Віктор Кулігін

Розкриття змісту і конкретизація понять повинні спиратися на ту чи іншу конкретну модель взаємного зв'язку понять. Модель, об'єктивно відображаючи певну сторону зв'язку, має межі застосування, за межами яких її використання веде до помилкових висновків, але в межах своєї застосовності вона повинна володіти не тільки образністю, наочністю і конкретністю, а й мати евристичну цінність.

Різноманіття проявів причинно-наслідкових зв'язків в матеріальному світі зумовило існування декількох моделей причинно-наслідкових відносин. Історично склалося так, що будь-яка модель цих відносин може бути зведена до одного з двох основних типів моделей або їх поєднанню.

а) Моделі, що спираються на тимчасовій підхід (еволюційні моделі). Тут головна увага акцентується на тимчасовій стороні причинно-наслідкових відносин. Одна подія - «причина» - породжує іншу подію - «слідство», яке в часі відстає від причини (запізнюється). Запізнення - відмітна ознака еволюційного підходу. Причина та наслідок взаємообумовлені. Однак посилання на породження слідства причиною (генезис), хоча і законна, але привноситься у визначення причинно-наслідкового зв'язку як би з боку, ззовні. Вона фіксує зовнішню сторону зв'язку з цим, не захоплюючи глибоко сутності.

Еволюційний підхід розвивався Ф. Беконом, Дж. Міллем та ін. Крайньою полярної точкою еволюційного підходу з'явилася позиція Юма. Юм ігнорував генезис, заперечуючи об'єктивний характер причинності, і зводив причинний зв'язок до простої регулярності подій.

б) Моделі, що спираються на поняття «взаємодія» (структурні або діалектичні моделі). Сенс назв ми з'ясуємо пізніше. Головну увагу тут приділяється взаємодії як джерела причинно-наслідкових відносин. У ролі причини виступає сама взаємодія. Велика увага до цього підходу приділяв Кант, але найбільш чітку форму діалектичний підхід до причинності придбав у роботах Гегеля. Із сучасних радянських філософів цей підхід розвивав Г.А. Свечников, який прагнув дати матеріалістичну трактування однієї зі структурних моделей причинно-наслідкового зв'язку.

Існуючі і що використовується в даний час моделі різним чином розкривають механізм причинно-наслідкових відносин, що призводить до розбіжностей і створює основу для філософських дискусій. Гострота обговорення і полярний характер точок зору свідчать про їх актуальності.

Виділимо деякі з дискутованих проблем.

а) Проблема одночасності причини і слідства. Це основна проблема. Одночасні чи причина і наслідок або розділені інтервалом часу? Якщо причина і наслідок одночасні, то чому причина породжує наслідок, а не навпаки? Якщо ж причина і наслідок неодночасно, чи може існувати «чиста» причина, тобто причина без слідства, яке ще не настало, і «чисте» наслідок, коли дія причини скінчилося, а слідство ще триває? Що відбувається в інтервалі між причиною і наслідком, якщо вони розділені в часі, і т.д.?

б) Проблема однозначності причинно-наслідкових відносин. Чи породжує одна і та ж причина один і той же наслідок або ж одна причина може породжувати будь наслідок з кількох потенційно можливих? Чи може один і той же наслідок бути породженим будь-який з кількох причин?

в) Проблема зворотного впливу слідства на свою причину.

г) Проблема зв'язку причини, приводу і умов. Чи можуть при певних обставинах причина і умова мінятися ролями: причина стати умовою, а умова - причиною? Яка об'єктивна взаємозв'язок і відмінні ознаки причини, приводу і умови?

Вирішення цих проблем залежить від обраної моделі, тобто в значній мірі від того, який зміст буде закладено в вихідні категорії «причина» і «слідство». Дефініціонний характер багатьох труднощів виявляється, наприклад, вже в тому, що немає єдиної відповіді на питання, що слід розуміти під «причиною». Одні дослідники під причиною мислять матеріальний об'єкт, інші - явище, треті - зміна стану, четверті - взаємодія і т.д.

До вирішення проблеми не ведуть спроби вийти за рамки модельного подання і дати загальне, універсальне визначення причинно-наслідкового зв'язку. Як приклад можна навести таке визначення: «Причинність - це така генетична зв'язок явищ, в якій одне явище, зване причиною, за наявності певних умов неминуче породжує, викликає, призводить до життя інше явище, зване слідством». Це визначення формально справедливо для більшості моделей, але, не спираючись на модель, воно не може дозволити поставлених проблем (наприклад, проблему одночасності) і тому має обмежену теоретико-пізнавальну цінність.

Вирішуючи згадані вище проблеми, більшість авторів прагнуть виходити з сучасної фізичної картини світу і, як правило, дещо менше уваги приділяють гносеології. Тим часом, на наш погляд, тут існують дві проблеми, що мають важливе значення: проблема видалення елементів антропоморфізму з поняття причинності і проблема непрічінних зв'язків в природознавстві. Суть першої проблеми в тому, що причинність як об'єктивна філософська категорія повинна мати об'єктивний характер, не залежить від того, хто пізнає суб'єкта і його активності. Суть другої проблеми: визнавати чи причинні зв'язку в природознавстві загальними і універсальними або вважати, що такі зв'язки мають обмежений характер і існують зв'язку Непричинні типу, які заперечують причинність і обмежують межі застосування принципу причинності? Ми вважаємо, що принцип причинності має загальний і об'єктивний характер і його застосування не знає обмежень.

Отже, два типи моделей, об'єктивно відображаючи деякі важливі сторони і риси причинно-наслідкових зв'язків, знаходяться в певної міри в протиріччі, оскільки по-різному вирішують проблеми одночасності, однозначності і ін., Але в той же час, об'єктивно відображаючи деякі сторони причинно-наслідкових відносин , вони повинні перебувати у взаємному зв'язку. Наше перше завдання - виявити цей зв'язок і уточнити моделі.

Кордон застосовності моделей

Спробуємо встановити межу застосовності моделей еволюційного типу. Причинно-наслідкові ланцюги, що задовольняють еволюційним моделям, як правило, мають властивість транзитивності. Якщо подія А є причина події В (В - наслідок А), якщо, в свою чергу, подія В є причина події С, то подія А є причина події С. Якщо А → В і В → С, то А → С. Таким способом складаються найпростіші причинно-наслідкові ланцюги. Подія В може виступати в одному випадку причиною, в іншому - наслідком. Цю закономірність відзначав Ф. Енгельс: «... причина і наслідок суть уявлення, які мають значення, як такі, тільки в застосуванні до даного окремого випадку: а як тільки ми будемо розглядати цей окремий випадок в загальній зв'язку з усім світовим цілим, ці уявлення сходяться і переплітаються в поданні універсального взаємодії, в якому причини і слідства постійно міняються місцями; то, що тут або тепер є причиною, стає там або тоді слідством і навпаки »(т. 20, с. 22).

Властивість транзитивності дозволяє провести детальний аналіз причинного ланцюга. Він складається в розчленуванні кінцевої ланцюга на більш прості причинно-наслідкові ланки. Якщо А, то А → В1, В1 → В2, ..., Вn → C. Але чи має кінцева причинно-наслідковий ланцюг властивістю нескінченну подільність? Чи може число ланок кінцевої ланцюга N прагнути до нескінченності?

Спираючись на закон переходу кількісних змін у якісні, можна стверджувати, що при розчленуванні кінцевої причинно-наслідкового ланцюга ми зіткнемося з таким змістом окремих ланок ланцюга, коли подальший розподіл стане безглуздим. Зауважимо, що нескінченнуподільність, що заперечує закон переходу кількісних змін у якісні, Гегель назвав «поганою нескінченністю»

Перехід кількісних змін у якісні виникає, наприклад, при розподілі шматка графіту. При роз'єднанні молекул аж до утворення одноатомного газу хімічний склад не змінюється. Подальше поділ речовини без зміни його хімічного складу вже неможливо, оскільки наступний етап - розщеплення атомів вуглецю. Тут з фізико-хімічної точки зору кількісні зміни призводять до якісних.

У наведеному вище висловлюванні Ф. Енгельса чітко простежується думка про те, що в основі причинно-наслідкових зв'язків лежить не мимовільне волевиявлення, не примха випадку і не божественний перст, а універсальне взаємодія. У природі немає мимовільного виникнення і знищення руху, є взаємні переходи одних форм руху матерії в інші, від одних матеріальних об'єктів до інших, і ці переходи не можуть відбуватися інакше, ніж за посередництвом взаємодії матеріальних об'єктів. Такі переходи, обумовлені взаємодією, породжують нові явища, змінюючи стан взаємодіючих об'єктів.

Взаємодія універсально і становить основу причинності. Як справедливо зазначав Гегель, «взаємодія є причинне відношення, покладене в його повному розвитку». Ще більш чітко сформулював цю думку Ф. Енгельс: «Взаємодія - ось перше, що виступає перед нами, коли ми розглядаємо рухому матерію в цілому з точки, зору теперішнього природознавства ... Так природознавством підтверджується то ... що взаємодія є істинною causa finalis речей. Ми не можемо піти далі пізнання цієї взаємодії саме тому, що позад нього нічого більше пізнавати »(т. 20, с. 546).

Оскільки взаємодія становить основу причинності, розглянемо взаємодію двох матеріальних об'єктів, схема якого наведена на рис. 1. Цей приклад не порушує спільності міркувань, оскільки взаємодія декількох об'єктів зводиться до парних взаємодій і може бути розглянуто аналогічним способом.

Неважко бачити, що при взаємодії обидва об'єкти одночасно впливають один на одного (взаємність дії). При цьому відбувається зміна стану кожного із.взаімодействующіх об'єктів. Немає взаємодії - немає зміни стану. Тому зміна стану якого-небудь одного з взаємодіючих об'єктів можна розглядати як приватна наслідок причини - взаємодії. Зміна станів всіх об'єктів в їх сукупності складе повне слідство.

Очевидно, що така причинно-наслідковий модель елементарного ланки еволюційної моделі належить класу структурних (діалектичних). Слід підкреслити, що дана модель не зводиться до підходу, що розвивалося Г.А. Свєчникова, оскільки під слідством Г.А. Свечников, за словами В.Г. Іванова, розумів «... зміна одного або всіх взаимодействовавших об'єктів або зміна характеру самого взаємодії, аж до його розпаду або перетворення». Що стосується зміни станів, то це зміна Г.А. Свечников відносив до Непричинні увазі зв'язку.

Отже, ми встановили, що еволюційні моделі в якості елементарного, первинної ланки містять структурну (діалектичну) модель, що спирається на взаємодію і зміна станів. Трохи пізніше ми повернемося до аналізу взаємного зв'язку, цих моделей і дослідження властивостей еволюційної моделі. Тут нам хотілося б відзначити, що в повній відповідності з точкою зору Ф. Енгельса зміна явищ в еволюційних моделях, що відображають об'єктивну реальність, відбувається не в силу простої регулярності подій (як у Д. Юма), а в силу обумовленості, породженої взаємодією (генезис ). Тому хоча посилання на породження (генезис) і привносяться в визначення причинно-наслідкових відносин в еволюційних моделях, але вони відображають об'єктивну природу цих відносин і мають законну підставу.

Pис. 2. Структурна (діалектична) модель причинності

Повернемося до структурної моделі. За своєю структурою і змістом вона чудово узгоджується з першим законом діалектики - законом єдності і боротьби протилежностей, якщо інтерпретувати:

- єдність - як існування об'єктів в їх взаємному зв'язку (взаємодії);

- протилежності - як взаємовиключні тенденції і характеристики станів, обумовлені взаємодією;

- боротьбу - як взаємодія;

- розвиток - як зміна стану кожного з взаємодіючих матеріальних об'єктів.

Тому структурна модель, яка спирається на взаємодію як причину, може бути названа також діалектичної моделлю причинності. З аналогією структурної моделі і першого закону діалектики слід, що причинність виступає як відображення об'єктивних діалектичних протиріч в самій природі, на відміну від суб'єктивних діалектичних протиріч, що виникають у свідомості людини. Структурна модель причинності є відображенням об'єктивної діалектики природи.

Розглянемо приклад, який ілюструє застосування структурної моделі причинно-наслідкових відносин. Таких прикладів, які пояснюються за допомогою даної моделі, можна знайти досить багато в природничих науках(Фізики, хімії та ін.), Оскільки поняття «взаємодія» є основоположним в природознавстві.

Візьмемо як приклад пружне зіткнення двох куль: рухомого кулі А і нерухомого кулі В. До зіткнення стан кожного з куль визначалося сукупністю ознак Сa і Сb (імпульс, кінетична енергія і т.д.). Після зіткнення (взаємодії) стану цих куль змінилися. Позначимо нові стану С "a і С" b. Причиною зміни станів (Сa → З "a і Сb → З" b) стало взаємодія куль (зіткнення); наслідком цього зіткнення стала зміна стану кожного кулі.

Як вже говорилося, еволюційна модель в даному випадку малопридатна, оскільки ми маємо справу не з причинного ланцюгом, а з елементарним причинно-наслідковим ланкою, структура якого не зводиться до еволюційної моделі. Щоб показати це, проілюструємо даний приклад поясненням з позиції еволюційної моделі: «До зіткнення куля А спочивав, тому причиною його руху є куля У, який вдарив по ньому». Тут куля У виступає причиною, а рух кулі А - наслідком. Але з тих же самих позицій можна дати і таке пояснення: «До зіткнення куля У рухався рівномірно по прямолінійній траєкторії. Якби не куля А, то характер руху кулі В не змінився б ». Тут причиною вже виступає куля А, а наслідком - стан кулі В. Наведений приклад показує:

а) певну суб'єктивність, яка виникає при застосуванні еволюційної моделі за межами кордонів її застосовності: причиною може виступати або куля А, або куля В; таке положення пов'язане з тим, що еволюційна модель вихоплює одну приватну гілка слідства і обмежується її інтерпретацією;

б) типову гносеологічну помилку. У наведених вище поясненнях з позиції еволюційної моделі один з однотипних матеріальних об'єктів виступає в якості «активного», а інший - як «пасивного» почала. Виходить так, ніби один з куль наділений (в порівнянні з іншим) «активністю», «волею», «бажанням», подібно до людини. Отже, тільки завдяки цій «волі» ми і маємо причинне відношення. Подібна гносеологічна помилка визначається не тільки моделлю причинності, але і образністю, властивою живої людської мови, і типовим психологічним перенесенням властивостей, характерних для складної причинності (про неї ми будемо говорити нижче) на просте причинно-слідче ланка. І такі помилки дуже характерні при використанні еволюційної моделі за межами кордонів її застосовності. Вони зустрічаються в деяких визначеннях причинності. Наприклад: «Отже, причинність визначається як такий вплив одного об'єкта на інший, при якому зміна першого об'єкта (причина) передує зміні іншого об'єкта і необхідним, однозначним чином породжує зміну іншого об'єкта (наслідок)». Важко погодитися з таким визначенням, оскільки абсолютно не ясно, чому при взаємодії (взаємне дії!) Об'єкти повинні деформуватися не одночасно, а один за одним? Який з об'єктів повинен деформуватися першим, а який другим (проблема пріоритету)?

якості моделі

Розглянемо тепер, які якості утримує в собі структурна модель причинності. Відзначимо серед них такі: об'єктивність, універсальність, несуперечливість, однозначність.

Об'єктивність причинності проявляється в тому, що взаємодія виступає як об'єктивна причина, по відношенню до якої взаємодіючі об'єкти є рівноправними. Тут не залишається можливості для антропоморфного тлумачення. Універсальність обумовлена ​​тим, що в основі причинності завжди лежить взаємодія. Причинність універсальна, як універсально саме взаємодія. Несуперечливість обумовлена ​​тим, що, хоча причина і наслідок (взаємодія і зміна станів) збігаються в часі, вони відображають різні сторони причинно-наслідкових відносин. Взаємодія передбачає просторову зв'язок об'єктів, зміна стану - зв'язок станів кожного з взаємодіючих об'єктів в часі.

Крім цього структурна модель встановлює однозначну зв'язок в причинно-наслідкових відносинах незалежно від способу математичного опису взаємодії. Більш того, структурна модель, будучи об'єктивною і універсальною, не наказує природознавства обмежень на характер взаємодій. В рамках даної моделі справедливі і миттєве дально- або блізкодействіе, і взаємодія з будь-якими кінцевими швидкостями. Поява подібного обмеження у визначенні причинно-наслідкових відносин стало б типовою метафізичної догмою, раз і назавжди постулює характер взаємодії будь-яких систем, нав'язуючи фізики та інших наук натурфилософские рамки з боку філософії, або обмежило межі застосовності моделі настільки, що користь від такої моделі виявилася б дуже скромною.

Тут доречно було б зупинитися на питаннях, пов'язаних з кінцівкою швидкості поширення взаємодій. Розглянемо приклад. Нехай є два нерухомих заряду. Якщо один із зарядів почав рухатися з прискоренням, то електромагнітна хвиля підійде до другого заряду з запізненням. Чи не суперечить даний приклад структурної моделі і, зокрема, властивості взаємності дії, оскільки при

Схожі реферати:

Час в динаміці процесів. Формування стріли часу.

Ідеальна модель гнучкої технології проектування (ГТП). Цілі дослідження в ГТП - принципи діалектичного методу пізнання. Принципи діалектичного методу пізнання. Система модулів ГТП.

Адрони, на відміну від лептонів (наприклад, електрона), фотонів і векторних бозонів (переносників слабкої взаємодії), не відносяться до істинно елементарних частинок, а складаються з більш фундаментальних мікроскопічних об'єктів - кварків і глюонів.

Розглянуто загальну схема еволюції матерії (від "елементарних" взаємодій до рівня соціальних зв'язків). Обґрунтовується твердження про відсутність як сторонньої "спрямовуючої сили", так і універсального критерію спрямованості розвитку.

Всі безмежне різноманіття явищ природи зведено в сучасній фізиці до чотирьох фундаментальних взаємодій. Першим був відкритий закон всесвітнього тяжіння, потім - електромагнітні, і нарешті -сильні (ядерні) і слабкі взаємодії.

мета уроку

Продовжити обговорення дифракції хвиль, розглянути проблему кордонів застосування геометричної оптики, сформувати вміння щодо якісного і кількісного опису дифракційної картини, розглянути практичні застосування дифракції світла.

даний матеріалзазвичай розглядається побіжно в рамках вивчення теми «Дифракція світла» в зв'язку з нестачею часу. Але, на наш погляд, його необхідно розглядати для більш глибокого розуміння явища дифракції, розуміння, що будь-яка теорія, яка описувала фізичні процеси, має межі застосування. Тому цей урок можна провести в базових класах замість уроку вирішення завдань, так як математичний апарат для вирішення завдань по цій темі досить складний.

№ п / п етапи уроку Час, хв Прийоми і методи 1 організаційний момент 2 2 Повторення вивченого матеріалу 6 фронтальне опитування 3 Пояснення нового матеріалу по темі «Межі застосування геометричної оптики» 15 лекція 4 Закріплення вивченого матеріалу за допомогою комп'ютерної моделі 15 Робота на комп'ютері з робочими листами. Модель «Дифракційний межа дозволу» 5 Аналіз виконаної роботи 5 фронтальна бесіда 6 пояснення домашнього завдання 2

Повторення вивченого матеріалу

Фронтально повторити питання по темі «Дифракція світла».

Пояснення нового матеріалу

Межі застосування геометричної оптики

Всі фізичні теорії відображають відбуваються в природі процеси наближено. Для будь-якої теорії можуть бути вказані певні межі її застосування. Чи можна застосовувати в конкретному випадку цю теоріючи ні, залежить не тільки від тієї точності, яку забезпечує теорія, а й від того, яка точність потрібна при вирішенні тієї чи іншої практичної задачі. Межі теорії можна встановити лише після того, як побудована більш загальна теорія, що охоплює ті ж явища.

Всі ці загальні положеннявідносяться і до геометричній оптиці. Ця теорія є наближеною. Вона не здатна пояснити явища інтерференції і дифракції світла. Більш загальною і більш точної теорією є хвильова оптика. Закон прямолінійного поширення світла і інші закони геометричної оптики виконуються досить точно лише в тому випадку, якщо розміри перешкод на шляху поширення світла багато більше довжини світлової хвилі.Але абсолютно точно вони не виконуються ніколи.

Дія оптичних приладів описується законами геометричної оптики. Згідно з цими законами, ми можемо розрізняти за допомогою мікроскопа як завгодно малі деталі об'єкта; за допомогою телескопа можна встановити існування двох зірок при будь-яких, як завгодно малих кутових відстанях між ними. Однак насправді це не так, і лише хвильова теорія світла дозволяє розібратися в причинах межі роздільної здатності оптичних приладів.

Роздільна здатність мікроскопа і телескопа.

Хвильова природа світла обмежує можливість розрізнення деталей предмета або дуже дрібних предметів при спостереженні за допомогою мікроскопа. Дифракція не дозволяє отримати чіткі зображення дрібних предметів, так як світло поширюється не строго прямолінійно, а огинає предмети. Через це зображення виходять «розмитими». Це відбувається, коли лінійні розміри предметів можна порівняти з довжиною світлової хвилі.

Дифракція накладає також межа на роздільну здатність телескопа. Внаслідок дифракції хвиль зображенням зірки буде не крапка, а система світлих і темних кілець. Якщо дві зірки знаходяться на малому кутовому відстані один від одного, то ці кільця накладаються один на одного і очей не в змозі розрізнити, чи є дві крапки, що світяться або одна. Граничне кутова відстань між світяться точками, при якому їх можна розрізняти, визначається відношенням довжини хвилі до діаметра об'єктива.

Цей приклад показує, що дифракція відбувається завжди, на будь-які перешкоди. Нею при дуже тонких спостереженнях не можна нехтувати і для перешкод, за розміром значно більших, ніж довжина хвилі.

Дифракція світла визначає межі застосування геометричної оптики. Огібаніе світлом перешкод накладає межа на роздільну здатність найважливіших оптичних інструментів - телескопа і мікроскопа.

«Дифракційний межа дозволу»

Робочий лист до уроку

зразкові відповіді
«Дифракція світла»

Прізвище, ім'я, клас ______________________________________________

Виставте діаметр отвору 2 см, кутова відстань між джерелами світла 4,5 ∙ 10 -5 рад . Змінюючи довжину хвилі, визначте, починаючи з якої довжини хвилі зображення двох джерел світла буде неможливо розрізнити, і вони будуть сприйматися як один.

відповідь: приблизно з 720 нм і довше.

Як залежить межа дозволу оптичного приладу від довжини хвилі можна побачити об'єктів?

відповідь: чим довше хвиля, тим менше межа дозволу.

Які подвійні зірки - блакитні або червоні - ми можемо виявити на більшій відстані сучасними оптичними телескопами?

Відповідь: блакитні.

Виставте мінімальну довжину хвилі, не змінюючи відстані між джерелами світла. При якому діаметрі отвору зображення двох джерел світла буде неможливо розрізнити, і вони будуть сприйматися як один?

Відповідь: 1,0 см і менше.

Повторіть досвід з максимальною довжиною хвилі.

відповідь: приблизно 2 см і менше.

Як залежить межа дозволу оптичних приладів від діаметра отвору, через яке проходить світло?

відповідь: чим менше діаметр отвору, тим менше межа дозволу.

Який телескоп - з лінзою більшого діаметра або меншого - дозволить розглянути дві близькі зірки?

відповідь: з лінзою більшого діаметра.

Знайдіть експериментально, на якому мінімальній відстані один від одного (в кутовий величиною - радіанах) можна розрізнити зображення двох джерел світла в даній комп'ютерної моделі?

Відповідь: 1,4 ∙ 10 -5 рад.

Чому в оптичний мікроскоп не можна побачити молекули або атоми речовини?

відповідь: якщо лінійні розміри спостережуваних предметів можна порівняти з довжиною світлової хвилі, то дифракція не дозволить отримати їх виразні зображення в мікроскопі, так як світло поширюється не строго прямолінійно, а огинає предмети. Через це зображення виходять «розмитими».

Наведіть приклади, коли необхідно враховувати дифракційну характер зображень.

відповідь: при всіх спостереженнях в мікроскоп або телескоп, коли розміри спостережуваних предметів можна порівняти з довжиною світлової хвилі, при малих розмірах вхідного отвору телескопів, при спостереженнях в діапазоні довгих червоних хвиль об'єктів, розташованих на малих кутових відстанях один від одного.

Питання, який природним чином виникає при вивченні будь-якої науки, полягає в оцінці перспектив практичного застосування її висновків: чи можна на основі цієї теорії сформулювати досить точний прогноз поведінки досліджуваного об'єкта? З огляду на, що економічна теорія займається вивченням "виборів, які люди роблять, використовуючи обмежені ресурси для задоволення своїх бажань" 1, поставлене питання буде стосуватися передбачення поведінки людей в ситуаціях вибору. Домінуюче напрямок в економічній теорії, main stream economics, претендує на здатність точно описати поведінку індивідів, які роблять будь-який вибір у будь-якій ситуації з обмеженими ресурсами. Предмет вибору, зовнішні умови здійснення вибору, історична епоха, в якій здійснюється вибір, особливої ​​ролі не грають. Аналітична модель неокласики залишається незмінною, чи йде мова про покупку фруктів на ринку, про "вибір" покровителя сюзереном в феодальну епоху або про вибір супутника життя.

Одним з перших, хто поставив під сумнів претензії класичної економічної теорії на універсальність, був Дж.М. Кейнс. Його основна теза така: "Постулати класичної теорії застосовні не до загального, а тільки до особливого випадку, Так як економічна ситуація, яку вона розглядає, є лише граничним випадком можливих станів рівноваги "2. Точніше, класичні постулати вірні лише в умовах повної зайнятості наявних ресурсів і втрачають свою аналітичну цінність у міру того, як ринок віддаляється від ситуації повної зайнятості ресурсів. чи існують інші обмеження на застосування неокласичної моделі?

повнота інформації

Неокласична модель передбачає повноту інформації,якою володіють індивіди в момент здійснення вибору. Досягається це умова автоматично і завжди воно досяжно? Один з постулатів неокласичної теорії свідчить, що вся необхідна інформація про стан ринку міститься в цінах, володіння інформацією про рівноважних цінах і дозволяє учасникам обміну вчиняти правочини відповідно до своїх інтересів. Л. Вальрас говорить про існування якогось "аукціоніста" (commisaire-priseur) на ринку, який приймає "заявки" від покупців і "пропозиції" від продавців. Зіставлення отриманих на їх основі сукупного попиту і сукупної пропозиції і лежить в основі "намацування" (tatonnement) рівноважної ціни 3. Однак, як це показав ще в 30-і роки в своїй моделі ринкового соціалізму Оскар Ланге, в дійсності функції аукціоніста найкращим чином може і повинен виконувати плановий орган, центральне бюро планування. Парадокс аргументу Ланге в тому, що саме в існуванні планового органу він бачить головну передумову функціонування неокласичної моделі ринку 4.

Альтернативою соціалістичної централізації ціноутворення може бути лише модель локального ринку. Саме за умови обмеження угод певним колом осіб або певною територією всі учасники обміну можуть бути забезпечені повною інформацією про плановані і здійснюваних на ринку угодах. Прикладом локального ринку з історії є середньовічні ярмарки: постійне коло учасників і їх обмежене число дозволяли всім торговцям мати чітке уявлення про ситуацію на ринку і будувати достовірні припущення про її зміну. Навіть якщо торговці не мали всю повноту інформації про угоду ex ante,особиста репутація кожного з них служила найкращою гарантією відсутності обману і використання будь-ким додаткової інформаціїна шкоду іншим 5. Незважаючи на гадану парадоксальність, сучасні біржі і окремі ринки (наприклад, ринок алмазів) теж функціонують на основі принципів локального ринку. Хоча угод тут укладають світовому або як мінімум в національному масштабі, коло їх учасників обмежений. Йдеться про свого роду співтовариствах торговців, які живуть на основі особистої репутації кожного з них 6. Підсумовуємо викладене вище: повнота інформації досяжна лише в двох випадках - централізованого ціноутворення або локального ринку.

досконала конкуренція

Ще однією вимогою неокласичної моделі ринку є мінімальна взаємозалежність учасників угод:ситуація, коли рішення про вибір одного індивіда залежать від рішень інших індивідів і не впливають на них. Мінімальна взаємозалежність у прийнятті рішень досягається тільки в рамках певної структури ринку, т. Е. При здійсненні операцій на зовсім конкурентному ринку.Щоб ринок відповідав критеріям досконалої конкуренції, повинні виконуватися наступні умови:

Наявність великого, потенційно нескінченного числа учасників угод (продавців і покупців), причому частка кожного з них незначна в сукупному обсязі угод;

Обмін здійснюється стандартизованими і однорідними продуктами;

Покупці мають повну інформацію про цікаві їм продуктах;

Існує можливість вільного входу і виходу з ринку, а у його учасників відсутні стимули для злиттів 7.

В умовах досконалої конкуренції ресурси, які є об'єктом економічного вибору, стають неспецифічними,тобто їм легко знайти рівноцінну заміну, і результат від їх використання буде тим же. Однак і тут варто згадати обмеження кейнсианцами сфери, в якій неокласичний аналіз залишається вірним. Н. Калдор бачить в існуванні монополістичної конкуренції одну з головних причин неповної зайнятості і, отже, недосяжності неокласичного рівноваги на ринку. "Природними рамками для кейнсіанської макроекономіки є мікроекономіка монополістичної конкуренції" 8. Таким чином, другим фактором, що визначає межі застосовності неокласичної моделі, виступає структура ринку.

Homo oeconomicus

Ще одна передумова застосування неокласичних моделей до аналізу реальних ринків полягає в Відповідно здійснюють вибір людей ідеалу homo oeconomicus.Хоча самі неокласики приділяють цьому питанню недостатньо уваги, обмежуючись посиланнями на раціональність і на ототожнення людини з досконалим калькулятором, неокласична модель передбачає цілком конкретний тип поведінки людей. Інтерес до поведінки учасників угод на ринку характерний вже для засновника класичної економічної теорії Адама Сміта, який є автором не тільки "Дослідження про природу і причини багатства народів" (1776), а й "Теорії моральних почуттів" (1759). Який же портрет ідеального учасника угод на неокласичному ринку?

По-перше, він повинен бути целераціонален.Слідом за Максом Вебером цілераціональна поведінку розуміється як "очікування певної поведінки предметів зовнішнього світу та інших людей і використання цього очікування як" умов "і" засобів "для досягнення своєї раціонально поставленої і продуманої мети" 9. Цілераціональну людина вільна у виборі як цілей, так і засобів для їх досягнення.

По-друге, поведінка homo oeconomicus має бути утилітарним.Іншими словами, його дії повинні бути підпорядковані завданню максимізації задоволення, корисності. Саме корисність стає основою людського щастя 10. Слід розрізняти дві форми утилітаризму - простий і складний. У першому випадку людина просто націлений на завдання максимізації свого задоволення, у другому ж він пов'язує суму одержуваної корисності зі своєю власною діяльністю. Саме усвідомлення зв'язку між корисністю та діяльністю характеризує ідеального учасника ринкового обміну.

По-третє, він повинен відчувати почуття емпатіїу ставленні до інших учасників угоди, тобто він повинен вміти поставити себе на їх місце і поглянути на що відбувається обмін з їх точки зору. "Так як ніяке безпосереднє спостереження не в силах познайомити нас з тим, що відчувають інші люди, то ми і не можемо скласти собі поняття про їхні відчуття інакше, як уявивши себе в їхньому становищі" 11. Причому від емоційно забарвленої симпатії емпатію відрізняє неупередженість і нейтральність: ми повинні вміти поставити себе на місце людини, який може бути і особисто неприємний.

По-четверте, між учасниками угод на ринку має існувати довіру.Ніяка, навіть сама елементарна операція на ринку не може бути здійснена без хоча б мінімального довіри між її учасниками. Саме в існуванні довіри полягає передумова передбачуваності поведінки контрагента, формування більш-менш стійких очікувань щодо ситуації на ринку. "Я довіряю іншому, якщо думаю, що він завжди каже правду моїх очікувань про його наміри і про умови здійснюваної операції". Наприклад, будь-яка угода з передоплатою 12 будується на основі впевненості покупця у виконанні продавцем своїх зобов'язань післяздійснення ним передоплати. Без взаємної довіри угода буде здаватися нераціональною і ніколи не буде укладена.

Нарешті, учасники угод на ринку повинні мати здатність до интерпретативной раціональності,що є свого роду синтезом вищевикладених чотирьох елементів. Інтерпретації-тивная раціональність включає, з одного боку, здатність індивіда сформувати вірні очікування щодо дій іншого, т. Е. Правильно інтерпретувати наміри і плани останнього. У той же час до індивіда пред'являється симетричне вимога: полегшувати розуміння іншими його власних намірів і дій 13. Чому на ринку важлива саме інтерпретації-тивная раціональність? Без неї учасникам обміну неможливо знайти оптимальне рішення в ситуаціях типу "дилеми ув'язнених", що виникають завжди, коли угоди стосуються виробництва і розподілу суспільних благ.

Передумовами интерпретативной раціональності є існування фокальних точок,спонтанно обираних усіма індивідами варіантів, і угод,загальновідомих варіантів поведінки індівідов1 4. Спонтанний вибір одних і тих же варіантів з певного набору альтернатив можливий лише в рамках соціально однорідних груп або в рамках однієї і тієї ж культури. Дійсно, фокальні точки пов'язані з наявністю спільних точок відліку в діях і оцінках, загальних асоціацій. Прикладом його фокусної точки є загальноприйняте в місті або будівлі місце зустрічі. Що стосується угод, то мова йде про загальноприйнятомув тій чи іншій ситуації варіанті поведінки. Наявність угод дозволяє індивідам поводитися так, як цього очікують оточуючі, і навпаки. Угодою регулюється, наприклад, спілкування випадкових попутників у поїзді. Воно визначає теми розмов, допустимий ступінь відкритості, ступінь поваги інтересів іншого (в питаннях шуму, світла) і т.д.

фокальна точка- спонтанно обираний усімащо потрапляють в дану ситуацію індивідами варіант поведінки.

Угода- регулярність Rв поведінці групи індивідів Pв часто виникає ситуації S, Якщо виконуються шість наступних умов:

1) кожен підпорядковується R;

2) кожен думає, що всі інші підпорядковуються R;

3) віра в те, що інші виконують приписи R, Є для індивіда головним стимулом теж його виконувати;

4) кожен воліє повну відповідність Rвідповідності часткового;

5) Rне є єдиною регулярністю в поведінці, що задовольняє умовам 4 і 5;

6) умови з 1-го по 5-е є загальновідомими (common knowledge).

Висновки.Підводячи підсумок обговоренню меж застосовності неокласичних моделей ринку, нагадаємо основні з них. Структура ринку близька до абсолютно конкурентної; ціноутворення на ринку або централізовано, або носить локальний характер, бо тільки в цьому випадку на ринку вільно циркулює вся інформація і вона доступна всім учасникам угод; всі учасники угод близькі за своєю поведінкою до homo oeconomicus. Роблячи висновок про істотне зниження сфери застосування неокласичних моделей, неважко помітити іншу, більш серйозну проблему. Наведені вище вимоги суперечатьодин одному. Так, модель локального ринку суперечить вимозі досить великого, потенційно нічим не обмеженого числа учасників угод (умова досконалої конкуренції). Якщо ж ми візьмемо випадок централізованого ціноутворення, то воно підриває взаємну довіру між самими учасниками угоди. Головне тут - не довіру на "горизонтальному" рівні, а "вертикальне" довіру до аукціоніста, в якій би формі він ні існував 15. Далі, вимога мінімальної залежності учасників угод суперечить нормі емпатії і интерпретативной раціональності: стаючи на точку зору контрагента, ми частково відмовляємося від своєї автономії і самодостатності в прийнятті рішень. Цей ряд протиріч може бути продовжений. Отже, інтерес до таких факторів, як організація ринку, поведінку людей на ринку, не тільки обмежує сферу застосування неокласичної моделі, а й ставить її саму під сумнів. З'являється потреба в новій теорії, здатної не тільки пояснювати існування зазначених обмежень, але і приймати їх до уваги при побудові моделі ринку.

Лекція №2. ІНСТИТУЦІОНАЛЬНА ТЕОРІЯ: "СТАРИЙ" І "НОВИЙ" інституціоналізму

Теорією, орієнтованої на побудову моделі ринку з урахуванням зазначених обмежень, є інституціоналізм. Як випливає з назви, в центрі аналізу цієї теорії знаходяться інститути, "створюються людьми рамки, які структурують політичні, економічні і соціальні взаємодії" 16. Перш ніж перейти власне до обговорення постулатів інституціональної теорії, нам потрібно визначити критерії, за якими ми будемо оцінювати ступінь її новизни по відношенню до неокласичного підходу. Чи йде мова в дійсності про нову теорію або ми маємо справу з модифікованим варіантом неокласики, експансією неокласичної моделі на нову сферу аналізу, інститути?

парадигма неокласики

Скористаємося схемою епістемологічного * аналізу теорії, запропонованої Імре Лакатошем (рис. 2.1) 17. Згідно з його поданням, будь-яка теорія включає два компонента - "жорстке ядро" (hard core) і "захисну оболонку" (protective belt). Твердження, що становлять "жорстке ядро" теорії, повинні залишатися незмінними в ході будь-яких модифікацій і уточнень, які супроводжують розвиток теорії. Вони утворюють дослідницьку парадигму, ті принципи, від яких будь-який послідовно застосовує теорію дослідник не має права відмовитися, якою б гострою не була критика опонентів. Навпаки, твердження, що становлять "захисну оболонку" теорії, зазнають постійних коригувань у міру розвитку теорії. Теорія піддається критиці, нові елементи включаються в її предмет дослідження - всі ці процеси сприяють постійної зміни "захисної оболонки".

Мал. 2.1

* Епістемологія - теорія пізнання.

Три наступних затвердження утворюють "жорстке ядро" неокласики - без них не обходиться побудова жодної неокласичної моделі.

"Жорстке ядро" неокласики:

Рівновага на ринку існує завжди, воно єдино і збігається з оптимумом за Парето (модель Вальраса-Ерроу-Дебре 18);

Індивіди здійснюють вибір раціонально (модель раціонального вибору);

Уподобання індивідів стабільні і носять екзогенний характер, т. Е. На них не впливають зовнішні фактори.

"Захисна оболонка" неокласики теж включає три елементи.

"Захисна оболонка" неокласики:

Приватна власність на ресурси є абсолютною передумовою здійснення обміну на ринку;

Витрати на отримання інформації відсутні, і індивіди володіють всім обсягом інформації про угоду;

Межі економічного обміну визначаються на основі принципу спадної корисності, враховуючи первинний розподіл ресурсів між учасниками взаємодії 19. Витрати при здійсненні обміну відсутні, і єдиний вид витрат, який розглядається в теорії, - виробничі витрати.

2.2. "Дерево" інституціоналізму

Тепер ми можемо безпосередньо звернутися до аналізу напрямків інституційного аналізу. Зобразимо інституційну теорію у формі дерева, яке росте з двох коренів - "старого" інституціоналізму та неокласики (рис. 2.2).

Почнемо з коренів, які живлять "дерево" інституціоналізму. До вже сказаного про неокласичної теорії додамо лише два моменти. Перший стосується методології аналізу, методологічного індивідуалізму.Він полягає в поясненні інститутів через інтереси і поведінку індивідів, які їх використовують для координації своїх дій. Саме індивід стає відправною точкою в аналізі інститутів. Наприклад, характеристики держави виводяться з інтересів і особливостей поведінки його громадян. Продовженням принципу методологічного індивідуалізму став особливий погляд неокласиків на процес виникнення інститутів, концепцію спонтанної еволюції інститутів.Ця концепція виходить з припущення, що інститути виникають в результаті дій людей, але не обов'язково в результаті їх бажань, тобто спонтанно. Згідно Ф. Хайєк, аналіз повинен бути націлений на пояснення "незапланованих результатів усвідомленої діяльності людей" 20.

Мал. 2.2

Аналогічно "старий" інституціоналізм використовує методологію холізму,в якій вихідним пунктом в аналізі стають не індивіди, а інститути. Іншими словами, характеристики індивідів виводяться з характеристик інститутів, а не навпаки. Самі ж інститути пояснюються через ті функції, які вони виконують у відтворенні системи відносин на макрорівні 21. Тепер вже не громадяни "заслуговують" свій уряд, а уряд сприяє формуванню певного типу громадян. Далі, концепції спонтанної еволюції протистоїть теза інституційного детермінізму: Інститути розглядаються в якості основного перешкоди спонтанності розвитку, "старі" інституціоналістів бачать в них важливий стабілізуючий фактор. Інститути - "результат процесів, що відбувалися в минулому, вони пристосовані до обставин минулого [і тому є] чинником соціальної інерції, психологічної інерції" 22. Таким чином, інститути задають "рамки" всього подальшого розвитку.

Методологічний індивідуалізм -пояснення інститутів через потребу індивідів в існуванні рамок, структурують їх взаємодії в різних сферах. Індивіди первинні, інститути вторинні.

холізм- пояснення поведінки і інтересів індивідів через характеристики інститутів, які зумовлюють їх взаємодії. Інститути первинні, індивіди вторинні.

2.3. "Старий" інституціоналізм

Щоб дати більш повну картину "старого" інституціоналізму, звернемося до найбільш яскравим представникам цього наукового напрямку: К. Марксом, Т. Веблену, К. Поланьи і Дж.К. Гелбрейту 23. Маркс в "Капіталі" (1867) досить широко використовував і метод холізму, і теза інституційного детермінізму. Його теорія фабрики, так само як і теорія первісного нагромадження капіталу, найбільш наочні з цієї точки зору. У своєму аналізі виникнення машинного виробництва Маркс звертає увагу на вплив, який чинять організаційні форми на процес виробництва і обміну. Система відносин між капіталістом і найманим робітникам визначається організаційною формою, яку приймає поділ праці 24: природний поділ праці -> кооперація -> мануфактура і виробництво абсолютної додаткової вартості -> поява часткового робітника -> поява машин -> фабрика -> виробництво відносної додаткової вартості.

Аналогічним чином в аналізі первісного нагромадження можна побачити інституційний підхід 25, а точніше - один з варіантів інституційного детермінізму, легальний детермінізм. Саме з прийняттям низки законодавчих актів - актів королів Генрихов VII і VIII, Карла I про узурпацію громадських і церковних земель, законів проти бродяжництва, законів проти збільшення заробітної плати - стали формуватися ринок найманої праці і система капіталістичного найму. Та ж думка розвивається і Карлом Поланьи, який стверджує, що саме втручання держави лежало в основі формування національних (на відміну від локальних) ринків ресурсів і ринку праці. "Внутрішній ринок був повсюдно створено в Західній Європіза допомогою державної інтервенції ", його виникнення не було результатом природної еволюції локальних ринків 26. Цей висновок особливо цікавий у зв'язку з нашим власним аналізом, який демонстрував невідому глибоку прірву, яка розділяє локальний ринок і ринок з централізованим ціноутворенням 27.

Т. Веблен у своїй "Теорії дозвільного класу" (1899) дає приклад застосування методології холізму до аналізу ролі звичок. Звички є одним з інститутів, які задають рамки поведінки індивідів на ринку, в політичній сфері, в сім'ї. Так ось, поведінку сучасних людейвиводиться Вебленом з двох дуже древніх звичок, які він називає інстинктом суперництва (бажання випередити інших, виділитися на загальному тлі) і інстинктом майстерності (нахил до сумлінної та ефективної праці). Інстинкт суперництва лежить, згідно з цим автору, в основі власності і конкуренції на ринку 28. Цей же інстинкт пояснює так зване "демонстративне споживання", коли індивід орієнтується в свій вибір не на максимізацію власної корисності, а на максимізацію свого престижу в очах інших. Наприклад, вибір машини часто підпорядкований такою логікою: споживач звертає увагу не стільки на ціну і на технічні характеристики, Скільки на престиж, який забезпечує володіння певною маркою автомобіля.

Нарешті, до старого інституціоналізму можна віднести Дж.К. Гелбрейта і його теорію техноструктури, викладену в книгах "Нове індустріальне суспільство" (1967) і " економічні теоріїі цілі суспільства "(1973). Як і в нашому аналізі меж застосовності неокласичного підходу, Гелбрейт починає з питань інформації та її розподілу серед учасників обміну. ​​Його головна теза - на сучасному ринку ніхто не володіє всією повнотою інформації, знання кожного носять спеціалізований і частковий характер. Повнота інформації досягається тільки за допомогою об'єднання цих часткових знань в рамках організації або, як її називає Гелбрейт, техноструктури 29. "Влада перейшла від окремих особистостей до організаціям, які мають груповий індивідуальністю" 30. А далі йде аналіз впливу, який чинить техноструктура на поведінку індивідів, тобто характеристики індивідів розглядаються в якості опції інституційного середовища. Наприклад, споживчий попит виводиться з інтересів зростання корпорацій, які активно використовують для переконання споживачів рекламу, а не з їх екзогенних переваг 31.

Активізація і використання ментальних механізмів як сутність підходу Еріксона; як заспокоїти пацієнта, "випромінюючи" схвалення і підтримку

Аналіз взаємодії в різних теоретичних підходах

Квиток 25. Готування до злочину і межі кримінальної відповідальності. Відмежування готування до злочину від замаху на злочин

Квиток 27. Сукупність злочинів, її види. Порядок і межі призначення покарання за сукупністю злочинів

Булл Х. Теорія міжнародних відносин: приклад класичного підходу

У чому полягає принцип системного підходу до управління?

Пізнання причинних зв'язків має велике значеннядля наукового передбачення, впливу на процеси і зміни їх в потрібному напрямку. Не менш важливою є проблема взаємозв'язку хаосу і порядку. Вона є ключовою при поясненні механізмів процесів самоорганізації. До цього питання ми будемо повертатися неодноразово і в наступних розділах. Спробуємо зрозуміти, яким же чином в навколишньому світі співіснують, перебуваючи в найрізноманітніших і химерних поєднаннях, такі фундаментальні категорії як причинність, Необхідність і випадковість.

Взаємозв'язок причинності і випадковості

З одного боку, ми інтуїтивно розуміємо, що всі явища, з якими ми стикаємося, мають свої причини, які, проте, діють не завжди однозначно. Під необхідністю ж розуміється ще більш високий рівеньдетермінації, маючи на увазі, що певні причини в певних умовах повинні викликати певні наслідки. З іншого ж боку, і в повсякденному житті і при спробах розкрити якісь закономірності, ми переконуємося в об'єктивному існуванні випадковості. Яким же чином поєднати ці, здавалося б взаємно виключають процеси? Де ж місце випадковості, якщо ми допускаємо, що все відбувається під дією певних причин? Хоча проблема випадковості і ймовірності досі не знайшла свого філософського рішення, спрощено під випадковістюбудемо розуміти вплив великого числа причин, зовнішніх по відношенню до даного об'єкту. Тобто можна припустити, що, коли ми говоримо про визначення необхідності як абсолютної детермінації, то повинні не менше чітко розуміти, що практично найчастіше неможливо жорстко зафіксувати всі умови, в яких відбуваються ті чи інші процеси. Ці умови (причини) є зовнішніми по відношенню до даного об'єкту, оскільки він завжди є частиною осяжний його системи, а ця системає частиною іншої більш широкої системиі так далі, тобто існує ієрархія систем. Тому для кожної з системіснує якась зовнішня система(Навколишнє середовище), частина впливів якої на внутрішню (малу) системуне можуть бути спрогнозовані або виміряні. Будь-які вимірювання вимагають витрат енергії, і при спробах абсолютно точно виміряти всі причини (впливу) ці витрати можуть бути настільки великі, що ми отримаємо повну інформацію про причини, але виробництво ентропії буде таке велике, що вже не можна буде зробити корисної роботи.

проблема вимірювань

Проблема вимірювання і рівня спостережливості системиоб'єктивно існує і впливає не тільки на рівень пізнаваності, але певною мірою і на стан системи. Причому це має місце, в тому числі, і для термодинамічних макросістем.

Проблема вимірювання температури

Зв'язок температури і термодинамічної рівноваги

Зупинимося на проблемі вимірювання температури, звернувшись при цьому до прекрасно написаної (в сенсі педагогіки) книзі академіка М.А. Леонтовича. Почнемо з визначення поняття температури, яке, в свою чергу, тісно пов'язаний з поняттям термодинамічної рівноваги і, як зазначає М.А. Леонтович, поза цього поняття не має сенсу. Зупинимося на цьому питанні трохи докладніше. За визначенням, при термодинамічній рівновазі всі внутрішні параметрисистеми є функції зовнішніх параметрів і температури, при якій знаходиться система.

Функція зовнішніх параметрів і енергії системи. флуктуації

З іншого боку, можна стверджувати, що при термодинамічній рівновазі всі внутрішні параметрисистеми - функції зовнішніх параметрів і енергії системи. У той же час, внутрішні параметриє функція координат і швидкості молекул. Природно, що ми можемо якось оцінювати або вимірювати не індивідуальні, а їх середні значення за досить довгий проміжок часу (при допущенні, наприклад, нормального гаусівського розподілу швидкостей або енергії молекул). Ці середні ми і вважаємо значеннями внутрішніх параметрів при термодинамічній рівновазі. До них відносяться всі зроблені твердження, і поза термодинамічної рівноваги вони втрачають сенс, оскільки закони розподілу молекул по енергіях при відхиленні від термодинамічної рівноваги будуть інші. Відхилення від цих середніх, що викликаються тепловим рухом, називаються флуктуаціями. Теорію цих явищ стосовно до термодинамічної рівноваги дає статистична термодинаміка. При термодинамічній рівновазі флуктуації невеликі і, відповідно до принципу порядку Больцмана і законом великих чисел (див. Гл. 4 §1), взаємно компенсуються. У сильно ж нерівноважних умовах (див. Гл. 4 §4) ситуація докорінно змінюється.

Розподіл енергії системи по її частинах в стані рівноваги

Тепер ми впритул підійшли до визначення поняття температури, яке виводиться з кількох випливають з досвіду положень, що відносяться до розподілу енергії системи по її частинах в стані рівноваги. Крім сформованого трохи вище визначення стану термодинамічної рівноваги постулюється наступні його властивості: транзитивність, єдиність розподілу енергії по частинах системи і той факт, що при термодинамічній рівновазі енергія частин системи зростає з ростом її загальної енергії.

транзитивність

Під транзитивних мається на увазі наступне. Припустимо, що ми маємо система, Що складається з трьох частин (1, 2 і 3), що знаходяться в деяких станах, і ми переконалися, що система, Що складається з частин 1 і 2, і система, Що складається з частин 2 і 3, кожна окремо знаходиться в станах термодинамічної рівноваги. Тоді можна стверджувати, що і система 1 - 3, теж буде перебувати в стані термодинамічної рівноваги. При цьому передбачається, що між кожною парою частин в кожному з цих випадків немає адиабатических перегородок (тобто забезпечується передача тепла).

поняття температури

Енергія кожної частини системи є внутрішній параметр всієї системи, тому при рівновазі енергії кожної частини, є функціями зовнішніх параметрів,, що відносять до всієї системи, і енергія всієї системи

(1.1) Дозволивши ці рівняння щодо, отримаємо

(1.2) Таким чином, для кожної системи існує певна функція її зовнішніх параметрів і її енергії, яка для всіх система, Що знаходяться в рівновазі, при їх з'єднанні має одне і те ж значення.

Цю функцію і називають температурою. позначаючи температури системи 1, 2 через,, і вважаючи

(1.3) ще раз підкреслимо, що умови (1.1) і (1.2) зводяться до вимоги рівності температур частин системи.

Фізичний сенс поняття "температура"

поки що дане визначеннятемператури дозволяє встановлювати тільки рівність температур, але не дозволяє ще приписувати фізичний зміст того, яка температура більше, яка менше. Для цього визначення температури необхідно доповнити наступним чином.

Температура тіла підвищується при зростанні його енергії при постійних зовнішніх умовах. Це еквівалентно твердженням, що при отриманні тілом тепла при постійних зовнішніх параметрах його температура збільшується.

Таке уточнення визначення температури можливо тільки в силу того, що з досвіду випливають ще такі властивості рівноважного стану фізичних систем.

При рівновазі можливо одне абсолютно певний розподіл енергії системи по її частинах. При збільшенні загальної енергії системи (при незмінних зовнішніх параметрах) ростуть енергії її частин.

З єдиності розподілу енергії випливає, що рівняння типу дає одне певне значення, відповідне заданому (і заданим,), тобто дає одне рішення рівняння. Звідси випливає, що функція - монотонна функція. Той же висновок відноситься до функції для будь-якої системи. Таким чином, з одночасного зростання енергії частин системи випливає, що всі функції,, і т.д. Тобто або монотонно зростаючі, або монотонно спадні функції,, і т.д. Тобто ми завжди можемо вибрати температурні функції так, щоб зростала з ростом.

Вибір температурної шкали і вимірювача температури

Після викладеного вище визначення температури питання зводиться до вибору температурної шкали і тіла, яке може бути використане в якості вимірювача температури (первинного датчика). Слід підкреслити, що дане визначення температури справедливо при використанні термометра (наприклад, ртутного або газового), при цьому термометром може служити будь-яке тіло, що є частиною системи, температуру якої потрібно виміряти. Термометр обмінюється теплом з цією системою, зовнішні параметри, Що визначають стан термометра, повинні бути фіксовані. При цьому вимірюється величина будь-якого внутрішнього параметра, що відноситься до термометру при рівновазі всієї системи, що складається з термометра і довкілля, Температура якої повинна бути виміряна. Цей внутрішній параметр, з урахуванням викладеного вище визначення, є функція енергії термометра (і його зовнішніх параметрів, які фіксовані, і завдання яких відносяться до градуювання термометра). Таким чином, кожному виміряному значенню внутрішнього параметра термометра відповідає певна його енергія, а отже, з огляду на співвідношення (1.3), і певна температура всієї системи.

Природно, що кожному термометру відповідає своя температурна шкала. Наприклад, для газового термометра розширення, зовнішній параметр - обсяг датчика - фіксований, а вимірюваним внутрішнім параметром є тиск. Описаний принцип вимірювання відноситься тільки до термометрів, в яких не використовуються незворотні процеси. Такі ж прилади для вимірювання температури, як термопара і термометр опору, засновані на більш складних методах, Які пов'язані (це дуже важливо відзначити) з теплообміном датчика з навколишнім середовищем (гарячі і холодні спаї термопари).

Тут ми маємо яскравий приклад, Коли введення вимірювального приладу в об'єкт ( систему), Змінюють в тій чи іншій мірі сам об'єкт. При цьому прагнення до підвищення точності вимірювання призводить до збільшення витрат енергії на вимір, до підвищення ентропії навколишнього середовища. При даному рівні розвитку техніки ця обставина в ряді випадків може служити об'єктивною межею між детерминистическими і стохастичними методами опису. Ще більш наочно це проявляється, наприклад, при вимірюванні витрати методом дроселювання. Протиріччя, пов'язане з прагненням до більш глибокого рівня пізнання матерії і існуючими методами вимірювання, проявляється все виразніше і у фізиці елементарних частинок, де, за визнанням самих фізиків, для проникнення в мікросвіт застосовуються все більш громіздкі засоби вимірювання. Наприклад, для виявлення нейтрино і деяких інших елементарних частинок в глибокі печери в горах поміщаються величезні "бочки", заповнені спеціальними Високощільна речовинами і т.д.

Межі застосування поняття температури

На закінчення обговорення проблеми вимірювань повернемося до питання про межі застосування поняття температури, що випливають з викладеного вище її визначення, при якому підкреслювалося, що енергія системи є сума її частин. Тому можна говорити про певну температурі частин системи (в тому числі і термометра) тільки тоді, коли енергія цих частин адитивно складається. Весь висновок, що призвів до введення поняття температури, відноситься до термодинамічної рівноваги. для систем, Близьких до рівноваги, температура може розглядатися лише як наближене поняття. для системж в стані, сильно відрізняються від рівноважного, поняття температури взагалі втрачає сенс.

Вимірювання температури безконтактними методами

І, нарешті, кілька слів про вимірювання температури безконтактними методами, наприклад, пірометрами повного випромінювання, інфрачервоними і колірними пірометрами. На перший погляд здається, що в цьому випадку нарешті буде подолано основний парадокс методології пізнання, пов'язаний з впливом засоби вимірювання на вимірюваний об'єкт і збільшенням ентропії навколишнього середовища за рахунок вимірювання. Насправді ж відбувається лише деяке зміщення рівня пізнання і ентропійного рівня, але принципова постановка проблеми залишається.

По-перше, пірометри цього типу дозволяють виміряти тільки температуру поверхні тіла, точніше навіть не температуру, а тепловий потік, Що випромінюється поверхнею тел.

По-друге, для забезпечення функціонування датчиків цих приладів потрібно підведення енергії (а тепер і підключення до ЕОМ), а самі датчики є досить складними і енергоємними у виготовленні.

По-третє, якщо ми поставимо завдання оцінки за допомогою подібних же параметрів температурного поля всередині тіла, то нам необхідно буде мати математичну Модельз розподіленими параметрами, яка б пов'язала вимірюється цими параметрами розподіл температур по поверхні з просторовим розподілом температур всередині тіла. Але щоб ідентифікувати цю Модельі перевірити її адекватність, нам знову ж потрібно експеримент, пов'язаний з необхідністю прямого виміру температур всередині тіла (наприклад, свердління нагрівається заготовки і запрессовку термопар). При цьому результат, як випливає з викладеної вище досить суворої формулювання поняття температури, буде справедливий тільки при досягненні об'єктом стаціонарного стану. У всіх інших випадках отримані оцінки температур слід розглядати з тим або іншим ступенем наближення і мати методики для оцінки ступеня наближення.

Таким чином, і в разі застосування безконтактних методів вимірювання температури ми в кінцевому підсумку приходимо до тієї ж проблеми, в кращому випадку при більш низькому Ентропійно рівні. Що ж стосується металургійних, та й багатьох інших технологічних об'єктів, то рівень їх спостережливості (прозорості) досить невисокий.

Наприклад, поставивши велику кількість термопар по всій поверхні кладки нагрівальної печі, ми отримаємо достатню інформацію про теплових втратах, але не зможемо нагріти метал (рис.1.6).

Мал. 1.6 Втрати енергії при вимірюванні температури

Відведення тепла по термоелектроди термопар може бути настільки великий, що перепад температур і тепловий потікчерез кладку може перевищити корисний тепловий потіквід факела до металу. Таким чином, більша частина енергії буде витрачена на нагрівання навколишнього середовища, тобто на збільшення хаосу у Всесвіті.

Не менш наочним прикладом того ж плану є вимірювання витрати рідини і газів методом перепаду тисків на дросельному пристрої, коли прагнення підвищити точність вимірювань призводить до необхідності зменшення перетину дросельного пристрою. При цьому значна частина кінетичної енергії, призначеної для корисного використання, буде витрачена на тертя і завихрення (рис.1.7).

Мал. 1.7 Втрати енергії при вимірюванні витрати

Прагнучи до занадто точному виміру, ми значну кількість енергії переводимо в хаос. Вважаємо, що ці приклади є досить переконливим свідченням на користь об'єктивного характеру випадковості.

Об'єктивна і необ'єктивна випадковість

Визнаючи об'єктивний характер причинності і необхідності, і в той же час об'єктивний характер випадковості, останню можна, мабуть, трактувати як результат зіткнення (поєднання) великого числа необхідних зв'язків, що є зовнішніми по відношенню до даного процесу.

Не забуваючи про відносний характер випадковості, вельми важливо розрізняти дійсно об'єктивну випадковість і "необ'єктивну випадковість", т. Е. Обумовлену недоліком знань про досліджуваному об'єкті або процесі і порівняно легко переборні при цілком розумних витратах часу і коштів.

Хоча чіткої межі між об'єктивною і необ'єктивною випадковістю провести не можна, таке розмежування все ж принципово необхідно, особливо в зв'язку з поширився в останні роки підходом з позиції "чорного ящика", при якому, за словами У. Ешбі, замість дослідження кожної індивідуальної причини в зв'язку з її індивідуальним наслідком, що є класичним елементом наукового пізнання, змішують в загальну масу все причини і все слідства і пов'язують лише два результату. Деталі освіти причинно-наслідкових пар губляться в цьому процесі.

Такий підхід, при всій його очевидній універсальності, без поєднання з причинно-наслідковим аналізом є обмеженим.

Однак, у зв'язку з тим, що в даний час розроблений ряд імовірнісних методів, заснованих на цьому підході, багато дослідників вважають за краще користуватися ними, сподіваючись на більш швидке досягнення поставленої мети, ніж при послідовному, аналітичному, причинно-наслідковому підході.

Використання чисто імовірнісного підходу без достатнього осмислення отриманих результатів з урахуванням фізики процесів, внутрішнього змісту об'єктів призводить до того, що деякі дослідники свідомо чи несвідомо стають на позиції абсолютизації випадковості, так як при цьому все явища вважаються випадковими, навіть ті, причинно-наслідкові зв'язки яких можуть бути розкриті з порівняно невеликими витратами часу і коштів.

Об'єктивний характер випадковості, безумовно, має місце в тому сенсі, що пізнання завжди йде від явища до сутності, від зовнішньої сторони речей до глибоких закономірним зв'язків, причому сутність невичерпна. Ця невичерпна сутність і визначає рівень об'єктивної випадковості, який, звичайно, є відносним для певних конкретних умов.

Випадковість об'єктивна: повне розкриття причинно-наслідкових зв'язків неможливо, хоча б тому, що для їх розкриття необхідна інформація про причини, т. Е. Необхідно вимір, а, як правило, стверджує Л. Брілюена, помилки не можна зробити "нескінченно малими", вони завжди залишаються кінцевими, так як зростає витрата енергії на їх зменшення, що супроводжується зростанням ентропії.

У зв'язку з цим, під об'єктивною випадковістю слід розуміти лише той рівень переплетень причинно-наслідкових зв'язків, розкриття якого при даному рівні знань про процес і розвитку техніки супроводжується непомірними витратами енергії і стає економічно недоцільним.

Для успішної побудови змістовних моделей необхідно оптимальне поєднання макро- і микроподходов, т. Е. Функціональних методів і методів розкриття внутрішнього змісту.

При функціональному підході абстрагуються від конкретного механізму здійснення внутрішніх причинних зв'язків і розглядають лише поведінку системи, тобто її реакцію на обурення того чи іншого виду.

Однак, функціональний підхід і, особливо, його спрощена різновид - метод "чорного ящика" не є універсальним і майже завжди поєднується з іншими методами.

Функціональний підхід можна розглядати як перший ступінь процесу пізнання. При перших розглядах системи зазвичай застосовується макропідхід, потім переходять на мікрорівень, де відбувається виділення "цеглин", з яких будуються системи, проникнення у внутрішню структуру, розчленування складної системи на більш прості, елементарні системи, виявлення їх функцій і взаємодії між собою і системою в цілому.

Функціональний підхід не виключає причинно-наслідкового підходу. Навпаки, саме при правильному поєднанні цих методів виходить найбільший ефект.

Навчальний кіно, телебачення і відеозапис мають багато спільного. Ці кошти дають можливість показати явище в динаміці, що в принципі недоступно статичним екранним засобам. Дана особливість усіма дослідниками в галузі технічних засобів навчання ставиться на перший план.

Рух в кінематографі не можна зводити тільки до механічного переміщення об'єктів по екрану. Так, у багатьох фільмах з мистецтва та архітектури динаміка складається з окремих статичних зображень, коли змінюється сам об'єкт зйомки, а положення камери, масштаб, відбувається накладення одного зображення на інше, наприклад, на схему завдання накладається його фотографія. За рахунок використання специфічних можливостей кіно в багатьох фільмах можна побачити «ожилі» рукописи, в яких рядки тексту з'являються з-під невидимого (або видимого) пера. Таким чином, динаміка в кінематографі - це і динаміка пізнання, мили, логічних побудов.

Величезне значення мають такі властивості даних засобів навчання, як уповільнення і прискорення плину часу, зміна простору, перетворення невидимих ​​об'єктів в видимі. Особливий мову кінематографа, на якому «говорять» не тільки фільми, зняті на кіноплівці, а й повідомлення, створені і передані засобами телебачення або «законсервовані» в відеокасеті, визначає ситуації на уроці, коли використання кіно (що розуміється в широкому сенсі) виявляється дидактично виправданим . Так, Н.М. Шахмаев виділяє 11 випадків, вказуючи при цьому, що це не вичерпний список.

1. Вивчення об'єктів і процесів, які спостерігаються за допомогою оптичних і електронних мікроскопів, які будуть недоступні в даний час для школи. В цьому випадку кіноматеріали, зняті в спеціальних лабораторіях і забезпечені кваліфікованими коментарями вчителя або диктора, мають наукової достовірністю і можуть бути показані всьому класу.

2. При вивченні принципово невидимих ​​об'єктів, як, наприклад, як елементарні частинкиі поля, що оточують їх. Використовуючи мультиплікацію, можна показати модель об'єкта і навіть його структуру. Педагогічна цінність подібних модельних уявлень величезна, бо вони створюють у свідомості учнів певні образиоб'єктів і механізмів складних явищ, ніж полегшують розуміння навчального матеріалу.

3. При вивченні таких об'єктів і явищ, які в силу своєї специфік не можуть бути видимі одночасно всім учням у класі. Застосовуючи спеціальну оптику і вибираючи найбільш вигідні точки зйомки, можна ці об'єкти зняти крупним планом, кінематографічно виділити і пояснити.

4. При вивченні швидко або повільно протікають явищ. Прискорена або уповільнена

зйомка в поєднанні з нормальною швидкістю проекції трансформує протягом часу і робить ці процеси доступними для спостереження.

5. При вивченні процесів, що протікають в недоступних для безпосереднього спостереження місцях (жерло вулкана, підводний світ річок, морів і океанів; зони радіації; космічні тіла і т.п.). У цьому випадку тільки кіно і телебачення можуть надати в розпорядження вчителя необхідну наукову документацію, яка виконує роль навчального посібника.

6. При вивченні об'єктів і явищ, які спостерігаються в тих областях спектра електромагнітних хвиль, Які не сприймаються безпосередньо людським оком (ультрафіолетові, інфрачервоні та рентгенівські промені). Зйомка через фільтри з вузькою смугою пропускання на спеціальні види плівок, а також зйомка з люминесцирующих екранів дозволяють трансформувати невидиме зображення у видиме.

7. При поясненні таких основоположних дослідів, постановка яких в умовах навчального процесу утруднена через складність або громіздкість установок, дорожнечі обладнання, тривалості досвіду і т.п. Кінозйомка таких дослідів дозволяє не тільки продемонструвати хід і результати, а й дати необхідні пояснення. Суттєвим є і те, що досліди показуються з найбільш вдалою точки, в найбільш вдалому ракурсі, чого не можна забезпечити без кіно.

8. При поясненні пристрої складних об'єктів (будова внутрішніх органівлюдини, конструкції машин і механізмів, структура молекул і т.п.). В цьому випадку за допомогою мультиплікації, шляхом поступового заповнення і трансформації зображення можна перейти від найпростішої схемидо конкретного конструктивного рішення.

9. При вивченні творчості письменників, поетів. Кіно дає можливість відтворити характерні риси епохи, в якій жив і творив художник, а й показати його творчий шлях, Процес народження поетичного образу, манеру роботи, зв'язок творчості з історичною епохою.

10. При вивченні історичних подій. Фільми, побудовані на хронікальному матеріалі, крім своєї наукової значущості мають величезну силу емоційного впливу на учнів, що надзвичайно важливо для глибокого розуміння історичних подій. У спеціальних ігрових фільмах завдяки специфічним можливостям кіно вдається відтворити історичні епізоди, які стосуються давно минулих часів. Історичні точне відтворення предметів матеріальної культури, характерів історичних особистостей, економіки, особливостей побуту допомагає створенню в учнів реального уявлення про ті події, про які вони дізнаються з підручників і з розповіді вчителя. Історія набуває відчутні форми, стає яскравим, емоційно забарвленим фактом, що входять в інтелектуальний лад думки школяра.

11. Для вирішення великого комплексу виховних завдань.

Визначення меж застосування кіно, телебачення та відеозаписи таїть в собі небезпеку здійснення помилок. Помилка неправомірного розширення можливостей використання цих засобів навчання в навчальному процесіможе бути проілюстрована словами одного з персонажів фільму «Москва сльозам не вірить»: «Скоро нічого не буде. Буде суцільне телебачення ». Життя показало, що збереглися і книги, і театр, і кіно. І що найголовніше - безпосередній інформаційний контакт вчителя і учнів.

З іншого боку, можлива помилка необгрунтованого звуження дидактичних функцій екранно-звукових засобів навчання. Це відбувається в тому випадку, коли кіно відеофільм, телевізійна передача розглядаються тільки в якості різновиду наочного посібника, який володіє можливістю динамічного подання матеріалу, що вивчається. Безумовно, це так. Але крім цього є ще один аспект: в дидактичних матеріалах, Що пред'являються учням за допомогою кінопроектора, відеомагнітофона і телевізора, конкретні завдання навчання вирішуються не тільки силами техніки, а й допомогою образотворчих засобів, притаманних тому чи іншому виду мистецтва. Тому екранне навчальний посібникнабуває абсолютно очевидно риси твори мистецтва, навіть якщо воно створювалося для навчального предмета, що відносяться до природно-математичного циклу.

Слід пам'ятати, що ні фільм, ні відеозапис, ні телебачення не можуть створити тривалих і міцних мотивів навчання, так само як не можуть замінити інших засобів наочності. Проведений безпосередньо в класі досвід з воднем (вибух гримучого газу в металевій консервній банці) у багато разів наочніше цього ж досвіду, продемонстрованого на екрані.

Контрольні питання:

1. Кому вперше вдалося продемонструвати рухомі мальовані картинки на екрані одночасно багатьом глядачам?

2. Як був влаштований кинетоскоп Т. Едісона?

4. Опишіть будову чорно-білої кіноплівки.

5. Які види зйомки використовуються у виробництві кінофільмів?

6. Які особливості характеризують навчальні кіно відеофільми?

7. Перерахуйте вимоги до навчального фільму.

8. На які види можна розділити кінофільми?

9. Для чого служить обтюратор?

10. Які види фонограм використовуються у виробництві кінофільмів?