато міркував над застосуванням поняття додатковості психології. Він говорив: "Ми всі знаємо старе висловлювання про те, що, намагаючись аналізувати наші переживання, ми перестаємо їх відчувати вати. У цьому сенсі слова ми виявляємо, що між психологічними дослідами, для опису яких доцільно вживати слова "думки" та "почуття" , Існує співвідношення додатковості, подібне до того, яке існує між даними про поведінку атомів".

Фізична картина явища та його математичний опис є додатковими. Створення фізичної картини вимагає нехтування деталями і веде до математичної точності. І навпаки, спроба точного математичного опису оголошення шукаючи ускладнює його розуміння.

Наука - це лише один із способів вивчення навколишнього світу, інший, додатковий спосіб, втілений у мистецтві. Спільне існування мистецтва і - одна з ілюстрацій принципу додатковості. Стрижень н науки - логіка та досвід; основа мистецтва - інтуїція та прозріння. Вони не суперечать, а доповнюють один одного: справжня наука подібна до мистецтва - точно так само, як справжнє мистецтво завжди містити в собі елементи науки. У вищих своїх проявах вони невиразні і нероздільні, як властивості "хвиля-частка" в атомі. Вони відображають різні додаткові сторони людського досвіду і лише взяті разом дають нам повне уявлення про світ. Ми тільки не знаємо, на жаль, "співвідношення невизначеностей" для пари понять "наука-мистецтво", а тому і ступінь збитковості при односторонньому сприйнятті життєво життя.

Ця аналогія, як будь-яка аналогія, і неповна, і нестрога. Вона лише допомагає відчути єдність та суперечливість усієї системи людських знань

На питання "Що є додатковим по відношенню до поняття істини?"

Принцип відповідності

Нова теорія, претендує більш глибоке пізнання сутності світобудови, більш повне опис і більш широке застосування її результатів, ніж попередня, повинна включати попередню як граничний випадок. Так класична механіка є граничним випадком квантової механіки та механіки теорії відносності. Релятивістська механіка (спеціальна теорія відносності) у межі невеликих швидкостей перетворюється на класичну механіку (ньютоновскую). Це становить зміст методологічного принципу відповідності, сформульованого М. Бором в 1923 р.

Суть принципу відповідності полягає в наступному: будь-яка нова загальніша теорія, що є розвитком попередніх класичних теорій, справедливість яких була експериментально встановлена ​​для певних груп явищ, не відкидає ці класичні теорії, а включає їх у себе. Попередні теорії зберігають своє значення для певних груп явищ, як гранична форма та окремий випадок нової теорії. Остання визначає межі застосування попередніх теорій, причому у певних випадках існує можливість переходу нової теорії до старої.

У квантовій механіці в принципі відповідності проявляється той факт, що квантові ефекти істотні лише при розгляді величин порівнянних із постійною планкою (h). При розгляді макроскопічних об'єктів постійну планку можна вважати знехтовано малою (hà0). Це призводить до того, що квантові властивості об'єктів, що розглядаються, виявляються несуттєвими; уявлення класичної фізики – справедливі. Отже значення принципу відповідності виходить за межі квантової механіки. Він увійде складовою до будь-якої нової теорії.

Принцип додатковості є однією з найглибших ідей сучасного природознавства. Квантовий об'єкт – це хвиля, і не частка окремо. Експериментальне вивчення мікрооб'єктів передбачає використання двох типів приладів: один дозволяє вивчати хвильові властивості, інший – корпускулярні. Ці властивості несумісні щодо їх одночасного прояви. Однак вони однаково характеризують квантовий об'єкт, а тому не суперечать, а доповнюють одне одного.

Принцип додатковості був сформульований Н. Бором в 1927 р., коли виявилося, що при експериментальному дослідженні мікрооб'єктів можуть бути отримані точні дані або про їх енергії та імпульси (енергетично-імпульсна картина), або про поведінку в просторі та часі (просторово-тимчасова картина) ). Ці взаємовиключні картини що неспроможні застосовуватися одночасно. Так, якщо організувати пошуки частки за допомогою точних фізичних приладів, Які фіксують її положення, то частка виявляється з рівною ймовірністю в будь-якій точці простору. Однак ці властивості однаковою мірою характеризують мікрооб'єкт, що передбачає їх використання в тому сенсі, що замість однієї єдиної картини необхідно застосовувати дві: енергетично-імпульсну та просторово-тимчасову.

У широкому філософському сенсі, принцип додатковості М. Бора проявляється в характеристиці різних об'єктів дослідження у межах однієї науки.

Фундаментальним принципом квантової механіки поряд із співвідношенням невизначеностей є принцип додатковості, якому Н. Бор дав таке формулювання:

«Поняття частки і хвилі доповнюють один одного і водночас суперечать один одному, вони є картинами, що доповнюють те, що відбувається».

Протиріччя корпускулярно-хвильових властивостей мікрооб'єктів є результатом неконтрольованої взаємодії мікрооб'єктів та макроприладів. Є два класи приладів: в одних квантові об'єкти поводяться як хвилі, в інших - подібно до частинок. В експериментах ми спостерігаємо не реальність як таку, а лише квантове явище, що включає результат взаємодії приладу з мікрооб'єктом. М. Борн образно зауважив, що хвилі та частинки – це «проекції» фізичної реальності на експериментальну ситуацію.

По-перше, ідея корпускулярно-хвильового дуалізму означає, що будь-який матеріальний об'єкт, що має корпускулярно-хвильовий дуалізм, має енергетичну оболонку. Подібна енергетична оболонка існує і в Землі, а також у людини, яку найчастіше називають енергетичним коконом. Ця енергетична оболонка може грати роль сенсорної оболонкою, що екранує матеріальний об'єкт від зовнішнього середовища та становить його зовнішню "гравітаційну сферу". Ця сфера може грати роль мембрани у клітинах живих організмів. Вона пропускає всередину лише "відфільтровані" сигнали з рівнем обурень, що перевищує деяке граничне значення. Аналогічні сигнали, що перевищили певний поріг чутливості оболонки, може пропускати й у зворотний бік.

По-друге, наявність у матеріальних об'єктів енергетичної оболонки, виводить на новий рівень осмислення гіпотезу французького фізика Л. де Бройля про справді універсальну природу корпускулярно-хвильового дуалізму.

По-третє, з еволюції будови матерії, природа корпускулярно-хвильового дуалізму електрона може бути відображенням корпускулярно-хвильового дуалізму фотонів. Це означає, що фотон, будучи нейтральною часткою, має мезонну будову і є елементарним мікро атомом, з якого, за образом і подобою будуються всі матеріальні об'єкти Всесвіту. Більше того, це будівництво здійснюється за тими самими правилами.

По-четверте, корпускулярно-хвильовий дуалізм дозволяє природним чином пояснити феномен генної пам'яті (Генна пам'ять) частинок, атомів, молекул, живих організмів, даючи можливість усвідомлення механізмів такої пам'яті, коли безструктурна частка пам'ятає про всі свої породження в минулому і має "інтелект" до обраних процесів синтезу, з метою формування нових "часток", з вибраними властивостями.

Принцип невизначеності - фізичний закон, який стверджує, що можна одночасно точно виміряти координати і імпульс мікроскопічного об'єкта, т.к. процес виміру порушує рівновагу системи. Твір цих двох невизначеностей завжди більший за Постійну Планку. Цей принцип було вперше сформульовано Вернером Гейзенбергом.

З принципу невизначеності випливає, що чим точніше визначена одна з величин, що входять у нерівність, тим менш визначено значення іншої. Ніякий експеримент не може призвести до одночасно точного виміру таких динамічних змінних; при цьому невизначеність у вимірах пов'язана не з недосконалістю експериментальної техніки, а з об'єктивними властивостями матерії.

Принцип невизначеності, відкритий 1927 р. німецьким фізиком У. Гейзенбергом, став важливим етапом у з'ясуванні закономірностей внутрішньоатомних явищ та побудові квантової механіки. Істотною рисою мікроскопічних об'єктів є їхня корпускулярно-хвильова природа. Стан частки повністю визначається хвильовою функцією (величина, що повністю описує стан мікрооб'єкта (електрона, протона, атома, молекули) і взагалі будь-якої квантової системи). Частинка може бути виявлена ​​у будь-якій точці простору, в якій хвильова функція відмінна від нуля. Тому результати експериментів з визначення, наприклад, координати мають імовірнісний характер.

Приклад: рух електрона є поширенням його власної хвилі. Якщо стріляти пучком електронів через тонкий отвір у стіні: тонкий пучок пройде через нього. Але якщо зробити цей отвір ще меншим, таке, щоб його діаметр за величиною зрівнявся з довжиною хвилі електрона, то пучок електронів розійдеться на всі боки. І це не відхилення, викликане найближчими атомами стінки, якого можна позбутися: це відбувається внаслідок хвильової природи електрона. Спробуйте передбачити, що відбудеться далі з електроном, що пройшов за стіну, і ви виявитеся безсилими. Вам точно відомо, де він перетинає стіну, але сказати, який імпульс у поперечному напрямку він придбає, ви не можете. Навпаки, щоб точно визначити, що електрон з'явиться з певним імпульсом в початковому напрямку, потрібно збільшити отвір настільки, щоб електронна хвиля проходила прямо, лише слабо розходячись на всі боки через дифракцію. Але тоді неможливо точно сказати, в якому ж точно місці електрон-частка пройшов через стінку: отвір широке. Наскільки виграєш у точності визначення імпульсу, настільки програєш у точності, з якою відомо його становище.

І це є принцип невизначеності Гейзенберга. Він відіграв важливу роль при побудові математичного апарату для опису хвиль частинок в атомах. Його суворе тлумачення в дослідах з електронами такого: подібно до світлових хвиль електрони опираються будь-яким спробам виконати вимірювання з граничною точністю. Цей принцип змінює картину атома Бора. Можна визначити точно імпульс електрона (а, отже, і його рівень енергії) на якійсь його орбіті, але при цьому його місцезнаходження буде абсолютно невідоме: нічого не можна сказати про те, де він знаходиться. Звідси ясно, що малювати собі точну орбіту електрона і помічати його у ній як гуртка позбавлене будь-якого сенсу. Наприкінці ХІХ ст. багато вчених вважали, що розвиток фізики завершився з наступних причин:

· більше 200 років існують закони механіки, теорія всесвітнього тяжіння

· Розроблено молекулярно-кінетична теорія

· підведено міцний фундамент під термодинаміку

· завершено максвелівську теорію електромагнетизму

· Відкриті фундаментальні закони збереження (енергії, імпульсу моменту імпульсу, маси та електричного заряду)

Наприкінці XIX - на початку XX ст. відкриті В. Рентгеном – X-промені (рентгенівські промені), А. Беккерелем – явище радіоактивності, Дж. Томсоном – електрон. Проте класична фізика не змогла пояснити ці явища.

Теорія відносності А. Ейнштейна зажадала докорінного перегляду понятті простору та часу. Спеціальні досліди підтвердили справедливість гіпотези Дж. Максвелла про електромагнітну природу світла. Можна припустити, що випромінювання електромагнітних хвиль нагрітими тілами обумовлено коливальним рухом електронів. Але це припущення треба було підтвердити зіставленням теоретичних та експериментальних даних.

Для теоретичного розгляду законів випромінювань використовували модель абсолютно чорного тіла, тобто тіла, що повністю поглинає електромагнітні хвилі будь-якої довжини і, відповідно, випромінює всі довжини електромагнітних хвиль.

Прикладом абсолютно чорного тіла за випромінюючою здатністю може бути Сонце, поглинаючою - порожнину із дзеркальними стінками з маленьким отвором.

Австрійські фізики І. Стефан та Л. Больцман експериментально встановили, що повна енергія Е, що випромінюється за 1 з абсолютно чорним тілом з одиниці поверхні, пропорційна четвертому ступеню абсолютної температури Т:

де s = 5,67.10-8 Дж/(м2.К-с) – постійна Стефана-Больцмана.

Цей закон був названий законом Стефана – Больцмана. Він дозволив вирахувати енергію випромінювання абсолютно чорного тіла за відомою температурою.

Прагнучи подолати труднощі класичної теорії при поясненні випромінювання чорного тіла, М. Планк в 1900 висловив гіпотезу: атоми випускають електромагнітну енергію від слушними порціями -квантами. Енергія Е, де h=6,63.10-34 Дж.с-постійна Планка.

Іноді зручно вимірювати енергію та постійну планку в електрон вольтах.

Тоді h = 4,136.10-15 еВ. В атомній фізиці використовується також величина

(1 еВ - енергія, яку набуває елементарного заряду, проходячи прискорюючу різницю потенціалів 1 В. 1 еВ=1,6.10-19 Дж).

Таким чином, М. Планк вказав шлях виходу із труднощів, з якими зіткнулася теорія теплового випромінювання, після чого почала розвиватися сучасна фізична теорія, яка називається квантовою фізикою.

Фізика - головна з природничих наук, оскільки вона відкриває істини, про співвідношення кількох основних змінних, справедливі для всього всесвіту. Її універсальність обернено пропорційна кількості змінних, які вона вводить у свої формули.

Прогрес фізики (і науки загалом) пов'язані з поступовим відмовою від безпосередньої наочності. Начебто такий висновок має суперечити тому, що сучасна наукаі фізика, перш за все, ґрунтується на експерименті, тобто. емпіричному досвіді, який проходить при контрольованих людиною умовах і може бути відтворений у будь-який час, будь-яку кількість разів. Але справа в тому, що деякі сторони реальності непомітні для поверхневого спостереження і наочність може ввести в оману.

Квантова механіка - це фізична теорія, що встановлює спосіб опису та закони руху на мікрорівні.

Для класичної механіки характерне опис часток шляхом завдання їх становища і швидкостей, і цих величин від часу. У квантовій механіці однакові частинки в однакових умовах можуть поводитися по-різному.

Статистичні закони можна застосовувати тільки до великих сукупностей, але не до окремих індивідуумів. Квантова механіка відмовляється від пошуку індивідуальних законів елементарних частинок та встановлює статистичні закони. На основі квантової механіки неможливо описати положення та швидкість елементарної частки або передбачити її майбутній шлях. Хвилі ймовірності говорять нам про можливість зустріти електрон у тому чи іншому місці.

Значення експерименту зросло в квантової механіки настільки, що, як пише Гейзенберг, «спостереження грає вирішальну роль атомній події і що реальність відрізняється залежно від цього, спостерігаємо ми її чи ні».

Принципова відмінність квантової механіки від класичної у тому, що її передбачення завжди мають імовірнісний характер. Це означає, що ми не можемо точно передбачити, в яке саме місце потрапляє, наприклад, електрон у розглянутому вище експерименті, які б досконалі засоби спостереження та вимірювання не використовували. Можна оцінити лише його шанси потрапити у певне місце, а, отже, застосувати для цього поняття та методи теорії ймовірностей, що служить для аналізу невизначених ситуацій.

У квантовій механіці будь-який стан системи описується за допомогою так званої матриці щільності, але, на відміну від класичної механіки, ця матриця визначає параметри її майбутнього стану не достовірно, а лише з тим чи іншим ступенем ймовірності. Найважливіший філософський висновок із квантової механіки полягає у принциповій невизначеності результатів виміру і, отже, неможливості точного передбачення майбутнього.

Це в комбінації з принципом невизначеності Гейзенберга, а також іншими теоретичними та експериментальними даними змусило деяких учених припустити, що у мікрочастинок взагалі немає жодних внутрішніх властивостей, і вони з'являються лише у момент виміру. Інші ж припустили, що роль свідомості експериментатора для існування всього Всесвіту є ключовою, оскільки, згідно з квантовою теорією, саме спостереження створює або частково створює те, що спостерігається. (Теологічний детермінізм, або вчення про приречення), або тільки явищ природи (космологічний детермінізм), або спеціально людської волі (антропологічно-етичний детермінізм), для свободи якої, як і для відповідальності, не залишалося б тоді місця.

Під визначальністю тут мається на увазі філософське твердження, що кожна подія, включаючи і людські вчинки, і поведінка, однозначно визначається безліччю причин, що безпосередньо передують даній події.

У такому світлі детермінізм може бути визначений як теза, що стверджує, що є тільки одне, точно задане, можливе майбутнє.

Індетермінізм - філософське вчення та методологічна позиція, які заперечують, або об'єктивність причинного зв'язку, або пізнавальну цінність причинного пояснення в науці.

В історії філософії, починаючи з давньогрецької філософії (Сократ) аж до теперішнього часу, індетермінізм і детермінізм виступають як протилежні концепції з проблем зумовленості волі людини, її вибору, проблеми відповідальності людини за скоєні вчинки.

Індетермінізм трактує волю як автономну силу, стверджуючи, що принципи причинності не застосовні до пояснення людського вибору та поведінки.

Термін детермінації ввів у обіг філософ-еллініст Демокріт у своїй атомістичній концепції, яка заперечувала випадковість, сприймаючи її просто за непізнану необхідність. З латинської мови термін детермінація перекладається як визначення, обов'язкова визначальність усіх речей та явищ у світі іншими речами та явищами. Спочатку детермінувати означало визначати предмет через виявлення та фіксацію його ознак, що відокремлюють цей предмет з інших. Причинність прирівнювалася до необхідності, випадковість виключалася з розгляду, вважалася просто неіснуючою. Таке розуміння детермінації передбачало наявність суб'єкта, що пізнає.

З виникненням християнства, детермінізм виявляється у двох нових поняттях - божественного приречення і божественної благодаті, і з цим новим, християнським детермінізмом стикається колишній принцип свободи волі. Для загальної церковної свідомості християнства спочатку було однаково важливо зберегти в недоторканності обидва твердження: все без вилучення залежить від Бога і що ніщо не залежить від людини. У V столітті, на Заході, у своїх навчаннях Пелагій порушує питання християнського детермінізму в аспекті свободи волі. Проти пелагіанського індивідуалізму виступив блаженний Августин. У своїх полемічних творах, в ім'я вимог християнської універсальності, він нерідко доводив до помилкових крайнощів детермінізму, несумісних із моральною свободою. Августин розвиває думку про те, що порятунок людини залежить повністю і виключно від благодаті Божої, яка повідомляється і діє не за власними заслугами людини, а задарма, за вільним обранням і приреченням з боку Божества.

Подальший розвиток та обґрунтування детермінізм отримує у природознавстві та матеріалістичній філософії нового часу (Ф. Бекон, Галілей, Декарт, Ньютон, Ломоносов, Лаплас, Спіноза, фр. матеріалісти XVIII ст.). Відповідно до рівня розвитку природознавства, детермінізм цього періоду носить механістичний, абстрактний характер.

Спираючись на праці своїх попередників і на основні ідеї природознавства І. Ньютона і К. Ліннея, Лаплас, у своїй роботі «Досвід філософії теорії ймовірностей» (1814) довів ідеї механістичного детермінізму до логічного кінця: він виходить з постулату, згідно з яким причин завжди однозначно вивести слідства.

Методологічний принцип детермінізму є водночас і основним принципом філософського вченняпро буття. Однією з фундаментальних онтологічних ідей, покладених основою класичного природознавства його творцями (Г. Галілей, І. Ньютон, І. Кеплер та інших.), стала концепція детермінізму. Ця концепція полягала у прийнятті трьох базових тверджень:

1) природа функціонує та розвивається відповідно до іманентно властивих їй внутрішніх, «природних» законів;

2) закони природи є вираження необхідних (однозначних) зв'язків між явищами та процесами об'єктивного світу;

3) мета науки, що відповідає її призначенню та можливостям, - відкриття, формулювання та обґрунтування законів природи.

Серед різноманітних форм детермінації, що відображають універсальний взаємозв'язок і взаємодію явищ в навколишньому світі, особливо виділяється причинно-наслідковий, або каузальний (від лат. causa - причина) зв'язок, знання якого нічим не замінене для правильного орієнтування в практичному та наукової діяльності. Тому саме причина є найважливішим елементом системи детермінуючих факторів. І все-таки принцип детермінізму ширший за принцип каузальності: крім причинно-наслідкових зв'язків він включає й інші види детермінації (функціональні зв'язки, зв'язок станів, цільову детермінацію тощо).

Детермінізм у своєму історичному розвиткупройшов два основні етапи - класичного (механістичного) та пост класичного (діалектичного) за своєю сутністю.

У вченні Епікура про мимовільне відхилення атома від прямої лінії містилося сучасне розуміння детермінізму, але оскільки сама випадковість у Епікура нічим не визначається (безпричинна), то без особливих похибок можна сказати, що від Епікура бере свій початок індетермінізм.

Індетермінізм - вчення про те, що є стан та події, для яких причина не існує або не може бути зазначена.

В історії філософії відомі два види індетермінізму:

· Так званий «об'єктивний» індетермінізм, начисто заперечує причинність як таку, як її об'єктивну даність, а й можливість її суб'єктивістського тлумачення.

· Ідеалістичний індетермінізм, який, заперечуючи об'єктивний характер відносин детермінації, оголошує причинність, необхідність, закономірність продуктами суб'єктивності, а чи не атрибутами самого світу.

Це означає (у Юма, Канта та багатьох інших філософів), що причина і наслідок, подібно до інших категорій детермінації, суть лише апріорні, тобто. отримані не з практики, форми нашого мислення. Багато суб'єктивних ідеалістів оголошують вживання цих категорій «психологічною звичкою» людини спостерігати одне явище наступним іншим і оголошувати перше явище причиною, а друге слідством.

Стимулом для пожвавлення індетерміністичних поглядів на початку XX століття став факт зростання у фізиці ролі статистичних закономірностей, наявність яких було оголошено спростовуючим причинність. Однак діалектико-матеріалістичне трактування співвідношення випадковості та необхідності, категорій причинності та закону, розвиток квантової механіки, що розкрила нові види об'єктивного причинного зв'язку явищ у мікросвіті, показали неспроможність спроб використовувати наявність ймовірнісних процесів у фундаменті мікросвіту для заперечення детермінізму.

Історично концепцію детермінізму пов'язують з ім'ям П. Лапласа, хоча вже у його попередників, наприклад, Демокріта та Спінози, спостерігалася тенденція ототожнення «закону природи», «причинності» з «необхідністю», розгляду «випадковості» як суб'єктивного результату незнання «справжніх» причин .

Класична фізика (зокрема механіка Ньютона) виробила специфічне уявлення науковий закон. Приймалося як очевидне, що для будь-якого наукового закону має обов'язково виконуватись така вимога: якщо відомі початковий стан фізичної системи (наприклад, її координати та імпульс у ньютонівській механіці) та взаємодія, що задає динаміку, то відповідно до наукового закону можна і має обчислити її стан у будь-який час як у майбутньому, і у минулому.

Причинно-наслідковий зв'язок явищ виявляється у тому, що одне явище (причина) за певних умов обов'язково викликає життя інше явище (слідство). Відповідно можна дати і робочі визначення причини та наслідки. Причина є явище, дія якого викликає життя, визначає подальше розвиток іншого явища. Тоді слідство є результатом дії певної причини.

У детермінацію явищ, в систему їхньої визначеності поряд з причиною входять і умови - ті фактори, без яких причина не може породити слідство. Це означає, що причина сама по собі спрацьовує не за будь-яких умов, а лише за певних.

У систему детермінації явищ (особливо громадських) найчастіше входить привід - той чи інший фактор, що зумовлює лише момент, час виникнення слідства.

Існують три типи тимчасової спрямованості причинно-наслідкових зв'язків:

1) детермінація минулим. Така детермінація по суті є загальною, бо відображає об'єктивну закономірність, згідно з якою причина зрештою завжди передує слідству. Цю закономірність дуже тонко помітив Лейбніц, який дав таке визначення причини: "Причина є те, що змушує якусь річ почати існувати";

2) детермінація реальним. Пізнаючи природу, суспільство, власне мислення, ми незмінно виявляємо, що багато речей, будучи детермінованими минулим, знаходяться і в взаємодії, що детермінує, з речами, що співіснують одночасно з ними. Невипадково уявлення про одночасної детермінуючої зв'язку ми зустрічаємо у різних галузях знання - фізики, хімії (при аналізі рівноважних процесів), в біології (під час розгляду гомеостази) тощо.

Детермінованість справжнім має пряме відношення і до тих парних категорій діалектики, між якими існує причинно-наслідковий зв'язок. Як відомо, форма будь-якого явища перебуває під визначальним впливом змісту, але аж ніяк не означає, що зміст передує формі взагалі і у своїй початковій точці може бути безформно;

3) детермінація майбутнім. Така детермінація, як підкреслюється в ряді досліджень, хоча і займає більш обмежене порівняно з розглянутими вище типами місце серед факторів, що детермінують, водночас грає помітну роль. До того ж треба враховувати всю відносність терміна "детермінація майбутнім": майбутні події ще відсутні, про їхню реальність можна говорити тільки в тому сенсі, що вони з необхідністю наявні як тенденції в теперішньому (і були в минулому). І все ж таки роль цього виду детермінації дуже істотна. Звернемося до двох прикладів, пов'язаних із сюжетами, про які вже йшлося,

Детермінація майбутнім є основою пояснення відкритого академіком П.К. Анохіним випереджає відображення дійсності живими організмами. Сенс такого випередження, як підкреслювалося в розділі, присвяченій свідомості, у здатності живого реагувати не тільки на предмети, які зараз безпосередньо впливають на нього, а й на зміни, начебто байдужі для нього даний момент, але насправді є сигналами про можливі майбутні впливи. Причина тут діє з майбутнього.

Безпричинних явищ немає. Але це не означає, що всі зв'язки між явищами в навколишньому світі відносяться до причинно-наслідкових.

Філософський детермінізм, як вчення про матеріальну регулярну обумовленість явищ, не виключає існування непричинних видів обумовлення. Непричинні відносини між явищами можна визначити, як такі відносини, у яких спостерігається взаємозв'язок, взаємозалежність, взаємообумовленість між ними, але відсутнє безпосереднє відношення генетичної продуктивності та тимчасової асиметрії.

Найбільш характерним прикладом непричинного обумовлення чи детермінації є функціональний зв'язок між окремими властивостями чи характеристиками предмета.

Зв'язки між причинами та наслідками можуть мати не тільки необхідний, жорстко зумовлений, але й випадковий, імовірнісний характер. Знання ймовірнісних причинно-наслідкових зв'язків зажадало включення до причинного аналізу нових діалектичних категорій: випадковість і необхідність, можливість і реальність, закономірність та інших.

Випадковість - поняття, полярне потреби. Випадковою називають такий зв'язок причини та наслідки, при якій причинні підстави допускають реалізацію будь-якої з безлічі можливих альтернативних наслідків. При цьому те, який саме варіант зв'язку здійсниться, залежить від збігу обставин, від умов, що не піддаються точному обліку та аналізу. Таким чином, випадкова подія настає як результат впливу деяких з невизначено великої кількості різноманітних і точно невідомих причин. Настання випадкової події-слідства в принципі можливе, проте не зумовлено: воно може статися, а може і не відбутися.

В історії філософії широко представлена ​​точка зору, згідно з якою випадкового реально немає, воно є наслідок невідомих спостерігачеві необхідних причин. Але, як вперше показав Гегель, випадкова подія в принципі не може бути викликана лише внутрішніми, необхідно тому чи іншому процесу властивими закономірностями. Випадкова подія, як писав Гегель, може бути пояснено з себе.

Непередбачуваність випадковостей видається такою, що суперечить принципу причинності. Але це не так, тому що випадкові події та причинні зв'язки - наслідки хоч і невідомих заздалегідь і досконально, але все ж таки реально існуючих і досить певних умов та причин. Виникають вони не хаотично і не з «нічого»: можливість їх появи хоч і не жорстко, однозначно, але закономірно пов'язана з причинними підставами. Ці зв'язки та закони виявляються в результаті вивчення великої кількості (потоку) однорідних випадкових подій, що описується за допомогою апарату математичної статистики, і тому називаються статистичними. Статистичні закономірності мають об'єктивний характер, але суттєво відрізняються від закономірностей поодиноких явищ. Застосування кількісних методів аналізу та обчислення характеристик, що підкоряються статистичним законам випадкових явищ та процесів, зробило їх предметом особливого розділу математики – теорії ймовірностей.

Імовірність - міра можливості настання випадкової події. Імовірність неможливої ​​події дорівнює нулю, ймовірність настання необхідної (достовірної) події – одиниці.

Імовірнісно-статистична інтерпретація складних причинно-наслідкових відносин дозволила розробити та застосувати наукових дослідженняхпринципово нові і дуже ефективні методипізнання структури та законів розвитку світу. Сучасні успіхи квантової механіки і хімії, генетики були б неможливі без розуміння неоднозначності відносин між причинами і наслідками явищ, що вивчаються, без визнання того, що подальші стани предмета, що розвивається, далеко не завжди можна повністю вивести з попереднього.