Moderne fysisk billede af verden

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 31. juli 2021; checks kræver 5 redigeringer .

Det moderne fysiske billede af verden  er en generaliseret moderne fysisk idé om naturen. I den russisksprogede filosofiske litteratur bruges et synonym for dette udtryk - det post-ikke-klassiske fysiske billede af verden .

Verdens materialitet og dens enhed

Verden omkring os er en sag med et uudtømmeligt sæt af egenskaber , der eksisterer i forskellige, indbyrdes forbundne og gensidigt transformerende former [1] : stof , felt , fysisk vakuum . Det moderne fysiske billede af verden er baseret på begrebet " elementarpartikel ". [2] Alle materielle objekter i mikroverdenen består af elementarpartikler med ikke-nul masse og halvt heltals spin ( kvarker og leptoner ). De fysiske felters kvanta er foton , W og Z bosoner , gluoner og graviton . Det fysiske vakuum repræsenterer kollektive excitationer af Higgs-partikler .

I en enkelt materiel verden kan der skelnes mellem tre strukturelle hovedområder, der adskiller sig fra hinanden i den rumlige udstrækning af deres fysiske objekter og processer, de fremherskende typer af fundamentale interaktioner , de vigtigste strukturelle elementer af stof, der danner dem, og arten af deres grundlæggende fysiske love. Disse er mikrokosmos, makrokosmos og megaverdenen [3] [4] . Der er sandsynligvis også et submikrokosmos [5] [6] [7] .

Submikrokosmos

Rumlig udstrækning mindre end m (1 am ≈ karakteristisk radius for svag interaktion); Sandsynligvis, med udgangspunkt i disse skalaer, mister de sædvanlige rum-tid-repræsentationer deres betydning, for eksempel er der en grundlæggende længde , og rum og tid bliver diskrete. [7]

Microworld

Rumlig udstrækning af størrelsesordenen m (fra 1 am til 10 nm ≈ radius af de mindste vira); de vigtigste typer af interaktion - elektromagnetisk, stærk (nuklear), svag; de vigtigste strukturelle niveauer af stof - molekyler, atomer, atomkerner, elementarpartikler [8] ; beskrevet af kvantemekanikkens love, relativitetsteorien , teorien om elektrosvag interaktion , kvantekromodynamik , store foreningsteorier .

I rækkevidden af ​​afstande studeres mikrokosmos egenskaber af molekylær- og atomfysik , temperaturfænomener og kroppens overgang til forskellige fasetilstande er forbundet med en ændring i arten af ​​molekylernes bevægelse og deres indbyrdes arrangement, kemiske transformationer er forbundet med ændringer i molekylernes atomare sammensætning [9] ; fænomener på afstand studeres af kernefysik og lavenergipartikelfysik; højenergifysik studerer fænomener på afstand m. [10]

En særlig klasse af objekter og processer i det moderne fysiske billede af mikroverdenen består af virtuelle partikler og virtuelle processer, der er tæt forbundet med virkelige partikler og processer. [en]

Makrokosmos

Rumlig udvidelse fra størrelsen af ​​store molekyler til størrelsen af ​​solsystemet [3] . De vigtigste typer af interaktion - elektromagnetisk, gravitationel; de vigtigste strukturelle niveauer af stof - makrolegemer, makrofelter, rumobjekter (solsystemets planeter og deres satellitter); ved lave hastigheder er det beskrevet af den klassiske mekaniks love og ved høje hastigheder af relativitetsteoriens love.

På makroverdenens niveau skelnes der mellem to hovedtyper af stof - stof og felt. Elektromagnetiske og tyngdefelter har i modsætning til stof ikke en hvilemasse og kan kun forplante sig med én bestemt hastighed - lysets hastighed. De strukturelle elementer i stof og felt er elementære partikler , hvis hovedtræk er deres interkonvertibilitet. Et fælles træk ved alle objekter i makroverdenen er korpuskulær bølgedualisme , enheden af ​​diskontinuitet og kontinuitet (lysets dobbelte natur, partiklers bølgeegenskaber osv.).

Megaworld

Rumlig udvidelse - ud over solsystemets grænser [3] ; hovedtyperne af interaktion er gravitationel og mørk energi ; de vigtigste strukturelle niveauer af stof - stjerner, stjernehobe og associationer, interstellart stof, galakser, metagalakser, pulsarer , kvasarer , sorte huller , mørkt stof , mørk energi ; beskrevet af den almene relativitetsteori . Megaworld studeres af kosmologi .

Ifølge teorien om det oppustede univers tjente det fysiske vakuum som en energikilde, takket være hvilken stofpartikler og feltkvanter opstod. Som et resultat af en ændring i tilstanden af ​​det fysiske vakuum, efter Big Bang, begyndte en fase med næsten øjeblikkelig inflation, ledsaget af opsplitning af det rigtige univers i mange separate universer , der adskiller sig i alle grundlæggende konstanter, der bestemmer egenskaberne ved verdenen. Ifølge kvantekosmologien, der studerer fysiske fænomener umiddelbart efter Big Bang, og de sorte hullers fysik, er mikroverdenens og megaverdenens egenskaber forbundet af grundpartikelfysikkens love [11] .

Sort huls fysik er en tværfaglig videnskabelig retning, der kombinerer begreberne generel relativitetsteori, elementær partikelfysik, kosmologi og termodynamik.

Kosmomikrofysik udforsker problemerne med kosmologi og elementær partikelfysik baseret på ideen om et dybt forhold mellem lovene i mikro-, makro- og megaverdenen.

Bevægelse af stof

Stof i enhver form har bevægelse. Formerne for stofbevægelse er forskellige (mekanisk, termisk, elektromagnetisk, nuklear, gensidig transformation af elementarpartikler), gensidigt transformerbare, men ikke reducerbare til hinanden, da hver af formerne har sine egne specifikationer. Materiens bevægelse er uskabelig og uforgængelig, ligesom stoffet selv, hvilket kommer til udtryk i eksistensen af ​​love om bevarelse af masse, momentum, energi, ladning osv. Materiens bevægelse påvirker materielle genstandes egenskaber. Hver form for bevægelse har sine egne specifikke mønstre. For eksempel er bevægelseslovene for makrolegemer ikke anvendelige for mikropartiklers bevægelse.

Rum og tid

Rum og tid er ikke selvstændige stoffer, men kun former for stoffets eksistens og er uadskillelige fra det. Rum og tid har en række egenskaber ( homogenitet af rum og tid , isotropi af rummet , irreversibilitet af tid , etc.). Rum-tids-karakteristika er relative og bestemt af stoffets bevægelse, som følger af den særlige relativitetsteori ( Lorentz-transformationer ). Rum og tid er forbundet med hinanden (invarians af SRT-intervallet ), og danner en enkelt form for eksistens af stof. Rummets og tidens egenskaber bestemmes af stof (tyngdefeltets indflydelse på rummets geometri og tidens rytme, bestemt af Einsteins GR-ligninger).

Det moderne visuelle koncept om geometrisk "tværbinding" af tredimensionel rumtid i mikrokosmos, makrokosmos og megaverdenen præsenteres på Moscow State University af A. A. Angorsky [12]

Kausalitet og regelmæssighed

I verden er alle fænomener kausalt bestemt og forløber i overensstemmelse med objektive fysiske love. Kausalitet i fysik kan manifestere sig i mekanistiske og probabilistiske former. Følgelig kan regelmæssigheder i fysik være dynamiske (klassisk fysik) og statistiske (kvantefysik, termodynamik).

Se også

Noter

  1. ↑ 1 2 Afanasyeva V. V. , Anisimov N. S. Post-ikke- klassisk ontologi Arkiveret kopi af 27. juli 2019 på Wayback Machine // Questions of Philosophy . - 2015, nr. 8. - s. 28-41
  2. ↑ Ivanov V. G. Fysik og udsigter. - L., Nauka, 1975. - s. 80
  3. ↑ 1 2 3 Frolov, 2001 , s. 305-306.
  4. ↑ Dannelse af et verdensbillede, 1976 , s. 151.
  5. ↑

    Hvis lovene i moderne kvanteteori anvendes på fænomener under ekstreme forhold (meget høje energier eller meget små afstande), så opnås nogle gange enten tvetydige resultater eller resultater, der slet ikke har nogen fysisk betydning. I sådanne tilfælde er grænserne for anvendeligheden af ​​teorien åbenbart nået, og dens videre udvikling er nødvendig.

    P.A.M. Dirac Udvikling af det fysiske naturbillede // Elementærpartikler. - Ed. B.V. Medvedev . - M., Nauka , 1965. - s. 130
  6. ↑

    ...modsigelser i feltteorien, som kombinerer relativitetsteoriens og kvantemekanikkens grundlæggende love, viser, at disse love til sidst skal overtrædes, og på korte afstande skal teoriens grundlæggende bestemmelser ændres. Hvordan det kan lade sig gøre, kan man kun gætte på. Sandsynligvis vil løsningen af ​​dette problem føre til en teori, der omfatter alle elementarpartikler og alle deres interaktioner på én gang.

    Walter E. Thirring Principper for kvanteelektrodynamik. - M., Højere Skole, 1964. - s. 198
  7. ↑ 1 2 Naumov A. I. Atomkernens og elementarpartiklernes fysik. - M., Oplysning , 1984. - Oplag 30.000 eksemplarer. - Med. otte
  8. ↑ Landsberg G.S. Elementær lærebog i fysik. Bind 1. - M. , Nauka , 1964. - s. 370
  9. ↑ Landsberg G.S. Elementær lærebog i fysik. Bind 1. Mekanik. Varme. Molekylær fysik. - M., Nauka , 1975. - Oplag 350.000 eksemplarer. - Med. 457
  10. ↑ Naumov A.I. Atomkernens og elementarpartiklernes fysik. - M., Oplysning, 1984. - S. 8
  11. ↑ Filosofi for tekniske universiteter, 2003 , s. 330.
  12. ↑ Andrey Angorsky Om den geometriske "syning" af 3D rum-tid Arkivkopi af 12. juni 2020 på Wayback Machine

Links

Litteratur