в результате остроумных опытов открыл атомное ядро и ученые углубились в неведомый дотоле мир атома. Проникнув своим дерзким умом в святая святых природы, они, естественно, и здесь попытались применить уже зарекомендовавшие себя законы большого мира, использовать знакомые понятия, образы, аналогии.
Первая модель атома, предложенная Резерфордом в центре - ядро, вокруг которого вращаются электроны, имела очевидную аналогию с образами вселенной. Это солнечная система в миниатюре, где ядро играет роль центрального светила, а электроны - роль планет.
Но сходство оказалось чисто внешним. Можно без особого труда рассчитать на бумаге движение небесных светил, точно указать расположение их в прошлом, предсказать их положения в будущем. Но, когда физики попытались проделать ту же операцию с крошечной планетарной системой атома, у них ничего не получилось. Уравнения говорили. такой атом не может существовать! Он не устойчив!
В замешательстве и недоумении ученые проверяли свои расчеты, выискивали свои ошибки и неточности, повторяли все сначала. Но уравнения были непреклонны: законы физики не допускали существования таких атомов. И виноват в этом был электрон.
Выход из положения указал Вернер Гайзенберг, немецкий физик-теоретик. Лев Ландау считал Гайзенберга первым среди теоретиков на Земле. В 1927 году он сформулировал принцип неопределенности. Гайзенберг вывел его из простого мысленного эксперимента и показал, что на опыте оно всегда справедливо. Он продемонстрировал новые возможности, открывающиеся, если признать это состояние, в качестве основного закона мира. После этого от привычной канвы событий остались лишь отдельные звенья, связанные только нематериальными формулами. Можно было вычислить лишь вероятность того, что за данной причиной наступит определенное следствие. В науку вторглась случайность, но не случайность классической физики, бывшая лишь результатом отказа от чересчур громоздких вычислений в сложных задачах, а новая случайность, которая приобретала принципиальный характер. Выявились новые вероятностные закономерности, управляющие миром.
Оказалось, что природа устроена так, что в ней не всегда действуют простые причинные связи.
Классический пример случайности с подбрасыванием монеты является случайностью первого рода, где нам трудно учесть все факторы, влияющие на положение монеты после падения. Здесь случайность или неопределенность связана с незнанием.
Однако, даже отмеченный пример является только кажущейся случайностью первого рода. На самом деле точных, детерминированных количественных законов в природе почти не существует. Скажем, классический пример таких законов - закон о зависимости давления газа от его температуры есть на самом деле результат вероятностного характера о числе соударений частиц о стенки сосуда и их скоростях.
Просто в области обычных температур и давлений случайные отклонения, которые тут имеют место, с большой вероятностью очень малы и не регистрируются нашими приборами.
Принцип неопределенности называют знаменитой копенгагенской интерпретацией, так как рождался он в Копенгагене в результате ожесточенных споров и совместного творчества с Нильсом Бором, автором современной модели атома. Копенгагенская интерпретация была настолько необычна и нова, что ученым старого поколения - Лоренцу, Максу планку и даже Альберту Эйнштейну стихийно стоявшим на позициях материализма, она показалась неприемлемой. Они считали, что классическая причинность является непременным элементом природы.
Замечательный французский физик Ланжевен, например, называл разговоры о крахе причинности - интеллектуальным развратом. В то время Гайзенбергу было всего двадцать шесть лет и только авторитет Нильса Бора помог ему отстоять свою теорию. Эйнштейн и другие оппоненты могли только возражать, могли указывать слабые места интерпретации Бора, но не могли предложить ничего лучшего.
Большинство ученых постепенно стало на точку зрения Бора, и его интерпретации квантовой механики, получившая название копенгагенской, восторжествовала.
Классический пример случайности второго рода (случайной случайности) - это принцип неопределенности, в силу которого для любой пары физических характеристик, связанных этим принципом, фиксация одной из них делает невозможным точное определение другой.
Тут уже случайность появляется не как следствие недостаточности наших знаний, а как принципиальное явление и отражение природы вещей. Например, время жизни радиоактивного ядра случайно по существу и эта случайность увеличением наших познаний