Modern fysisk bild av världen

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 31 juli 2021; kontroller kräver 5 redigeringar .

Den moderna fysiska bilden av världen  är en generaliserad modern fysisk idé om naturen. I den ryskspråkiga filosofiska litteraturen används en synonym för denna term - den post-icke-klassiska fysiska bilden av världen .

Världens materialitet och dess enhet

Världen omkring oss är en materia med en outtömlig uppsättning egenskaper som finns i olika, sammanlänkade och ömsesidigt föränderliga former [1] : materia , fält , fysiskt vakuum . Den moderna fysiska bilden av världen är baserad på begreppet " elementarpartikel ". [2] Alla materiella föremål i mikrovärlden består av elementarpartiklar med massa som inte är noll och halvheltalsspinn ( kvarkar och leptoner ). De fysiska fältens kvanta är fotonen , W- och Z-bosonerna , gluonerna och gravitonen . Det fysiska vakuumet representerar kollektiva excitationer av Higgspartiklar .

I en enda materiell värld kan tre huvudsakliga strukturella områden särskiljas, som skiljer sig från varandra i den rumsliga omfattningen av deras fysiska objekt och processer, de dominerande typerna av grundläggande interaktioner , de huvudsakliga strukturella elementen i materien som bildar dem, och naturen av deras grundläggande fysiska lagar. Dessa är mikrokosmos, makrokosmos och megavärlden [3] [4] . Sannolikt finns det också ett submikrokosmos [5] [6] [7] .

Submikrokosmos

Rumslig utsträckning mindre än m (1 am ≈ karakteristisk radie för svag interaktion); Förmodligen, med utgångspunkt från dessa skalor, förlorar de vanliga rum-tidsrepresentationerna sin betydelse, till exempel finns det en grundläggande längd och rum och tid blir diskreta. [7]

Microworld

Rumslig utsträckning i storleksordningen m (från 1 am till 10 nm ≈ radien för de minsta virusen); huvudtyperna av interaktion - elektromagnetisk, stark (kärnkraft), svag; de viktigaste strukturella nivåerna av materia - molekyler, atomer, atomkärnor, elementarpartiklar [8] ; beskrivs av kvantmekanikens lagar, relativitetsteorin , teorin om elektrosvag växelverkan , kvantkromodynamik , stora föreningsteorier .

I intervallet av avstånd studeras mikrokosmos egenskaper av molekyl- och atomfysik , temperaturfenomen och övergången av kroppar till olika fastillstånd är förknippade med en förändring i naturen av molekylernas rörelser och deras inbördes arrangemang, kemiska transformationer är associerade med förändringar i molekylernas atomsammansättning [9] ; fenomen på avstånd studeras av kärnfysik och lågenergipartikelfysik; högenergifysik studerar fenomen på avstånd m. [10]

En speciell klass av objekt och processer i den moderna fysiska bilden av mikrovärlden består av virtuella partiklar och virtuella processer som är nära sammankopplade med verkliga partiklar och processer. [ett]

Makrokosmos

Rumslig förlängning från storleken av stora molekyler till storleken på solsystemet [3] . De viktigaste typerna av interaktion - elektromagnetisk, gravitationell; de viktigaste strukturella nivåerna av materia - makrokroppar, makrofält, rymdobjekt (solsystemets planeter och deras satelliter); vid låga hastigheter beskrivs den av den klassiska mekanikens lagar och vid höga hastigheter av relativitetsteorin.

På makrovärldens nivå urskiljs två huvudtyper av materia - materia och fält. Elektromagnetiska och gravitationsfält har, till skillnad från materia, ingen vilomassa och kan bara fortplanta sig med en specifik hastighet - ljusets hastighet. De strukturella elementen i materia och fält är elementarpartiklar , vars huvuddrag är deras interkonvertibilitet. Ett gemensamt drag för alla objekt i makrovärlden är korpuskulär vågdualism , enheten av diskontinuitet och kontinuitet (ljusets dubbla natur, partiklars vågegenskaper, etc.).

Megaworld

Rumslig förlängning - bortom solsystemets gränser [3] ; huvudtyperna av interaktion är gravitationell och mörk energi ; de viktigaste strukturella nivåerna av materia - stjärnor, stjärnhopar och associationer, interstellär materia, galaxer, metagalaxer, pulsarer , kvasarer , svarta hål , mörk materia , mörk energi ; beskrivs av lagarna för allmän relativitet . Megaworld studeras av kosmologi .

Enligt teorin om det uppblåsande universum fungerade det fysiska vakuumet som en energikälla, tack vare vilken partiklar av materia och fältkvanta uppstod. Som ett resultat av en förändring i det fysiska vakuumets tillstånd, efter Big Bang, började en fas av nästan omedelbar inflation, åtföljd av uppdelningen av det högra universum i många separata universum som skiljer sig i alla grundläggande konstanter som bestämmer egenskaperna hos världen. Enligt kvantkosmologin, som studerar fysikaliska fenomen direkt efter Big Bang, och de svarta hålens fysik, är mikrovärldens och megavärldens egenskaper sammanlänkade av elementarpartikelfysikens lagar [11] .

Svarta håls fysik är en tvärvetenskaplig riktning som kombinerar begreppen allmän relativitet, elementarpartikelfysik, kosmologi och termodynamik.

Kosmomikrofysik utforskar problemen med kosmologi och elementarpartikelfysik baserat på idén om ett djupt förhållande mellan lagarna i mikro-, makro- och megavärlden.

Rörelse av materia

Materia i vilken form som helst har rörelse. Formerna för materiarörelse är olika (mekaniska, termiska, elektromagnetiska, nukleära, ömsesidig omvandling av elementarpartiklar), ömsesidigt transformerbara, men inte reducerbara till varandra, eftersom var och en av formerna har sina egna detaljer. Materiens rörelse är oförstörbar och oförstörbar, liksom materien själv, vilket uttrycks i existensen av lagar för bevarande av massa, rörelsemängd, energi, laddning, etc. Materiens rörelse påverkar egenskaperna hos materiella föremål. Varje form av rörelse har sina egna specifika mönster. Till exempel är rörelselagarna för makrokroppar inte tillämpliga på mikropartiklars rörelse.

Rum och tid

Rum och tid är inte oberoende substanser, utan endast former av materiens existens och är oskiljaktiga från den. Rum och tid har ett antal egenskaper ( homogenitet av rum och tid , isotropi av rymden , irreversibilitet av tid , etc.). Rum-tidsegenskaper är relativa och bestäms av materiens rörelse, vilket följer av den speciella relativitetsteorin ( Lorentz-transformationer ). Rum och tid är förbundna med varandra (invarians av SRT-intervallet ), och bildar en enda form av existens av materia. Rymdens och tidens egenskaper bestäms av materia (gravitationsfältets inflytande på rummets geometri och tidens rytm, bestämt av Einsteins GR-ekvationer).

Det moderna visuella konceptet med geometrisk "tvärbindning" av tredimensionell rumtid i mikrokosmos, makrokosmos och megavärlden presenteras vid Moscow State University av A. A. Angorsky [12]

Kausalitet och regelbundenhet

I världen är alla fenomen kausalt bestämda och fortskrider i enlighet med objektiva fysiska lagar. Kausalitet inom fysiken kan yttra sig i mekanistiska och probabilistiska former. Följaktligen kan regelbundenheter i fysiken vara dynamiska (klassisk fysik) och statistiska (kvantfysik, termodynamik).

Se även

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 Afanasyeva V. V. , Anisimov N. S. Post-icke- klassisk ontologi Arkiverad kopia av 27 juli 2019 på Wayback Machine // Questions of Philosophy . - 2015, nr 8. - sid. 28-41
  2. ↑ Ivanov V. G. Fysik och utsikter. - L., Nauka, 1975. - c. 80
  3. ↑ 1 2 3 Frolov, 2001 , sid. 305-306.
  4. ↑ Formation of a worldview, 1976 , sid. 151.
  5. ↑

    Om den moderna kvantteorins lagar tillämpas på fenomen under extrema förhållanden (mycket höga energier eller mycket små avstånd), så erhålls ibland antingen tvetydiga resultat eller resultat som inte har någon fysisk betydelse alls. I sådana fall har uppenbarligen gränserna för teorins tillämplighet nåtts och dess vidareutveckling är nödvändig.

    P.A.M. Dirac Evolution av den fysiska bilden av naturen // Elementarpartiklar. - Ed. B. V. Medvedev . - M., Nauka , 1965. - sid. 130
  6. ↑

    ...motsägelser i fältteorin, som kombinerar relativitetsteorin och kvantmekanikens grundläggande lagar, visar att dessa lagar så småningom måste överträdas, och på korta avstånd måste teorins grundläggande bestämmelser ändras. Hur detta kan göras kan man bara gissa. Förmodligen kommer lösningen av detta problem att leda till en teori som omfattar alla elementarpartiklar och alla deras interaktioner på en gång.

    Walter E. Thirring Principer för kvantelektrodynamik. - M., Högre skola, 1964. - sid. 198
  7. ↑ 1 2 Naumov A. I. Atomkärnans och elementarpartiklarnas fysik. - M., Upplysning , 1984. - Upplaga 30 000 exemplar. - Med. åtta
  8. ↑ Landsberg G.S. Elementär lärobok i fysik. Volym 1. - M. , Nauka , 1964. - sid. 370
  9. ↑ Landsberg G.S. Grundläggande lärobok i fysik. Volym 1. Mekanik. Värme. Molekylär fysik. - M., Nauka , 1975. - Upplaga 350 000 exemplar. - Med. 457
  10. ↑ Naumov A.I. Atomkärnans och elementarpartiklarnas fysik. - M., Upplysning, 1984. - S. 8
  11. ↑ Filosofi för tekniska universitet, 2003 , sid. 330.
  12. ↑ Andrey Angorsky Om den geometriska "sömnaden" av 3D-rymdtid Arkivkopia av 12 juni 2020 på Wayback Machine

Länkar

Litteratur