Частицы и поля как фундаментальные абстракции современной физической картины мира

Естественно-научная картина мира представляет систему важнейших понятий, законов, принципов, лежащих в основе понимания окружающей нас природы. В формировании естественно-научной картины мира определяющее значение приобретают фундаментальные законы, принципы и теории наиболее развитых отраслей и дисциплин естествознания. Немаловажную роль в построении целостной картины природы играют и философские идеи об устройстве мироздания, его изменениях и развитии.

Фундаментальные теории естествознания в своем возникновении, обосновании и функционировании во многом опираются на определенные философские идеи. В то же время многие вопросы современного естествознания носят философский характер. Актуальной задачей современной философии является анализ философских проблем фундаментальных научных теорий, который необходим для создания целостной научной картины мира, постановки и выработки вариантов решения важнейших онтологических, гносеологических, аксиологических проблем научного знания, прогнозирования дальнейшего развития человечества.

Идеи господствующей физической картины мира выступали в качестве общенаучной парадигмы и определяли характер научной картины мира в целом. В рамках физики сформировалось большинство методов научного познания.

Физическая картина мира – это физическая модель природы, включающая в себя фундаментальные физические и философские идеи, физические теории, наиболее общие понятия, принципы и методы познания, соответствующие определенному этапу развития физики. Физическая картина мира обобщает все ранее полученные знания о природе, а также вводит в физику новые философские идеи и обусловленные ими понятия, принципы и гипотезы, которых до этого не было и которые коренным образом меняют основы физического теоретического знания.

Постоянное развитие и замена одних картин мира другими, более адекватно отражающими структуру и свойства материи, есть процесс развития самой физической картины мира. Основой для выделения отдельных ее типов служит качественное изменение фундаментальных идей, являющейся базой для физической теории и наших представлений о структуре материи и формах ее существования. С изменением физической картины мира начинается новый этап в развитии физики с иной системой исходных понятий, принципов, гипотез и стиля мышления. Корпускуля́рно-волново́й дуали́зм — принцип, согласно которому любой объект может проявлять как волновые, так и корпускулярные свойства. Был введён при разработке квантовой механики для интерпретации явлений, наблюдаемых в микромире, с точки зрения классических концепций. Дальнейшим развитием принципа корпускулярно-волнового дуализма стала концепция квантованных полей в квантовой теории поля.Как классический пример, свет можно трактовать как поток корпускул (фотонов), которые во многих физических эффектах проявляют свойства электромагнитных волн. Свет демонстрирует свойства волны в явлениях дифракции и интерференции при масштабах, сравнимых с длиной световой волны. Например, даже одиночные фотоны, проходящие через двойную щель, создают на экране интерференционную картину, определяемую уравнениями Максвелла. Планетарная модель атома Бора-Резерфорда. В 1911 году Эрнест Резерфорд, проделав ряд экспериментов, пришёл к выводу, что атом представляет собой подобие планетной системы, в которой электроны движутся по орбитам вокруг расположенного в центре атома тяжёлого положительно заряженного ядра («модель атома Резерфорда»). Однако такое описание атома вошло в противоречие с классической электродинамикой. Дело в том, что, согласно классической электродинамике, электрон при движении с центростремительным ускорением должен излучать электромагнитные волны, а, следовательно, терять энергию. Расчёты показывали, что время, за которое электрон в таком атоме упадёт на ядро, совершенно ничтожно. Для объяснения стабильности атомов Нильсу Бору пришлось ввести постулаты, которые сводились к тому, что электрон в атоме, находясь в некоторых специальных энергетических состояниях, не излучает энергию («модель атома Бора-Резерфорда»). Постулаты Бора показали, что для описания атома классическая механика неприменима. Дальнейшее изучение излучения атома привело к созданию квантовой механики, которая позволила объяснить подавляющее большинство наблюдаемых фактов.

Дата добавления: 2014-12-10