Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Квантово-полевая картина мира

Электродинамическая картина мира. Концепция о двух видах материи

 

К концу XIX в. физика пришла к выводу, что материя существует в двух видах: дискретного вещества и непрерывного поля.

Вещество и поле различаются по своей сущности:

· вещество дискретно и состоит из атомов, а поле непрерывно,

· вещество обладает массой, а поле – нет,

· вещество мало проницаемо, а поле полностью проницаемо,

· скорость движения вещества << с (с = 300000 км/с – скорость света), скорость распространения поля равна с.

Но в результате последующих революционных открытий в физике (конец XIX в. – начало XX в.) оказались разрушенными представления классической физики о веществе и поле как двух качественно своеобразных видах материи.

 

 

Немецкий физик-теоретик Макс Планк (1858-1947) вводит представление об излучении порциями (квантами) – это стало фундаментом для создания квантовой теории («квантовой механики»).

А. Эйнштейн (1879-1955) вводит понятие дискретности света, т.е. свет - это поток квантов (фотонов). В 1926 г. австрийский физики Э. Шредингер (1887-1961) создал математическую волновую модель атома в виде волнового дифференциального уравнения Шредингера

,

Е и U(x) – соответственно полная и потенциальная энергия частиц, m – масса частиц, - постоянная Планка, - волновая функция, определяющее поведение волн материи.

Уравнения квантовой механики оказались волновыми (квантовые объекты обладают одновременно и волновыми свойствами).

Наиболее характерное для квантовой механики уравнение имеет вид:

,

где - оператор параметра, - волновая функция, - значение параметра, фиксируемое в эксперименте.

Это уравнение получило эпитет «изящного» уравнения, показывающего, как просто устроен мир. Осмысление именно этого уравнения дает разгадку многих неразрешимых с позиций классической физики проблем.

Для квантово-механических явлений характерны соотношения неопределенностей:

Принцип неопределенности Гейзенберга , - чем точнее измеряется местоположение частицы (координата), тем труднее предсказать ее скорость (импульс) и наоборот, можно узнать один или другой параметр, но не оба сразу; показывает принципиально вероятностный характер предсказания событий;

Принцип дополнительности Бора - получение экспериментальной информации об одних физических параметрах неизбежно приводит к потере других, дополнительных параметров, которые характеризуют это же явление (эффект) с несколько другой стороны. В физическом смысле такими дополнительными друг к другу сущностями, кроме указанных координат и импульса, могут быть волновое и корпускулярное проявление вещества или излучения, энергия и длительность события или измерения, выражаемая соотношением .



Важнейшим законом квантовой физики является закон взаимного превращения двух видов материальных субстанций – вещественной и полевой материи – друг в друга.

Согласно квантовой теории поля, невозможно такое состояние, когда нет ни поля, ни частиц, т.е. невозможна пустота. Вакуум – это облако виртуальных частиц, вполне реальная физическая среда; как бы обволакивающая любые невиртуальные частицы.

«Недостатком» квантовой теории – не обогатила т.н. «стрелу времени», квантовое уравнение движения Шредингера превратило движение в «непредсказуемый блуд» во времени.

Французский физик Луи де Бройль (1892-1987), в 1924 г выдвинул идею распространения принципа корпускулярно-волнового дуализма света на все частицы микромира, имеющие массу покоя.

 

Представление о современной естественнонаучной картине мира (ЕНКМ)

 

Это исторически подтвердил еще в XIV в. францисканский монах и философ У. Оккам формулировкой принципа с названием «бритва Оккама»: «Чем ближе мы находимся к некоторой истине, тем проще оказываются законы, выражающие эту истину» или «не приумножай сущностей сверх необходимого».

На основе физических представлений современная ЕНКМ отличается фундаментальным уровнем рассмотрения явлений природы: все сущее состоит из 12 фундаментальных фермионов (частиц): 6 кварков различных ароматов и цветов и 6 лептонов с различными лептонными зарядами; все многообразие природных явлений сводится к четырем видам фундаментальных взаимодействий: гравитационному, сильному, слабому и электромагнитному. Считается, что в окрестностях точки Большого Взрыва при Т ~ 1032 К эти взаимодействия были объединены. Существующий мир (природа, социум и общества в целом) основан на фундаментальном вероятностном принципе обобщения закономерностей, вытекающем из квантовой физики.

Объекты материального мира рассматриваются как открытые системы, обменивающиеся с окружающей средой веществом, энергией, информацией. Для них характерны разнообразия, связанные с неустойчивостью эволюции, нелинейностью соотношений, процессами самоорганизации.

Идея единства (подчинения единым фундаментальным законам природы) эволюции природы, Земли, Вселенной, физической и духовной жизни человека, общества рассматривается на основе идеи В. Вернадского о ноосфере, обеспечивающей их коэволюцию, взаимодействие и способ существования.

Современная ЕНКМ дополняется и преобразуется синергетической картиной мира, объясняющей с единых позиций большинство глобальных процессов. Постнеклассическое естествознание рассматривает материальный мир как процесс, который в синергетической картине мира представляется глобальной иерархической самоорганизующейся системой.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
| Квантово-полевая картина мира

Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 537; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ‚аш ip: 54.81.174.180
Генерация страницы за: 0.089 сек.