Реферат: Научная революция в физике начала ХХ века: возникновение релятивистской и квантовой физики - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Научная революция в физике начала ХХ века: возникновение релятивистской и квантовой физики

Банк рефератов / Физика

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 378 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Научная революц ия в физике начала ХХ века : возникновение релятивист ской и квантовой физики 1. Создание специальной теории относительности (СТО ) 1.1.Фундаментальные противоречия в основаниях классической механики После создания теории электромагнитного поля и эксп ериментального доказательства его реальности пер ед физикой встала задача выяснить , распр остраняется ли принцип относительности движения (сформулированный в свое время еще Галиле ем ) на явления , присущие электромагнитному пол ю . Принцип относительности Галилея был справе длив для механических явлений . Во всех ине рциа л ьных системах (т.е . движущихся прямолинейно и равномерно друг по отношени ю в другу ) применимы одно и те же законы механики . Но справедлив ли этот при нцип , установленный для механических движений материальных объектов , для немеханических явлений , особенно т ех , которые представлены полевой формой материи , в частности элект ромагнитных явлений ? Корни теории относительности лежат именно в этом комплексе проблем физики конца Х IХ века. Ответы на эти вопросы лежали в об ласти изучения закономерностей взаимосвязи дви жущихся тел с эфиром , но не как с механической средой , а как со средой , являющейся носителем электромагнитных колебаний . Отдаленные истоки такого рода исследований складывались еще в Х VIII веке в оптике движущихся тел . Впервые вопрос о влиянии движения ис т очников света и приемников , регистрирующих световые сигналы , на оптические явления возник в связи с от крытием аберрации света английским астрономом Брадлеем в 1728 г. Вопрос о влиянии движения источников и приемников света на оптические явления для волново й теории света был значите льно более сложным , чем для теории , основа нной на представлении о корпускулярной природ е света . Решение этого вопроса требовало в ведения ряда допущений . Эти гипотетические до пущения касались явлений , которые было очень сложно выя с нить в опыте : как взаимодействуют весомые тела и эфир (пола гали , что эфир проникает в тела ); отличаетс я ли эфир внутри тел от эфира , находящ егося вне их , и если отличается , то чем ; как ведет себя внутри эфир тел при их движении , и т . д . Возрождавший волно в ую теорию света в начале XIX в . Т . Юнг , касаясь вопросов оптики движущихс я тел , уже обратил на это внимание . Он отметил , что явление аберрации света може т быть объяснено волновой теорией света , е сли предположить , что эфир повс юду , в том числе и внутри движ ущих ся тел , остается неподвижным. В этом случае явление аберрации объясняется , как и в корпускулярной теории света. В 1846 г . английский ученый Стокс разрабо тал новую теорию аберрации на основе анал огий с гидродинамикой . Он исходил из предп оложения , что Зе мля при своем движении полностью увлекает окружающий ее эфир , так что скорость эфира на поверхности Земли в точности рав на ее скорости . Но последующие слои эфира движутся все медленнее и медленнее , и это обстоятельство и вызывает искривление волнового фрон та , что и воспринимается как аберрация . Из этой теории следует , ч то в любых оптических опытах , проведенных на Земле , не может быть обнаружена скорост ь ее движения . Существовала и третья точка зрения . Он а принадлежала Френелю , которому пришла очень интерес ная идея о час тичном увлечении эфира движущимися телами. Френель показал также , что коэфф ициент увлечения имеет порядок ( v / c ) І , а зна чит опытная проверка этой идеи требует оч ень точного эксперимента . Сравнивая свою теорию с теорией Френе ля , Стокс ук азывал , что эти теории хотя и основываются на противоположных гипоте зах , но практически приводят к одним и тем же результатам . Принципиальная сторона вопроса сводилась в сущности к двум возможным гипотетическим допущениям . Первое допущение сос тояло в том, что эфир полностью увле кается движущейся системой. Целый ряд опытов , которые были поставл ены еще в Х IХ веке , показал , что ск орость света всегда одинакова во всех сис темах координат , независимо от того , движется ли излучающий источник или нет , и нез ависим о от того , как он движется . Т аким образом , гипотеза о том , что эфир полностью увлекается движущейся системой позволя ла придерживаться принципа относительности , но тем не менее противоречила опыту. Второе допущение прямо противоп оложно первому : движущаяся с истема проход ит через эфир , не захватывая его. Это предположение по сути отождествляе т эфир с абсолютной системой отсчета и приводит к отказу от принципа относительно сти Галилея , ведь в системе координат , свя занной с эфирным морем , законы природы отл ичаютс я от законов во всех других системах. Таким образом , только в одной системе координат , которая связана с неподвижным эфирным морем , скорость света была бы один акова во всех направлениях . В любой другой системе , движущейся относительно эфирного ми ря , она за висела бы от направления , в котором производилось измерение . А это значит , что для того , чтобы проверить эт у вторую гипотезу , необходимо измерить скорос ть света в двух противоположных направлениях . Для этого воспользовались движением Земли вокруг Солнца : с корость света в направлении движения Земли отличалась бы о т скорости света в противоположном направлени и. Очевидно , что если Земля не увлекает при своем движении окружающий эфир , то в первом случае эта скорость равна с 1 = с - n = c(1 - n /c), а во втором с лучае с 2 = c(1 + n /c), где n - скорость Земли . Таким обра зом , разница в скорости света в первом и втором случаях первого порядка малости относительно n /c. Однако для проведения такого опыта нужно уметь измерять время , необходим ое для прохождения светом и звестного расстояния в определенном направлении , например в направлении движения Земли . А эта зад ача экспериментально неразрешима . Поэтому во всех проводимых на Земле опытах по опреде лению скорости света эта скорость определяетс я по времени , которое требу е тся для прохождения светом расстояния в прямом и обратном направлениях . Следовательно , для того чтобы определить влияние движения Зем ли на скорость света , остается возможность сравнить время прохождения светом определенног о расстояния L туда и обратно оди н раз вдоль движения Земли , а другой раз , в направлении , перпендикулярном этому движению . Но в этом случае разница во времени в первом и втором случаях явля ется величиной уже второго порядка малости относительно n /с , т . е . величиной порядка n 2 /с 2 . Таким о бразом , хотя принципиально с помощью эксперимента и можно решить воп рос о поведении эфира при движении Земли , тем не менее вследствие малости величины n 2 /с 2" 10 -8 , ожидаемый эффект должен быть чрезвычай но мал . И тем не менее такой экспериме нт был в 1887 г . осуществлен Майкельсоном и Морли . Результаты этого эксперимента дост оверно свидетельствовали , что скорость света не испытывает влияния движения Земли . Это поставило второе допущение в искл ючительно затруднительное положение . Для того , чтобы спасти его Ф итцджеральд и неза висимо от него Лоренц высказали в 1892 г . оригинальную гипотезу . Суть ее состоит в т ом , что отрицательный результат опыта Майкель сона - Морли может быть объяснен тем , что каждое движущееся в эфире тело сокращает свои размеры в направлени и своего движения относительно эфира . Согласно этой гипотезе , размеры тел при движении в эф ире уменьшаются в направлении движения в 1: (1-n 2 /с 2 ) 1/2 раз . Эта гипотеза совместно с гипот езой неувлекаемого , всюду неподвижного эфира чисто формально объясняла от рицательный р езультат опыта Майкельсона . Но никаких разумн ых теоретических соображений о причинах измен ения размеров тел она не выдвигала . Более того , гипотеза Фитцжеральда - Лоренца предпола гает , что вообще не существует никаких (ни эмпирических , ни теор е тических ) с редств , позволявших бы решить вопрос о том , движется ли тело относительно эфира или покоится. Таким образом , к рубежу Х IХ-ХХ веков развитие физики привело к ос ознанию противоречий и несовместимости трех п ринципиальных оснований классической меха ник и : 1. Скорость света в пустом пространстве всегда постоянна , независимо от движения источника или приемника света. 2. В двух системах координат , движущихся прямолинейно и равномерно друг относительно друга , все законы природы строго одинаковы , и нет ник акого средства обнаружить абсолютное прямолинейное и равномер ное движение (принцип относительности ). 3. Координаты и скорости преобразовываются от одной инерциальной системы к другой согласно классическим преобразованиям Галилея. Было ясно , что эти три пол ожен ия не могут быть логически объединены дру г с другом , поскольку они несовместимы. Долгое время все усилия многих физиков были направлены на то , чтобы попытаться каким-либо образом изменить первые два из этих трех положений , оставив неизм енным третий как само собой разумеющийс я . С другой стороны , немалые усилия были потрачены на то , чтобы опытным путем , по становкой множества экспериментов доказать верно сть , истинность первых двух положений . В к онце концов появилась даже идея замены пр еобразований Галилея, но она выступила л ишь в виде гипотезы a d h o c . Французский математик и физик Анри Пу анкаре (1854 - 1912) обратился к проблемам , рассмотренным Лоренцем . В отличие от последнего , Пуанкаре сразу исходил из принципа относительности , который он распространи л на оптические и любые явления природы . Пуанкаре ближе всего подходил к основным представлениям теории относительности , а в разработке мате матического аппарата он был даже впереди Эйнштейна . Но Пуанкаре так и не решился на полный разрыв с классическими п р инципами и представлениями , хотя и бы л близок к этому. Внутренней логикой своего развития физика подводилась к необходимости найти нестандарт ный новый путь в разрешении фундаментальных противоречий в ее принципиальных основаниях . Этот путь и был найден вел иким физиком ХХ в . А . Эйнштейном (1879 - 1955) . 1.2. Созд ание А . Эйнштейном специальной теории относит ельности (СТО ) В сент ябре 1905 г . в немецком журнале "Аппа 1еп der Physik" появилась работа Эйнштейна "К электродинамике движущихся тел ". Эйнштейн сформул ировал основные положения специальной теории относите льности , которая объясняла и отрицательный ре зультат опыта Майкельсона - Морли , и смысл преобразований Лоренца , и , кроме того , содержал а новый взгляд на пространство и время. Эйнштейн пошел по третьему и з трех возможных путей преодоления противоречий в принципиальных основах классической механи ки (первые два были исчерпаны Г . Герцем и Лоренцем ). Эйнштейн пришел к убеждению , что необходимо сохранить в качестве верных два первых утверждения (принцип постоя н ства скорости света и принцип относительности ), но отказаться от преобразован ий Галилея . И дело не просто в том , чтобы чисто формально заменить их другим преобразованием . Он увидел , что за преобразованиями Галилея кроется определенн ое представление о прост ранственно-временных соотношениях , которое не соответствует физич ескому опыту и реальным пространственно-временным соотношениям вещей . Таким наиболее слабым звеном принципиальных оснований классической м еханики было представление об абсолютной одновременно сти событий. Этим представлением , не сознавая е го сложной природы , не эксплицируя , и поль зовалась классическая механика. Появлению статьи Эйнштейна "К электродина мике движущихся тел ", в которой впервые бы ли изложены основы теории относительности , пр едшеств овало , по словам самого автора , 7 - 10 лет упорных размышлений над проблемой влия ния движения тел на электромагнитные явления . Прежде всего , Эйнштейн пришел к твердому убеждению о всеобщности принципа относительн ости , т . е . к выводу , что и в отноше нии эле к тромагнитных явлений , а не только механических , все инерциальные систем ы координат совершенно равноправны . Одновременно с принципом относительности , Эйнштейну казал ось ясным и существование инвариантности скор ости света во всех инерциальных системах отсче т а . В своих воспоминаниях он пишет , что еще в 1896 г . у него " возни к вопрос : если бы можно было погнаться за световой волной со скоростью светя , то имели бы мы перед собой не зависящ ее от времени волновое поле ? Такое все-так и кажется невозможным !". Таким о бразо м , Эйнштейн , по-видимому , еще в молодости пр ишел также к принципу , согласно которому в о всех инерциальных системах скорость распрос транения световой волны одинакова . Как же можно совместить эти два п ринципа ? Одновременное их действие кажется не возмож ным . Однако из этого парадоксальног о положения Эйнштейн находит выход , анализиру я понятие одновременности . Такой анализ подво дит его к выводу об относительном характе ре этого понятия . В осознании относительности одновременности заключается гво здь всей теор ии относительности , выводы которой , в свою очередь , прив одят к необходимости пересмотра понятий прост ранства и времени - основополагающих понятий в сего естествознания. В классической физике всегда полагали , что можно просто говорить об абсолютной одновреме нности событий сразу во всех точках пространства . Эйнштейн убедительно по казал неверность этого представления . Но если ввести такое определение одно временности , то вследствие конечной скорости распространения света это понятие становится относительным . Ин аче говоря , одновременные события в одной системе не будут однов ременными в другой системе , движущейся относи тельно первой системы. Действительно , пусть в точках А и В , расположенных на расстоянии L друг от др уга , находятся неподвижные часы , которые синхр о низированы по правилу , приведенному выше . Пусть теперь наблюдатель , двигающийся относи тельно часов с постоянной скоростью v в на правлении АВ , захочет проверить синхронность хода часов . Он должен считать время движен ия сигнала от А до В равным t B - t A = L/ (c - n ), а промежуток времени движен ия сигнала в обратном направлении t A - t B = L / (c + n ). Но принцип постоянства скорости св ета предполагает , что скорость света относите льно движущегося наблюдателя неизменная и рав на с . Значит не существует способов у становления синхронности часов ; часы , синх ронные для покоящегося наблюдателя , перестают быть синхронными , когда он движется по от ношению к системе , в которой покоятся часы . Следовательно , понятие одновременности относител ьное . События , которые являются од н овременными для одного наблюдателя , не одновременны для другого наблюдателя , движущего ся относительно первого. Новое понимание одновременности , осознание ее относительности приводит к необходимости признания относительности размеров тел . Чтобы измерить дли ну тела , нужно отметить его границы на масштабе одновременно . Одн ако что одновременно для неподвижного наблюда теля , уже не одновременно для движущегося , поэтому и длина тела , измеренная разными наблюдателями , которые движутся относительно друг друга с раз л ичными скоростями , должна быть различна. На следующем этапе становления специально й теории относительности этим общим идейным рассуждениям Эйнштейн придает математическую форму и , в частности , выводит формулы пр еобразования координат и времени - "преобразо вания Лоренца ". Но у Эйнштейна эти преобразования уже имеют иной смысл . Одно и то же тело имеет различную "истинную " длину , если оно движется с различной ск оростью относительно масштаба , с помощью кото рого эта длина измеряется . То же самое относится и ко в ремени . Промежуто к времени , в течение которого длится какой -либо процесс , различен , если измерять его движущимися с различной скоростью часами. В теории Эйнштейна размеры тел и промежутки времени теряют абсолютный характер , какой им приписывали р аньше , и п риобретают смысл относительных величин , зависящих от относительного движени я тел и инструментов , с помощью которых проводилось их измерение . Они приобретают такой же смысл , какой имеют уже известные относительные величины , такие , как , например , скорость , т раектория и т . п . Таким образом Эйнштейн приходит к выводу о необходимости изменени я пространственно-временных представлений , которые выработаны классической физикой. Кроме формул преобразований координат и времени Эйнштейн получает также релятивистск ую фо рмулу сложения скоростей , показывает , что масса тела также является относитель ной величиной , зависящей от скорости . Кроме того , Эйнштейн показывает , что между массой тела и его полной энергией существует определенное соотношение . Он формулирует следую щий з акон : "масса тела есть мера содержащейся в нем энергии " в соотношении E = m c І . Создание СТО было качественно новым ш агом в развитии физического познания . СТО отличается от классической механики тем , что наблюдатель со средствами наблюдения органич ески в ходит в физическое описание рел ятивистских явлений . Описание физических процессо в в СТО существенно связано с выбором системы координат . Физическая те ория описывает не физический процесс сам по себе , а результат взаимодействия физическо го процесса со средс твами исследования. Обращая на это внимание , А . Эйнштейн в своей статье "К электродинами ке движущихся тел " (1905 г .) пишет : "Суждения вся кой теории касаются соотношений между твердым и телами (координатными системами ), часами и электромагнитными процессами " . В СТО , в которой сложилось осознание того , что нел ьзя дать описание физического процесса самого по себе , можно только дать его описан ие по отношению к определенной системе от счета , впервые в истории физики непосредствен но проявился диалектический характ е р процесса познания , активность субъекта позна ния , неотрывное взаимодействие субъекта и объ екта познания . 2.Создан ие и развитие общей теории относительности (ОТО ) 2.1.Принципы и понятия эйнштейн овской теории гравитации Классическ ая механика и СТО формулир уют законом ерности физических явлений только в инерциаль ных системах отсчета . Вместе с тем , ни классическая механика , ни СТО не дают сред ств для реального выделения таких инерциальны х систем . Получалось так , что законы физик и справедливы лишь для некоторо г о достаточно узкого класса систем координат (инерциальных ). Вполне закономерно возникла проб лема , как распространить законы физики и н а неинерциальные системы . После создания СТО Эйнштейн начал задумываться над распростране нием принципа относительности на случ ай неинерциальных систем . Возникает вопрос : на каком пути можно осуществить эту идею ? Возможность реализации этой идеи Эйнштейн увидел на пути обобщения принципа относи тельности движения - распространение принципа отно сительности не только на скорость , но и на ускорение движущихся систем . Если отказаться от приписывания абс олютного характера не только скорости , но и ускорению , то в таком случае выделенност ь класса инерциальных систем потеряет свой смысл , и можно так формулировать физические законы , что бы их формулировка имела смысл в отношении любой системы координа т. Это и есть содержание общего принципа относительности . Это означает , что точно так же , как нельзя говорить о скорости тела вообще , безотносительно к какому-нибудь телу В , так , очевидно , и ускорение имеет конкретный смысл по отношению к некоторо му фактору , вызывающему и определяющему его . До Эйнштейна существовало две точки з рения на причины , порождающие инерциальные си лы в ускоренных системах . Ньютон считал , ч то таким фактором является абс олютное пространство , а Э . Мах - действие общей м ассы Вселенной (см . 8.1.3.). Эйнштейн пошел по ин ому пути - по пути расширения принципа экв ивалентности сил инерции и сил тяготения ( инертной и гравитационной масс ) на оптические явления. Эквивалентность ине ртной и гравитацио нной масс в классической механике была из вестна . Еще Галилей установил , что все тел а на Земле , если не учитывать сопротивлени е воздуха , падают с одним и тем же ускорением . Ньютон подтвердил этот вывод оп ытами с маятниками . В 1890 г . венг е рский физик Этвеш проверил этот факт с большой степенью точности (до 1 0 n , где n = - 9 ). (Сейчас эта точность поднята до n = - 1 2 ). Некоторыми физиками высказывается мнение , что гравитационная и инертная массы всегда равны и имеют одну и ту же природ у . Но так как согласно теории отно сительности энергия обладает инерцией , то она должна обладать и тяжестью . Эйнштейн такж е обращается к этой проблематике и задумы вается о том , не обладает ли энергия т акже тяжелой (гравитирующей ) массой и уже в 1911 г . и п р иходит к новым р езультатам и идеям , которые затем легли в основу общей теории относительности . В центре его размышлений оказался воп рос : можно ли оценивать движение равноускорен ной системы S ' по отношению к инерциальной системе S как пребывание в относит ельном покое ? Теоретический анализ подводит его к выводу , что две системы отсчета , одна из которой движется ускоренно , а другая хо тя и покоится , но в ней действует одно родное поле тяготения , в отношении механическ их явлений эквивалентны и неразличимы . Это утверждение Эйнштейн иллюстрирует пр имером , в котором наблюдатель , находящийся в закрытом лифте , не может определить , движетс я ли ускоренно лифт или внутри него д ействуют силы тяготения . Эквивале нтность , существующую между ускорением и одно родным полем тяг отения , которая справедли ва для механики , Эйнштейн считает возможным распространить на оптические и вообще любы е физические явления . Этот расширенный принцип эквивалентности и был положен им в основу общей теории относительности . В последующие годы Эйнштей н , продолжая развивать эти идеи , создал новую теорию , к оторую назвал общей теорией относительности . Построение этой теории он закончил в 1916 г . С точки зрения ОТО пространство не обладает постоянной (нулевой ) кривизной . Кривизн а его меняется от точки к т очке . Кривизна пространства определяется полем тягот ения . Можно сказать больше : поле тяготения является не чем иным , как отклонением сво йств реального пространства от свойств идеаль ного евклидова пространства . Величина поля тя готения в каждой точке опреде л яет ся значением кривизны пространства в этой точке . Таким образом , движение материальной точки в поле тяготения можно рассматривать как свободное "инерциальное " движение , но пр оисходящее уже не в евклидовом , а в пр остранстве с изменяющейся кривизной . В ре з ультате , движение точки уже не является прямолинейным и равномерным , а про исходит по геодезической линии искривленного пространства . Отсюда следует , что уравнение дв ижения материальной точки , а также и луча света должно быть записано в виде ур авнения геод е зической линии искривлен ного пространства. Для определения кривизны пространства нео бходимо и достаточно знать выражение для компонент т.н . фундаментального тензора , который в теории Эйнштейна аналогичен потенциалу в теории тяготения Ньютона . Задача , следо вательно , заключается в том , чтобы , зна я распределения тяготеющих масс в пространств е , определить функции координат и времени (компонентов фундаментального тензора ); тогда можн о записать уравнение геодезической линии и решить проблему движения материально й точки , проблему распространения светового луча и т . д . Эйнштейн решил эту за дачу и нашел общее уравнение гравитационного поля , которое в классическом приближении переходило в закон тяготения Ньютона . Таким образом , проблема тяготения была решена им в общ е м виде. ОТО кардинально отличается от предшествую щих ей фундаментальных физических теорий . Она отказывается от целого ряда старых понят ий , формулируя вместе с тем новые понятия . Так , ОТО отказывается от понятий "сила ", "потенциальная энергия ", "инерциальна я систе ма ", "евклидов характер пространства - времени " и др . Зато вводятся новые понятия . Поскольк у в гравитационных полях не существует тв ердых тел , и ход часов зависит от сост ояния этих полей , то ОТО вынуждена пользов аться нежесткими (деформирующимися ) т е лами отсчета . Такая система отсчета (ее на зывают "моллюском отсчета ") может двигаться про извольным образом и ее форма может изменя ться , используемые часы могут быть со скол ь угодно нерегулярным ходом . В то же в ремя ОТО углубляет понятие поля , связывая вое д ино понятия инерции , гравитации и метрики пространства-времени , сохраняет инвар иантный смысл понятий точка (пространственно-време нное совпадение ) пространственно-временной континуум конечного числа измерений (устанавливая его риманов характер ) и др. 2.2. Э кспериментальная проверка ОТО ОТО ст ала фундаментом для выявления новых общих свойств и закономерностей Вселенной . Первым ее успехом было объяснение открытой еще в 1859 г . (и непонятной с точки зрения к лассической теории ) дополнительной скорости движе ния п еригелия Меркурия (около 4 3 " в стол етие ) под влиянием гравитационного поля Солнц а . В соответствии с ОТО , результатом дейст вия поля тяготения является то , что движен ие материальной точки , так же как и ра спространение светового луча , уже не является равно м ерным и прямолинейным . Расп ространение выводов ОТО на оптические явления приводит к ряду необычных следствий : явле нию красного смещения спектров звезд и от клонению светового луча под действием этого поля. Таким образом , в ОТО был получен н овый фундаменталь ный результат : скорость света уже не является постоянной величиной , она изменяется , когда свет проходит поле тяготения , увеличиваясь или уменьшаясь в за висимости от взаимного направления распространен ия света и направления сил тяготения . Отсю да , в частнос т и , следует , что л уч света , проходя мимо тела , обладающего с ильным полем тяготения , должен искривляться , е сли его направление не совпадает с направ лением силы тяготения . Этот эффект может б ыть обнаружен . При наблюдении солнечного затм ения можно сравнить по л ожение гру ппы звезд , находящихся на небесной сфере в близи Солнца во время его затмения (когда их можно наблюдать ), с положением этой же группы звезд ночью . В первом случае световые лучи от этих звезд , проходя около поверхности Солнца , должны искривляться в его гравитационном поле , следовате льно , наблюдаться смещенными относительно их обычного положения на небесной сфере. Опыты по измерению отклонения лучей с вета , проходящих около Солнца , имели большое значение для широкого признания общей , а вместе с ней и специальной теории относительности . В 1919 г . одна английская эксп едиция направилась в Бразилию , а другая - н а один из островов , расположенных возле аф риканского материка , для проверки этого эффек та . Наблюдения обеих экспедиций подтвердили с уществование э ф фекта Эйнштейна . Предп олагаемое смещение группы звезд , видимых окол о Солнца во время затмения , действительно имело место , хотя точность измерений была невелика . Проведенные в 1922 г . новые измерения также подтвердили существование эффекта , предск азанного т еорией Эйнштейна. Другой результат , полученный в теории Эйнштейна , - наличие красного смещения в спектр ах небесных тел - был подтвержден Сент-Джоном в 1923 - 1926 гг . при наблюдении спектра Солнца . В 1925 г . Адамс подтвердил выводы теории , набл юдая спектр спутника Сириуса , обладающего чрезвычайно большим полем тяготения . Таким образом , экспериментальных подтверждений общей теории относительности чрезв ычайно мало : изменения орбиты Меркурия , красно е смещение для света , искривление лучей св ета вблизи Солнца , обусловленное кривизной пространства. Согласие теории с опытом достаточно хорошее , но чистота экс периментов нарушается различными сложными побочн ыми влияниями . 2 3. Совр еменное состояние теории гравитации и ее роль в физике ХХ века Общая теория относитель ности сыграла в физике ХХ века особую и своеобразную роль . Во-первых , она представляет собой теорию тяготения , хотя , возможно , и не вполне за конченную , не лишенную некоторых недостатков . Это проявляется в том , что математический аппарат теории настолько с ложен , что п очти все задачи , кроме самых простейших , о казываются неразрешимыми . Трудность отчасти состо ит в том , что гравитация - это вид энер гии и поэтому она сама является собственн ым источником энергии ; гравитация как физичес кое поле сама обладает (как, например , и электромагнетизм ) энергией и импульсом , а значит , и массой . Ввиду таких трудностей (возможно , они скорее технического характера , но может быть и принципиального ) ученые до сих пор - спустя 80 лет после того , как была сформулирована общая теор и я относительности ,- все еще пытаются р азобраться в ее смысле . Поэтому вполне закономерно и то , что в ХХ веке физики продолжали попытки создания альтернативных теорий тяготения . Их создано уже свыше 20. Некоторые из них , как и теория Эйнштейна , т . е . исход ят из геометрического толкования гравитации , а другие исходят из понятия поля , заданного в плоском пространстве-времени . Почти все эти альтернативные теории не предсказывают н овых экспериментов и потому их эвристическое значение практически равно нулю . Ср е ди физиков давно уже признано , что общая теория относительности дает наилучшее известное описание пространства-времени и грави тации . Такое признание в значительной степени обусловлено поистине удивительными красотой и идейно-теоретическим изяществом этой т еории . Во-вторых , на основе ОТО были развиты два фундаментальных направления современной физики : · · геометризиров анные единые теории поля ; · · релятивистская космология. Успешная геометризация гравитации заставила многих фи зиков задуматьс я над вопросом о сущно сти физики в ее отношении с геометрией . В этом вопросе сложились две противоположн ые точки зрения : 1. Поля и частицы непосредственно не определяют характер пространственно-временного контин уума . Он сам служит лишь ареной их про явления . Поля и частицы чужды геометрии мира . Поля и частицы надо добавить к геометрии , чтобы вообще можно было говори ть о какой-либо физике. 2. В мире нет ничего , кроме пустого искривленного пространства . Материя , заряд , элек тромагнетизм и другие поля являются л ишь проявлением искривленного пространства . Физик а есть геометрия. ОТО оказалась переходной теорией между первым и вторым подходами . В ОТО предст авлен смешанный тип описания реальности : грав итация в ней геометризирована , а частицы и поля , отличные от грави тации , добавля ются к геометрии. Успех в геометризации гравитации побудил многих ученых (в том числе и самого Эйнштейна ) к попыткам объединения электромагнит ного и гравитационного полей в рамках дос таточно общего геометрического формализма на базе ОТО . С да льнейшим открытием разно образных элементарных частиц и соответствующих им полей естественно встала проблема включ ения и их в рамки подобной единой тео рии . Так было положено начало длительному процессу поисков геометризированной единой теори и поля , который по замыслу должен реализовать второй подход - св едение физики к геометрии, созда ние т.н . геометродинамики . 3. Возни кновение и развитие квантовой физики 3.1. Гипотеза квантов Истоки квантовой физики уходят своими корнями в изучение процессов излучения тел. Еще в 1809 г . Прево сделал вывод о том , что каждое тело излучает независимо от окружаю щей среды . Развитие спектроскопии в Х 1Х веке привело к тому , что вместе с и сследованием спектров излучения начинают обращат ь внимание и на спектры поглощения . При этом в ыясняется , что между излуче нием и поглощением тела существует простая связь . В спектрах поглощения отсутствуют ил и ослабляются те участки спектра которые испускаются данным телом . Этот закон получил свое объяснение только в квантовой теори и . Густав Кирхго ф (1824 - 1887) сформулировал новы й закон , известный под именем закона Кирхг офа . Он показал , что для лучей одной и той же длины волны при одной и т ой же температуре отношение испускательной и поглощательной способности для всех тел одно и то же . Или , друг и ми словами , если Е l T и А l T - соответственно испускательная и поглощательная с пособность тела , зависящие от длины волны l и температуры Т , то где j (l ,T) - некоторая унив ерсальная функция l и Т , одинаковая для все х тел. Кирхгоф ввел также понятие абсолю тного черного тела как тела , поглощающего все падающие на него лучи , и дал извес тную его модель . Для такого тела , очевидно , Al T =1; тогда универ сальная функция Кирхгофа j (l , Т ) равна испускател ьной способности абсолютно черного тела . Сам Кирхгоф не опре делил вид функции j (l , Т ), а отметил только некоторые ее свой ства . Встала задача определить вид этой фу нкции . Функция j (l , Т ) - универсальная , поэтому есте ственно было предполагать , что ее вид можн о определить , исходя из теоретических соображ ений - ис п ользуя основные законы т ермодинамики . Больцман показал , что полная эне ргия излучения абсолютно черного тела пропорц иональна четвертой степени его температуры .О днако задача определения вида функции Кирхгоф а оказалась весьма трудной . В 80-е годы Х IХ века э мпирич еские исследования закономерностей в распределен ии спектральных линий и изучение функции j ( l , T ) стали более интенсивными и систематическими . Была усовершенствована экспериментальная аппарату ра . Для энергии излучения абсолютно черного тела Вином в 1896 г . и Рэлеем и Джином в 1900 г . было предложено две разл ичные формулы . Как показали экспериментальные результаты , формула Вина ассимптотически верна в области коротких волн и дает резкие расхождения с опытом в области длинных волн , а формула Рэлея - Д жинса таким же образом верна для длинных волн , но не применима для коротких . В 1900 г . в октябре на заседании Берли нского физического общества Макс Планк (1858 - 1947) пр едложил новую формулу для распределения энерг ии в спектре черного тела , полученную пе рвоначально полуэмпирическим путем . Эта ф ормула давала полное соответствие с опытом . Но физический смысл этой формулы был н е вполне понятен . Дополнительный анализ показ ал , что эта формула имеет смысл только в том случае , если допустить , что излуче ние энер г ии происходит не непреры вно , а определенными порциями - квантами (e ). Боле е того , e не является любой величиной , а именно e = hn , где h - совершенно определенная констант а , а n - частота света . Это вел о к признанию наравне с а томизмом вещества атомизма э нергии или действия , дискретного , квантового характера изл учения , что не укладывалось в рамки основных представлений классической физи ки . Формулировка гипотезы квантов энергии была началом новой эры в раз витии теоретической физики. В 1912 г . А . Пуанкаре ок ончательно показал несовместимость формулы Планка и классической механики. Эту гипотезу вскоре с большим успехом начали применять для объяснения других я влений , которые нельзя было объяснить на о снове представлений классической физики . Существе нно новым в развитии квантовой теории было введение понятия квантов света . Эта идея под влиянием гипотезы Планка была разработана в 1905 г . Эйнштейном и применена им для объяснения оптических явлений и , в частности , фотоэффекта. В 1909 г . Эйнштейн , продолжая исследова ния по теории излучения признает , что свет обладает одновременно и волновыми и корпускулярными свойствами . В целом ряде исследований были получены новые подтверждения гипотезы Эйнштейна о квантовых свойствах с вета . Теперь всем было ясно , что световое излу ч ение обладает и корпускуляр ными и волновыми свойствами . 3.2. Теор ия атома Н . Бора . Принцип соответствия В свет е тех выдающихся открытий конца Х IХ в ека , которые революционизировали физику , одной из ключевых проблем естествознания стала п роблема строения ат омов . Еще в 1889 г . в своей Фарадеевской лекции Д . И . Менделее в отмечал , что в результате выявления спец ифической периодичности химических свойств элеме нтов , расположенных по возрастающим атомным в есам , центральной проблемой физики становится проблема стр о ения атома. В 1909 - 1910 гг . сотрудниками лаборатории английс кого физика Эрнеста Резерфорда (1871 - 1937) были прове дены экспериментальные исследования рассеяния a -ча стиц тонким слоем вещества . Эти исследования показали , что для большинства a -частиц , пр онизывающих тонкий слой вещества , можно принять , что они рассеиваются силовыми цент рами , которые действуют на них с силой , обратно пропорциональной квадрату расстояния . Для некоторых же сравнительно немногих частиц , отклонение которых составляло угол 90 и больше , нужно было принять , что они встретились с очень сильными электриче скими полями (в результате они даже отбрас ываются назад ). Это позволило Резерфорду в 1911 г . в сформулировать планетарную модель атома . По теории Резерфорда , атом состоит из положит ельного ядра , гораздо меньших размеров , нежели атом , порядка 10 -13 см . Вокруг ядра вращаются электроны . Общий заряд атома равен нулю , п оэтому заряд ядра по абсолютной величине равен ne , где n - число электронов в атоме , e - заряд электрона . Резерфорд полаг ал также , что число электронов в атоме должно быть равно порядковому номеру элемента в период ической системе Менделеева . Но модель Резерфо рда еще не объясняла многих выявленных к тому времени закономерностей , и прежде вс его закономерностей излучения атомо в. Успеха в построении более совершенной квантовой модели атома добился в 1913 г . мо лодой датский физик Нильс Бор (1885 - 1962), работавший в лаборатории Резерфорда . Бор понял , что для построения теории , которая объясняла бы и результаты опытов по рассеянию a -частиц , и устойчивость атома , и сериальные закономерности , и ряд других экспериментальных данных , нужно отказаться от некоторых при нципов классической физики . Н . Бор взял за основу модель атома Резерфорда и дополни л ее новыми гипотезами , которые не сл е дуют или даже противоречат класс ическим представлениям . Эти гипотезы известны как постулаты Бора . Они сводятся к следую щему . 1. Каждый электрон в атоме м ожет совершать устойчивое орбитальное движение по определенным орбитам , с определенным зна чением энерг ии , не испуская и не п оглощая электромагнитного излучения . В этих с остояниях атомные системы обладают энергиями , образующими дискретный ряд : E ' , E " ,. . . ,E n . Состояния эти характеризуются своей устойчивостью . Всякое изменение энергии в результате п о глощения или испускания электромагнитного излуче ния может происходить только скачком из о дного состояния в другое. 2. Электрон способен переходить с одной стационарной орбиты на другую . И только в этом случае он испускает или погло щает определенную порцию энергии монохромат ического излучения определенной частоты . Эта частота определяется величиной изменения энергии атома при таком переходе . Если при пе реходе электрона с орбиты на орбиту и энергия атома изменяется от Е m до Е n , то испускаемая или поглощаема я частота определяется условием hn mn = Е m - Е n Эти по стулаты Бор использовал для расчета простейше го атома (атома водорода ), рассматривая первона чально наиболее простую его модель : неподвижн ое ядро , вокруг которого вращается по круг овой орбите электрон . Объ яснение спектра водорода было большим успехом теории Бор а. Важным достижением квантовой теории Бора было также развитие им и другими исс ледователями представления о строении многоэлект ронных атомов . После первых результатов , дости гнутых в теории строения а тома водоро да и объяснения на основании этой теории спектров , были предприняты шаги в развити и теории строения более сложных атомов и объяснений структуры их спектров . В этом направлении были достигнуты некоторые успехи , однако исследователи встретились и с большими трудностями . Введение четырех квантовых чисел , установ ление принципа Паули и объяснение периодическ ой системы Менделеева - большие успехи теории атома Бора . Однако они по-прежнему не означали , что теорию можно считать удовлетвор ительной . Во-пер вых , сами постулаты Бора имели характер непонятных , ни откуда не следуемых утверждений , которые должны были бы получить свое обоснование . Во-вторых , теория дала многое для выяснения строения атома и атомных спектров и т . д ., однако ее применение часто вст р ечало неп реодолимые трудности уже в довольно простых случаях . Так , никакие попытки теоретически рассчитать даже такой , казалось бы , простой атом , как атом гелия , не привели к успеху . Неудовлетворительность теории атома ясн о понималась самими физиками . 3.3 . Создание нерелятивистской квантовой механи ки Таким образом , в первой четверти ХХ века перед физикой по прежнему стояла задача нахожд ения новых путей развития теории атомных явлений . Эти пути потребовали отказа от це лого ряда давно установленных понятий и выработки совершенно новых теоретических представлений и принципов . Такие представления и принципы были созданы целой плеядой выдающихся физиков ХХ века . Молодой немецкий ученый Гейзенберг установил основы так называемой матричной механики ; фра нцузский фи зик де Бройль , а за ним австрийский физик Шредингер разработали волн овую механику . Как вскоре оказалось , и мат ричная механика , и волновая механика - различны е формы общей теории , получившей название квантовой механики. К созданию матричной механики В . Гейз енберг (1901-1975) пришел в результате исследовани й спектральных закономерностей , а также теори и дисперсии , в которой атом представлялся некоторой символической математической моделью - к ак совокупность виртуальных гармонических осцилл яторов . Представлени я же об атоме как о системе , состоящей из ядра и вращающихся вокруг него электронов , которые о бладают определенной массой , движутся с опред еленной скоростью по определенной траектории , нужно понимать лишь как аналогию для уст ановления соответствующей матем а тической модели . Указанный метод исследования и ра звил Гейзенберг , распространив его вообще на теорию атомных явлений . При этом особую роль играл принцип соответствия как прин цип аналогии между классическим и квантовым рассмотрениями . Именно таким путем Г е йзенберг рассчитывал преодолеть трудности , возникшие перед полуклассической теорией Бора. В 192б г . Гейзенберг впервые высказывает основные положения квантовой механики в матричной форме . Теория атомных явлений , по Гейзенбергу , должна ограничиваться устано вл ением соотношений между величинами , которые н епосредственно измеряются в экспериментальных ис следованиях ("наблюдаемыми " величинами , по терминол огии Гейзенберга ) - частотой излучения спектральных линий , их интенсивностью , поляризацией и т . п . "Ненаблюда е мые " же величины , такие , как координаты электрона , его скорос ть , траектория , по которой он движется , и т . д ., не должны использоваться в теории атома . Однако в согласии с принципом соответствия новая теория должна определенным образом соответствовать клас с ическим теориям . Конкретно это должно выражаться в том , что соотношения новой теории должны находиться в отношении аналогии с соотно шениями классических величин . При этом каждой классической величине нужно найти соответств ующую ей квантовую величину и , по л ьзуясь классическими соотношениями , составить соответствующие им соотношения между найденн ыми квантовыми величинами. Второе направление в создании квантовой механики начало развиваться в ра ботах французского физика Луи де Бройля . В них была высказана идея о волновой природе материальных частиц . На основании уже установленного факта наличия у света одновременно и корпускулярных и волновых с войств , а также оптико-механической аналогии у де Бройля возникла идея о существовании волновых свойств частиц. Первые р аботы де Бройля , в которых высказывалась идея волн , связанны х с материальными частицами , не обратили н а себя серьезного внимания . Де Бройль впос ледствии писал , что идеи , которые он выска зал , были приняты с "удивлением , к которому несомненно примешивалась к акая-то д оля скептицизма ". Но не все скептически от неслись к идеям де Бройля . Особенно сильно е влияние идеи де Бройля оказали на а встрийского физика Эрвина Шредингера (1887 - 1961), который увидел в них источник для создания н овой атомной механики . В 1926 г . посл едовали работы Шредингера , в которых он , р азвивая идеи де Бройля , построил так назыв аемую волновую механику. Шредингер впервые установил связь между квантовой и волновой механикой , которую у точнил в последующих работах . Он показал , что при всем разл ичии исходных физиче ских положений они математически эквивалентны . В 1927 г . волновая механика получила ново е прямое экспериментальное подтверждение . В э том году Дэвиссоном и Джермером было обна ружено явление дифракции электронов . Таким об разом , гипотеза д е Бройля получила пря мое экспериментальное подтверждение , оказалось пр авильным и найденное им количественное соотно шение для длин "волн де Бройля ". Кроме оправдания квантовой механики непосредственным п одтверждением волновой природы электрона , с п омощью э т ой теории удалось постро ить более совершенную теорию твердого тела , теорию электропроводности , термоэлектрических явле ний , теорию магнетизма и т . д . Квантовая теория дала возможность приступить к постр оению теории радиоактивного распада , а в д альнейшем ст а ла основой для новой области физики - ядерной физики и т . д. Вслед за основополагающими работами Шреди нгера по волновой механике были сделаны п ервые попытки релятивистского обобщения квантово- механических закономерностей , и уже в 1928 г . Дирак заложил осно вы релятивистской квант овой механики. 3.4. Проб лема интерпретации квантовой механики Принцип дополнительности Созданный группой физиков в 1925-1927 г.г . формальный матем атический аппарат квантовой механики убедительно продемонстрировал свои широкие возможн ос ти по количественному охвату значительного эм пирического материала ; не оставалось никаких сомнений , что квантовая механика целиком приг одна для описания определенного круга явлений . Вместе с тем , исключительная абстрактность квантово-механических формал и змов , нали чие значительных отличий в сравнении с кл ассической механикой (кинематические и динамическ ие переменные заменены абстрактными символами некоммутативной алгебры , отсутствие понятия эле ктронной орбиты , необходимость интерпретации форм ализмов и др. ) рождали ощущение н езавершенности , неполноты новой теории . В резу льтате возникло мнение о необходимости ее завершения. Никто и не возражал против того , ч то новую теорию нужно "дорабатывать ". Дискуссия возникла по вопросу о том , каким путе м это нужно делать . А . Эйнштейн и ряд других физиков считали , чт о квантово-механическое описание физической реаль ности является существенно неполным . Иначе го воря , созданная теория не является фундамента льной теорией , а лишь промежуточной ступенью по отношению к ней , поэтом у необх одимо дополнить существующую теорию принципиальн о новыми постулатами и понятиями , т . е . дорабатывать ту часть оснований новой теории , которая связана с ее принципами. Другие физики , во главе с Н . Бором , считали , что созданная новая те ория является ф ундаментальной и дает полное описание физической реальности , а "проя снить положение вещей можно было здесь то лько путем более глубокого исследования пробл емы наблюдений в атомной физике ". Иначе го воря , Н . Бор и его единомышленники считали , что "доработка " квантовой механики должна идти по линии уточнения той ч асти ее оснований , которые связаны не с принципами теории , а с ее методологическими установками , по линии соответствующей интерп ретации созданного математического формализма. Разработка методологически х уст ановок квантовой механики , являвшаяся важнейшим звеном в интерпретации этой теории , длилась вплоть до конца 40-х годов ХХ века . Завершение выработки этой интерпретации одноврем енно означало и завершение научной революции в физике , начавшейся в конце Х IХ века. Основной отличительной особенностью экспериментальных исследований в области ква нтовой механики является фундаментальная роль взаимодействия между физическим объектом и измерительным устройством . Это связано с ко рпускулярно-волновым дуализмом . И с вет и частицы проявляют в различных условиях про тиворечивые свойства , и , в связи с этим , о них возникает противоречивое представление . В одном типе измерительных приборов (диф ракционная решетка ) они представляются нам в виде непрерывного поля , распределен н ого в пространстве , будь то световое поле или поле , которое описывается волнов ой функцией . В другом типе приборов (пузыр ьковая камера ) эти же микроявления выступают как частицы , как материальные точки . Причиной корпускулярно-волнового дуализма , по Бору , яв ляется то обстоятельство , что сам микрообъект не является ни в олной , ни частицей в обычном понимании . Невозможность провести резкую границу меж ду объектом и прибором в квантовой физике выдвигает две проблемы : · · каким обра зом можно отличить знан ия об объекте от знаний о приборе ? · · каким образом , различив их , связать в единую картину , теорию объекта ? Первая задача разрешается введением требования описыв ать поведение прибора на языке классической физики , а принципиально статистическое пов едение микрочастиц - на языке квантово-меха нических формализмов . Вследствие того , что све дения о микрообъекте получают в результате его взаимодействия с классическим прибором , т.е . макроскопическим объектом , микрообъект можн о интерпретировать только в кла с с ических понятиях , т.е . использовать классические представления о волне и частице . Мы как бы вынуждены говорить на классическом яз ыке , хотя с его помощью нельзя выразить все особенности микрообъекта , который не яв ляется классическим. Вторая задача разрешае тся с помощ ью принципа дополнительности : вол новое и корпускулярное описания микропроцессов не исключают и не заменяют друг друга , а взаимно дополняют друг друга, при одном представлении микрообъекта и спользуется причинное описание соответствующих п роцессов , в другом же случае пространств енно - временное . Единая картина объекта являет ся синтезом этих двух описаний . 4. Метод ологические установки неклассической физики Создание релятивистской , а затем и квантовой физик и привело к необходимости значительного пе ресмотра методологических установок классиче ской физики . Кардинальные изменения в системе методологических установок релятивистской физик и связаны с выявлением зависимости описания поведения физических объектов от условий познания (учет состояния движения си стем отсчета при признании постоянства скорос ти света в вакууме ). Произошло изменение г носеологической позиции субъекта и объекта - п оявилась необходимость указания на ту систему отсчета , с позиций которой описывается ис следуемая физическая область . Соз д ани е квантовой механики привело к еще более значительному пересмотру методологических принц ипов классической физики : введение нового кла сса принципиально статистических закономерностей ; невозможность провести резкую границу между объектом и прибором и вве д ение принципа дополнительности ; невозможность одновреме нного определения всех свойств микрообъекта ( принцип неопределенности ); ненаглядный характер те оретических моделей , неоднозначность употребления понятий , необходимость указывать на условия познания и д р . Рассмотрим в систематическом виде методол огические установки неклассической физики. 1.Признание объективного существования физич еского мира , т.е . его существования до и независимо от человека и его сознания. 2. В отличие от классической физики , к оторая рассматривала мир физических элемент ов как качественно однородное образование , со временная физика приходит к выводу о нали чии трех качественно различающихся структурных уровней мира физических элементов : микро -, м акро - и мага - уровней. 3. Явления микромир а , микропроцессы о бладают чертами целостности , необратимости и неделимости , которые приводят к качественному изменению представлений о характере взаимосвязи объекта и экспериментальных средств исследов ания. 4. Причинность как один из элементов всеобщей свя зи и взаимообусловленности ве щей , явлений , событий материального мира прису ща и микропроцессам . Но характер причинной связи в микромире отличен от механистическ ого детерминизма . В области мик роявлений причинность реализуется через многообр азие случайностей , и потому микропроцессам свойственны не динамические , а статистически е закономерности. 5. Микроявления принципиально познаваемы . Пол учение полного и непротиворечивого описания п оведения микрочастиц требует выработки нового способа познания и новых методол огичес ких установок познания. 6. Основа познания - эксперимент , непосредствен ное материальное взаимодействие между средствами исследования субъекта и объектом . Так же , как и в классической физике , исследовате ль свободен в выборе условий эксперимента. 7. Ка рдинальные изменения в методолог ии неклассической физики по сравнению с к лассической физикой связаны с выявлением зависимости описания поведения физиче ской объектов от определенных условий познани я . В релятивистской физике - это учет состояния движения сис тем отсче та при признании постоянства скорости света в вакууме . В квантовой физике - фундамента льная роль взаимодействия между микрообъектом и измерительным устройством , прибором . Речь здесь идет об изменении познавательного отнош ения субъекта и объекта . В квантов ой физике она разрешается принципом дополните льности. 8. Если в классической физике все сво йства объекта могут определяться одновременно , то уже в квантовой физике существуют п ринципиальные ограничения в этом , выражаемые принципом неопределенности. 9. Неклассические способы описания позволяют получать объективное описание природы . Но объективность знания не должна отождествляться с наглядностью. С оздание механической наглядной модели вовсе н е выступает синонимом адекватного физического объяснения ис следуемого явления. 10. Физическая теория должна содержать в себе не только средства для описания поведения познаваемых объектов , но также и средства для описания условий познания , в ключая процедуры исследования. 11. В неклассической физике , как и в класси ческой , игнорируется атомная структур а экспериментальных устройств. 12. Структура процесса познания не являет ся неизменной . Качественному многообразию природы должно соответствовать и многообразие способ ов ее познания . На основе неклассических с пособов поз нания (релятивистскому и квант овому ) со временем должны сформироваться новы е способы познания. Во второй половине ХХ века основное внимание в физике обращено на создание теорий , раскрывающих с позиций квантово-релятивист ских представлений сущность и основа ния единства четырех фундаментальных взаимодействий - электромагнитного , "сильного ", "слабого " и грави тационного . Эта задача одновременно является и задачей создания единой теории элементарных частиц (теории структуры материи ). На осно ве представления о р а зличных кали бровочных симметриях созданы и получили хорош ее эмпирическое обоснование квантовая электродин амика , теория электрослабого взаимодействия , квант овая хромодинамика (теория сильного взаимодействи я ), есть перспективы на создание единой те ории элек т ромагнитного , "слабого " и "сильного " взаимодействий . Физики ожидают , что в отдаленной перспективе к ним должно быть присоединено и гравитационное взаимодействи е , о природе которого высказываются разные точки зрения (искривление пространства-времени , некот о рое силовое поле с гравитон ом как его квантом , и то и другое вместе , и др .). Трудно сказать , как далеко находится наука от реализации этой великой цели - создания единой теории структуры м атерии . Список литературы Азимов А . Краткая история биол огии . М .,1 967. Алексеев В.П . Становление человечества . М .,1984. Бор Н . Атомная физика и человеческое познание . М .,1961 Борн М . Эйнштейновская теория относительности.М .,1964. Вайнберг С . Первые три минуты . Совреме нный взгляд на происхождение Вселенной . М .,1981. Гинзб ург В.Л.О теории относительности . М .,1979. Дорфман Я.Г . Всемирная история физики с начала 19 века до середины 20 века . М .,1979. Кемп П ., Армс К . Введение в биологи ю . М .,1986. Кемпфер Ф . Путь в современную физику . М .,1972. Либберт Э . Общая биология . М .,1978 Льоцци М . История физики . М .,1972. Моисеев Н.Н . Человек и биосфера . М .,1990. Мэрион Дж . Б . Физика и физический м ир . М .,1975 Найдыш В.М . Концепции современного естеств ознания . Учебное пособие . М .,1999. Небел Б . Наука об окружающей среде . Как устроен мир . М .,1993. Николис Г ., Пригожин И . Познание сложно го . М .,1990. Пригожин И.,Стенгерс И . Порядок из хаос а . М .,1986. Пригожин И ., Стенгерс И . Время , Хаос и Квант . М .,1994. Пригожин И . От существующего к возника ющему . М .,1985. Степин В.С . Философская антропологи я и философия науки . М .,1992. Фейнберг Е.Л . Две культуры . Интуиция и логика в искусстве и науке . М .,1992. Фролов И.Т . Перспективы человека . М .,1983.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Чтобы муж никогда не снимал обручальное кольцо, жена сделала ему на этом месте татуировку "ЛОХ".
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по физике "Научная революция в физике начала ХХ века: возникновение релятивистской и квантовой физики", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru