Читаем Концепции современного естествознания: конспект лекций полностью

Физическому времени приписываются свойства длительности, необратимости, однородности и одномерности. Длительность интерпретируется как продолжительность существования любого материального объекта или процесса. Одномерность означает, что положение объекта во времени описывается единственной величиной. Однородность времени, как и в случае с пространством, свидетельствует об отсутствии каких-либо выделенных фрагментов, т. е. утверждает инвариантность физических законов относительно выбора точки отсчета времени. Необратимость времени, его однонаправленность от прошлого к будущему, скорее всего, связана с необратимостью протекания некоторых фундаментальных процессов и характером законов в квантовой механике. Существует также причинная концепция обоснования необратимости времени, согласно которой если бы время было обратимо, то причинная связь оказалась бы невозможной.

Идею о едином пространственно-временном континууме в конце XIX в. предложил немецкий математик и физик Г. Минковский, поэтому четырехмерный пространственно-временной континуум называют миром Минковского. В этом мире положение тела может быть определено с помощью четырех величин: трех пространственных и одной временной.

3.3. Основные идеи и принципы квантовой физики

В 1900 г. немецкий физик М. Планк своими исследованиями продемонстрировал, что излучение энергии происходит дискретно, определенными порциями – квантами, энергия которых зависит от частоты световой волны. Теория М. Планка не нуждалась в концепции эфира и преодолевала противоречия и трудности электродинамики Дж. Максвелла (2.3). Эксперименты М. Планка привели к признанию двойственного характера света, который обладает одновременно корпускулярными и волновыми свойствами. Понятно, что такой вывод был несовместим с представлениями классической физики. Теория М. Планка положила начало новой квантовой физике, которая описывает процессы, протекающие в микромире.

Опираясь на идеи М. Планка, А. Эйнштейн предложил фотонную теорию света, согласно которой свет есть поток движущихся квантов. Квантовая теория света (или фотонная теория) рассматривает свет как волну с прерывистой структурой. Свет есть поток неделимых световых квантов – фотонов. Гипотеза А. Эйнштейна позволила объяснить явление фотоэффекта – выбивания электронов из вещества под действием электромагнитных волн. Стало ясно, что электрон выбивается фотоном лишь в том случае, если энергия фотона достаточна для преодоления силы взаимодействия электронов с атомным ядром. В 1922 г. за создание квантовой теории света А. Эйнштейн получил Нобелевскую премию.

Объяснение фотоэффекта опиралось, помимо квантовой гипотезы М. Планка, также на новые представления о строении атома. В 1911 г. английский физик Э. Резерфорд предложил планетарную модель атома. Эта модель представляла атом как положительно заряженное ядро, вокруг которого вращаются отрицательно заряженные электроны. Возникающая при движении электронов по орбитам сила уравновешивается притяжением между положительно заряженным ядром и отрицательно заряженными электронами. Общий заряд атома равен нулю, поскольку заряды ядра и электронов равны друг другу. Почти вся масса атома сосредоточена в его ядре, а масса электронов ничтожно мала. С помощью планетарной модели атома было объяснено явление отклонения альфа-частиц при прохождении через атом. Поскольку размеры атома велики по сравнению с размерами электронов и ядра, постольку альфа-частица без препятствий проходит через него. Отклонение наблюдается тогда, когда альфа-частица проходит близко от ядра, в этом случае электрическое отталкивание вызывает ее резкое отклонение от первоначального пути.

В 1913 г. датский физик Н. Бор предложил более совершенную модель атома, дополнив идеи Э. Резерфорда новыми гипотезами. Постулаты Н. Бора звучали следующим образом.

1. Постулат стационарных состояний. Электрон совершает в атоме устойчивые орбитальные движения по стационарным орбитам, не испуская и не поглощая энергии.

2. Правило частот. Электрон способен переходить с одной стационарной орбиты на другую, при этом испуская или поглощая энергию. Поскольку энергии орбит дискретны и постоянны, то при переходе с одной из них на другую всегда испускается или поглощается определенная порция энергии.

Первый постулат позволил ответить на вопрос: почему электроны при движении по круговым орбитам вокруг ядра не падают на него, т. е. почему атом остается устойчивым образованием? Второй постулат объяснил прерывность спектра излучения электрона. Квантовые постулаты Н. Бора означали отказ от классических физических представлений, которые до этого времени считались абсолютно истинными.

Перейти на страницу:

Похожие книги

Теория государства и права
Теория государства и права

Учебник, написанный в соответствии с курсом «Теория государства и права» для юридических РІСѓР·ов, качественно отличается РѕС' выходивших ранее книг по этой дисциплине. Сохраняя все то ценное, что наработано в теоретико-правовой мысли за предыдущие РіРѕРґС‹, автор вместе с тем решительно отходит РѕС' вульгаризированных догм и методов, существенно обновляет и переосмысливает РІРѕРїСЂРѕСЃС‹ возникновения, развития и функционирования государства и права.Книга, посвященная современной теории государства и права, содержит СЂСЏРґ принципиально новых тем. Впервые на высоком теоретическом СѓСЂРѕРІРЅРµ осмыслены и изложены РІРѕРїСЂРѕСЃС‹ новых государственно-правовых процессов современного СЂРѕСЃСЃРёР№ского общества. Дается характеристика гражданского общества в его соотношении с правом и государством.Для студентов, аспирантов, преподавателей и научных работников юридических РІСѓР·ов.Р

Алла Робертовна Швандерова , Анатолий Борисович Венгеров , Валерий Кулиевич Цечоев , Михаил Борисович Смоленский , Сергей Сергеевич Алексеев

Детская образовательная литература / Государство и право / Юриспруденция / Учебники и пособия / Прочая научная литература / Образование и наука
Российские университеты XVIII – первой половины XIX века в контексте университетской истории Европы
Российские университеты XVIII – первой половины XIX века в контексте университетской истории Европы

Как появились университеты в России? Как соотносится их развитие на начальном этапе с общей историей европейских университетов? Книга дает ответы на поставленные вопросы, опираясь на новые архивные источники и концепции современной историографии. История отечественных университетов впервые включена автором в общеевропейский процесс распространения различных, стадиально сменяющих друг друга форм: от средневековой («доклассической») автономной корпорации профессоров и студентов до «классического» исследовательского университета как государственного учреждения. В книге прослежены конкретные контакты, в особенности, между российскими и немецкими университетами, а также общность лежавших в их основе теоретических моделей и связанной с ними государственной политики. Дискуссии, возникавшие тогда между общественными деятелями о применимости европейского опыта для реформирования университетской системы России, сохраняют свою актуальность до сегодняшнего дня.Для историков, преподавателей, студентов и широкого круга читателей, интересующихся историей университетов.

Андрей Юрьевич Андреев

Прочая научная литература / Образование и наука / История / Научная литература