Вероятностный характер поведения микрообъектов

Классическая механика являет собою образец теории, где господствуют динамические законы, а значит, господствует детерминизм. С помощью законов классической механики, зная начальные условия для материальной системы, можно предсказать ее будущее. Это положение Лаплас выразил словами: "Дайте мне и , и я предскажу будущее мира". Это утверждение любому на первый взгляд покажется тривиальным, но на самом деле при его обосновании содержится большая доля умолчания.

Действительно, можно ли начальные условия определить бесконечно точно? Строго говоря, речь идет о некотором распределении начальных данных. Поэтому следовало бы рассмотреть: в какой мере эта неопределенность в начальных данных влияет на предсказание состояния системы в будущем, т.е. при ? Кроме того, в процессе движения системы не будут ли действовать на нее случайные силы, которые классическая механика не в состоянии предсказать? Даже если эти силы малы, их эффект действия может оказаться значительные за большой промежуток времени . Да и вообще, в течение большого промежутка времени будет ли система оставаться изолированной?

Другими словами, лапласовский детерминизм исключает из рассмотрения элемент случайности в поведении отдельного объекта. Поэтому в классической механике безраздельно господствует необходимость. По этой причине законы классической механики являются динамическими законами, а не статическими.

Элементы случайности появляются в классической физике лишь при рассмотрении поведения больших коллективов частиц, для объяснения поведения и свойств которых требуется привлечение статистических методов.

В квантовой механике мы дело с качественной ситуацией: уже в поведении отдельного микрообъекта присутствуют как элементы случайности, так и элементы необходимости. В качестве примера можно рассмотреть прохождение электронов через отверстие в диафрагме (Д) с последующим попаданием на экран (Э) (рис. 1.6).

Рис. 1.6.

Каждый электрон попадает в ту или другую точку экрана - это случайное явление, но статическая закономерность проявляется с необходимостью: дифракционная картина будет одной и той же как при прохождении пучка электронов, так и при последовательном пропускании их "поодиночке" через отверстие в диафрагме.

Наличие необходимого и случайного в поведении отдельного микрообъекта обуславливает вероятностный характер их поведения. Факт регистрации конкретного электрона в той или иной точке на экране - детекторе случаен, можно характеризовать этот факт лишь его вероятностью, интересно отметить высказывание Фока по этому вопросу: "... в квантовой механике понятие вероятности есть понятие первичное, и оно играет там фундаментальную роль".

Итак, поведение отдельного микрообъекта случайно, но вероятность этого поведения необходима, т.е. необходимость "пробивает себе дорогу в рамках случайности" (Энгельс).