Determinism si predictibilitate

Determinismul

Determinismul si predictibilitatea sunt aspecte ale modului de gandire al stiintei moderne. Spunem ca un fenomen care s-a petrecut este rezultatul sigur al unui ansamblu de cauze , si daca aceste cauze sunt prezente ,  fenomenul se va repeta in acelasi fel. Astfel, determinismul poate fi considerat un principiu al stiintei , principiu care afirma ca aceleasi cauze produc aceleasi fenomene . Asfel ,spus cauza este punctul de plecare al schimbarii . Acest principiu a fost statornicit dupa ce Isaac Newton , Laplace si ceilalti fizicieni care au urmat ca miscarea unui obiect se va petrece la fel daca conditiile sunt aceleasi .In conceptie determinista  nu pot aparea miracole misterioase sau evenimente intamplatoare.

       Conceptia determinista:

a)orice eveniment are loc fiind determinat de o cauza

b)starea Universului la un moment dat  impreuna cu legile naturii determina starea Universului  la un moment ulterior

c) daca avem suficiente date despre starea Universului la un moment dat, cu ajutorul legilor naturii si cu un computer de mare putere putem prevedea starea universului la orice moment ulterior

   In fizica se considera ca daca sunt cunoscute pozitiea si viteza initiala a unui punct material , atunci traiectoria si orice alte marimi caracteristice (impulsul,energia) vor fi bine determinate la orice moment ulterior.                                                                                              

Un exemplu simplu este cel  al aruncarii sub un unghi (sau cazul particular al caderii corpurilor asupra pamantului ).

Mecanica ne furnizeaza o serie de formule , pe baza legilor de miscare , care ne permit sa spunem la orice moment ulterior unde se va afla obiectul (punctul material) . Folosim in mod instinctiv acest principiu la oricare din jocurile care presunpun aruncarea unei mingi (de fotbal, volei ,tenis, biliard,popice etc) dar si la atletism sau la alte activitati practice .In toate aceste cazuri invatam prin antrenament si practica indelungata sa controlam pozitia noastra  initiala , astfel incat sa producem miscarea perfect de fiecare data , adica sa fie controlabila ( sau predictibila ).

In Termodinamica am invatat ca un corp rece si unul cald isi cedeaza caldura reciproc pana ajung la aceeasi temperatura. Transferul de energie de la un corp cald la unul rece  este un proces inversibil cu un singur sens.(ex: amestecarea laptelui cu cafeaua rezultand cafea  cu lapte; amestecul de culori etc).

Fizicienii si inginerii utilieaza o variabila de stare numita entropie pentru a masura cantitatea de dezordine dintr-un sistem(entrpia  unui sistem izolat nu scade niciodata ,creste pna ajunge la echilibru  iar apoi ramane constanta).

 Conform principiului al doilea al termodinamicii  sistemele fizice evolueaza  spre stari de echilibru cu entropia mai mare, adica cu o dezordine interna scazuta.

         Determinismul poate fi examinat numai cu referire la cauze fizice care isi produc cu necesitate efectele. Spre exemplu putem incerca sa aplicam principiul determinismului la viata noastra cea de toate zilele. Ne conducem in actiunile noastre pe principiul determinismului: facem ceva care sa fie cauza a unui eveniment dorit , sau care sa preintampine un eveniment nedorit . Suntem  convinsi intr-o masura destul de mare ca o serie de actiuni ale noastre vor fi cauze ale unor evenimente ulterioare . Generalizand acesta afirmatie , am putea spune ca intreaga  noastra viata poate fi determinate de cauze  mai mult sau mai putin cunoscute .

In conceperea unui model se face distinctie intre parametri fizici care influenteaza in mod  esential  evolutia sistemului fizic si parametri a caror influenta poate fi neglijata.Un model reprezinta o reducere a numarului de parametri studiati ceea ce se realizeaza prin ipostaze zimplificatoare. Orice model este o interferenta intre realitate si mintea omeneasca.

            Este o presupunere filozofica conform caruia orice actiune este determinata de un lant neintrerupt de actiuni precedente.

            Filozofii care au studiat determinismul au fost: William James, Pierre-Simon Laplace, Arthur Schopenhauer, Omar Khayyám, David Hume, Thomas Hobbes, Benedict de Spinoza, Gottfried Leibniz, Immanuel Kant, Paul Henri Thiry, Baron d'Holbach si mai recent, Daniel Dennett, John Searle, Michelle Kozenieki si Ted Honderich.

                            Newton                     Laplace

  Determinismul este conceptul,introdus de I.Newton şi susţinut de Laplace,care susţine că putem determina starea unui sistem la un moment dat dacă se cunoaşte starea acestuia anteriora,considerata iniţiala,şi legea de evoluţie a acestuia. Dacă sunt cunoscute condiţiile iniţiale şi legea de evoluţie,atunci evoluţia sistemului este determinată prin rezolvarea problemelor de mecanică.Cercetarea categoriilor care constata si explica caracterul determinat al proceselor reale (materiale si spirituale sau rezultind din impletirea materialului cu spiritualul) si mecanismele determinarii ne permite sa privim asupra teoriei determinismului, gindita sub doua aspecte:

> ca determinism universal, caruia i se inglobeaza determinismele partiale ale diferitelor nivele ale existentei

> din punctul de vedere ale determinismelor complexe, proprii fiecarui nivel de structurare a existentei in parte

Se poate vorbi de aceea, la nivelul actual al cercetarilor, si de un determinism global, caracteristic fiecarui nivel de organizare a existentei in vesnica devenire, si apoi de corelatiile dintre ele, semnificative mai ales pentru nivelele superioare, inglobatoare.

Cele mai esentiale verigi ale explicarii deterministe le reprezinta nivelul fizic (incluzind oarecum pe cel chimic), nivelul biologic si cel al activitatii umane, in care se desprinde raportarea omului al determinismul global, cosmic si includerea sa in determinismul cel mai complex din cate ne-a fost dat sa cunoastem, determinismul social.

In evolutia gandirii fizice, teoria electromagnetismului a intarit ideea materialitatii relatiei cauzale prin reliefarea actiunii din aproape in aproape, iar teoria restrinsa a relativitatii a reliefat dependenta efectului de cauza si, conform celor mai raspandite pareri, a anterioritatii cauzei in raport cu efectul. Dar ambele teorii ramaneau compatibile, in fond, cu tezele cauzalitatii liniare, a necesitatii in succesiune si in repetarea, care tine de domeniul existentei

Teorie formulata de J.-B. Lamarck in 1809, dupa care evolutia vietuitoarelor  se schimba datorita unei tendinte launtrice de viata de influenta mediului, ca urmare a actiunii legilor potrivit carora nevoia creeaza organul, iar insusirile dobindite sub influenta mediului se transmite ereditar.

Predictibilitate

Pe baza determinismul exprimat prin legile naturii  si pe care oamenii l-au deslusit in decursul istorie , ca urmare a fenomenelor naturale, putem face o predictie a evolutiei ulterioare a unui sistem fizic.Pana in cele din urma aceasta capacitate de predictie este si principala utilitate si valoare a stiintei.

          Dezvoltarea fizicii moderne datoreaza  faptul ca a inteles ca verificarea experimentala a afirmatiilor este fundamentala. Printre precursorii putem enumera pe Galileo Galilei (1564-1642) si R. Descartes (1596-1650)

  Suntem obisnuiti chiar daca nu ne dam seama intotdeauna , ca explicatiile date de fizica  sau de alte stiinte  sa se bazeze pe modelele "construite"  de noi.  Cu alte cuvinte, teoriile noastre surprind realitatea fizica doar cu o oarecare limitate de neglijarea de obicei , al unor aspecte considerate neesentiale .

Determinismul a fost legat istoric de predictie astfel ca legile miscarii planetelor devin exemplu semnificativ de determinism si predictibilitate.Laplace crede ca"daca la un moment dat ar exista o inteligenta care ar putea intelege toate fortele care actioneaza in natura  si pozitiile tuturor lucrurilor care o compun, atunci nimic nu ar mai fi incert iar viitorul si tecutul ar aparea in fata ochilor sai".

CADEREA UNUI CORP

       Caderea corpurilor este studiata la mecanica de foarte mult timp  si cu totii cunoastem relatia faimoasa a lui Galilei privind caderea corpurilor:

                   v*v=2*h*g        unde,

v=viteza

g=acceleratia gravitationala

h=inaltimea

        In cuvinte am putea spune ca daca dorim ca un obiect sa fie aruncat astfel incat sa ajunga pana la inaltimea h , atunci  trebuie sa-i imprimam o viteza care se calculeaza din relatia de mai sus. Conditia initiala pentru aceasta problema     va fi deci viteza initiala necesara unui obiect pentru a ajunge la inaltime h.

 

 Turnul din Pisa, Italia,  unde se spune ca Galileo Galilei   ar fi facut experimentele privind caderea corpurilor in camp gravitational si un timbru care evoca pe marele om de stiinta .