Наиболее яркие примеры этого статистического характера физической закономерности можно привести из области «кинетической теории газов». С кинетической точки зрения, газ представляется в виде роя мельчайших частиц, находящихся в хаотическом прямолинейном движении, направление и скорость которого обнаруживается лишь столкновением частиц между собой. То, что газ, заключенный в сосуд, производит давление на стенки сосуда, объясняется беспрерывными ударами молекул газа о стенки. Существует закон, утверждающий, что все части всех стенок сосуда подвергаются одинаковому давлению, что означает, что одинаковые по величине части поверхности стенки подвергаются за одинаковые промежутки времени одинаковому числу ударов (на основании этого вычисляется плотность газов и их температура).
Возьмем квадратный сантиметр поверхности. В минуту произойдет неимоверно колоссальное число ударов. Если возьмем другой кв. см. за другую минуту, то мы, несомненно, получим несколько другие числа ударов. Но относительная разность будет ничтожно мала и, конечно, на опыте обнаружена быть не может.
Если мы будем далее уменьшать постепенно площадь и долготу времени, то в известный момент уменьшения относительная разница в количестве ударов будет все более и более обнаруживаться, и тем самым будут обнаруживаться и колебания плотности (без внешней причины). Это будет значить, что давление газа в различных частях поверхности и притом в один и тот же промежуток времени неодинаково. В одной и той же части в различные промежутки времени также давление неодинаково.
Наконец, если мы возьмем 1 000 000-ную долю кв. мм. и 110000-ную долю секунды (при которых в среднем должен быть один удар), то в действительности в один из таких незначительных промежутков времени может не произойти удара, в другой — один, два, три, а может быть изредка и большее число ударов. Закон одинаковости давления во всех местах практически оказывается верным лишь для «известной величины давления», т. е. для не очень малой части поверхности стенки и для не очень малого промежутка времени. Он относится лишь к статистическому среднему из огромного числа ударов, различных для разных, очень малых частей поверхности и для очень малых промежутков времени.
Другой пример относится к области световых явлений, к учению о «спектральных линиях». Согласно закону «убывания яркости спектральных линий», в каждой серии первая линия — наиболее яркая, между тем как яркости дальнейших линий постепенно убывают. Уменьшение яркости спектральных линий определяется числом атомов, в которых происходит падение электронов с одной орбиты на соседнюю за какой-либо определенный промежуток времени. Если бы мы могли наблюдать свечение нескольких десятков или даже сотен атомов и притом за отдельные чрезвычайно малые промежутки времени, то оказалось бы, что для различных групп атомов отношение яркости спектральных линий было бы совершенно различное, а для каждой группы менялось бы при каждом переходе от одного кратковременного наблюдения к другому. О законе распределения яркости не могло бы быть и речи. Закон верен только для весьма большого числа атомов и для весьма малого промежутка времени. Мы имеем закон статистический. (Примеры взяты из книги:
