20.В чем различие и сходство между статистическими и динамическими закономерностями?

Под динамическими закономерн понимаются закономерности, в кот физ величины непосредственно связаны однозначными функционал зависимостями. В стат однозначно связаны вероятности определения тех или иных физ величин, а связи м-ду самими величинами неоднозначны. Общность этих теорий в том, что и те и др вводятся в качесиве основного понятия состояния физ системы. Различие-в определении этого состояния.

21. В каком смысле говорят о вероятностном детерминизме? Как он соотносится с механистическим (лапласовским)?

Развитие квантовой физики привело к потеснению идей лапласовского детерминизма. До тех пор идеи жесткой детерминации и случайности вполне мирно уживались друг с другом, поскольку считалось, что случайность - это лишь результат незнания человеком всех причинных факторов. На самом деле ничего случайного нет, но человеческий разум весьма ограничен и не в состоянии постичь бесконечность мира, чтобы удостовериться в отсутствии всякой случайности. Развитие квантовой механики привело большинство ученых к необходимости принятия такой интерпретации физической теории, которая предполагает наличие случайности в самой реальности, а не только в нашем сознании. В этом случае детерминизм не совсем отвергается, он скорее лишь ослабляется, принимая форму вероятностного детерминизма. В этом виде детерминизма любое событие имеет множество причин и множество следствий, оказываясь включенным в сеть причинно-следственных отношений. Следствие вытекает из причины уже только с некоторой вероятностью, а не с необходимостью.

22. Что такое макроскопическое и микроскопическое состояние системы? Какова их связь?

К макроскопическим относятся состояния системы заданные её давлением, температурой и объемом.

К микроскопическим относятся состояния макросистемы, где заданы координаты и скорости всех частиц системы.

Одному и тому же макросостоянию может соответствовать громадное множество микросостояний. То макросостояние, которому соответствует большее число микросостояний осуществляется чаще.

23. Чем определяется вероятность осуществления того или иного макросостояния системы?

Вероятность возникновения того или иного макросостояния системы зависит от числа микросостояний, реализующих данное макросостояние.

24. Докажите, что самопроизвольный переход равномерно распределенного по сосуду газа в одну из его половин – крайне маловероятный процесс.

Для ответа на данный вопрос рассмотрим модель распределения молекул в сосуде с заслонкой (на магнитной доске). Пусть n – число молекул, N – число возможных распределений молекул по половинкам сосуда. Выведем формулу N = 2^n.. Например, если n=10, то одно из 1024 состояний соответствует тому, что газ соберется в правую половинку. Очевидно, вероятность такого события настолько ничтожна, что практически оно неосуществимо .

25. Дайте вероятностную трактовку необратимости природных процессов, стремления системы к состоянию равновесия. Что такое статистический вес?

В природе есть лишь один вид динамического состояния, которому природа стремится всегда - равновесие (симметрия). Отклонение от этого положения приводит к асимметрии (неравновесие), что является источником энергии и движения и дает природным процессам определенную направленность в сторону достижения равновесия. Эта закономерность является причиной необратимости процессов в природе. Другими словами, в природе процессы никогда не пойдут в направлении самопроизвольного нарушения равновесного состояния. Самопроизвольно процессы идут только в сторону установления равновесия.

Статистическим весом макросостояния называется величина, численно равная количеству равновесных микросостояний, с помощью которых может быть реализовано рассматриваемое макросостояние.