Moderní fyzický obraz světa

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 31. července 2021; kontroly vyžadují 5 úprav .

Moderní fyzický obraz světa  je zobecněná moderní fyzická představa o přírodě. V ruskojazyčné filozofické literatuře se pro tento termín používá synonymum - post-neklasický fyzický obraz světa .

Materialita světa a jeho jednota

Svět kolem nás je hmota s nevyčerpatelným souborem vlastností , která existuje v rozmanitých, vzájemně propojených a vzájemně se transformujících formách [1] : hmota , pole , fyzikální vakuum . Moderní fyzikální obraz světa je založen na konceptu „ elementární částice “. [2] Všechny hmotné objekty mikrosvěta se skládají z elementárních částic s nenulovou hmotností a polocelým spinem ( kvarky a leptony ). Kvanta fyzikálních polí jsou fotony , W a Z bosony , gluony a graviton . Fyzikální vakuum představuje kolektivní excitace Higgsových částic .

V jediném hmotném světě lze rozlišit tři hlavní strukturální oblasti, které se od sebe liší prostorovým rozsahem svých fyzických objektů a procesů, převládajícími typy základních interakcí , hlavními strukturálními prvky hmoty, které je tvoří, a povahou jejich základní fyzikální zákony. Jedná se o mikrokosmos, makrokosmos a megasvět [3] [4] . Také pravděpodobně existuje submikrokosmos [5] [6] [7] .

Submikrokosm

Prostorový rozsah menší než m (1 m ≈ charakteristický poloměr slabé interakce); Pravděpodobně, počínaje těmito měřítky, obvyklé časoprostorové reprezentace ztrácejí svůj význam, například existuje základní délka a prostor a čas se stávají diskrétními. [7]

Mikrosvět

Prostorový rozsah řádově m (od 1 do 10 nm ≈ poloměr nejmenších virů); hlavní typy interakce - elektromagnetická, silná (jaderná), slabá; hlavní strukturní úrovně hmoty - molekuly, atomy, jádra atomů, elementární částice [8] ; popsané zákony kvantové mechaniky, teorie relativity , teorie elektroslabé interakce , kvantová chromodynamika , teorie velkého sjednocení .

V rozsahu vzdáleností vlastnosti mikrokosmu studuje molekulární a atomová fyzika , teplotní jevy a přechod těles do různých fázových stavů souvisí se změnou charakteru pohybu molekul a jejich vzájemného uspořádání, chemické přeměny jsou spojeny se změnami atomového složení molekul [9] ; jevy na vzdálenosti studuje jaderná fyzika a fyzika nízkoenergetických částic; fyzika vysokých energií studuje jevy na vzdálenost m. [10]

Zvláštní třídu objektů a procesů moderního fyzického obrazu mikrosvěta tvoří virtuální částice a virtuální procesy, které jsou úzce propojeny s reálnými částicemi a procesy. [jeden]

Makrokosmos

Prostorové rozšíření z velikosti velkých molekul na velikost sluneční soustavy [3] . Hlavní typy interakce - elektromagnetická, gravitační; hlavní strukturální úrovně hmoty - makrotělesa, makropole, vesmírné objekty (planety sluneční soustavy a jejich satelity); při nízkých rychlostech je popsán zákony klasické mechaniky a při vysokých rychlostech zákony teorie relativity.

Na úrovni makrosvěta se rozlišují dva hlavní typy hmoty – hmota a pole. Elektromagnetická a gravitační pole na rozdíl od hmoty nemají klidovou hmotnost a mohou se šířit pouze jednou konkrétní rychlostí – rychlostí světla. Strukturními prvky hmoty a pole jsou elementární částice , jejichž hlavním rysem je jejich vzájemná přeměna. Společným znakem všech objektů makrosvěta je korpuskulárně-vlnový dualismus , jednota diskontinuity a spojitosti (duální povaha světla, vlnové vlastnosti částic atd.).

Megasvět

Prostorové rozšíření - za hranice sluneční soustavy [3] ; hlavní typy interakce jsou gravitační a temná energie ; hlavní strukturální úrovně hmoty - hvězdy, hvězdokupy a asociace, mezihvězdná hmota, galaxie, metagalaxie, pulsary , kvasary , černé díry , temná hmota , temná energie ; popsané zákony obecné relativity . Megasvět je studován kosmologií .

Podle teorie nafukujícího se vesmíru sloužilo fyzikální vakuum jako zdroj energie, díky kterému vznikly částice hmoty a kvanta pole. V důsledku změny stavu fyzikálního vakua začala po Velkém třesku fáze téměř okamžité inflace doprovázená rozdělením Pravého vesmíru na mnoho samostatných Vesmírů , které se liší ve všech základních konstantách určujících vlastnosti svět. Podle kvantové kosmologie, která studuje fyzikální jevy bezprostředně po velkém třesku, a fyziky černých děr jsou vlastnosti mikrosvěta a megasvěta propojeny zákony fyziky elementárních částic [11] .

Fyzika černých děr je interdisciplinární vědecký směr, který kombinuje pojmy obecné teorie relativity, fyziky elementárních částic, kosmologie a termodynamiky.

Kosmomikrofyzika zkoumá problémy kosmologie a fyziky elementárních částic na základě myšlenky hlubokého vztahu mezi zákony mikro-, makro- a megasvěta.

Pohyb hmoty

Hmota v jakékoli formě má pohyb. Formy pohybu hmoty jsou různorodé (mechanické, tepelné, elektromagnetické, jaderné, vzájemná přeměna elementárních částic), vzájemně transformovatelné, ale vzájemně neredukovatelné, neboť každá z forem má svá specifika. Pohyb hmoty je nevytvořitelný a nezničitelný, jako hmota sama, což je vyjádřeno existencí zákonů zachování hmoty, hybnosti, energie, náboje atd. Pohyb hmoty ovlivňuje vlastnosti hmotných objektů. Každá forma pohybu má své specifické vzorce. Například zákony pohybu makrotěl se nevztahují na pohyb mikročástic.

Prostor a čas

Prostor a čas nejsou nezávislé substance, ale pouze formy existence hmoty a jsou od ní neoddělitelné. Prostor a čas mají řadu vlastností ( homogenita prostoru a času , izotropie prostoru , nevratnost času atd.). Časoprostorové charakteristiky jsou relativní a určované pohybem hmoty, což vyplývá ze speciální teorie relativity ( Lorentzovy transformace ). Prostor a čas jsou vzájemně propojeny (invariance intervalu SRT ), tvoří jedinou formu existence hmoty. Vlastnosti prostoru a času jsou určeny hmotou (vliv gravitačního pole na geometrii prostoru a rytmus času, určený Einsteinovými rovnicemi GR).

Moderní vizuální koncept geometrického „síťování“ trojrozměrného časoprostoru v mikrokosmu, makrokosmu a megasvětě představuje na Moskevské státní univerzitě A. A. Angorskij [12]

Kauzalita a pravidelnost

Ve světě jsou všechny jevy kauzálně determinované a probíhají v souladu s objektivními fyzikálními zákony. Kauzalita se ve fyzice může projevovat v mechanistických a pravděpodobnostních formách. V souladu s tím mohou být zákonitosti ve fyzice dynamické (klasická fyzika) a statistické (kvantová fyzika, termodynamika).

Viz také

Poznámky

  1. ↑ 1 2 Afanasyeva V. V. , Anisimov N. S. Post-non- classic ontology Archived copy of July 27, 2019 at the Wayback Machine // Questions of Philosophy . - 2015, č. 8. - str. 28-41
  2. ↑ Ivanov V. G. Fyzika a výhled. - L., Nauka, 1975. - c. 80
  3. ↑ 1 2 3 Frolov, 2001 , str. 305-306.
  4. ↑ Formování světového názoru, 1976 , s. 151.
  5. ↑

    Pokud jsou zákony moderní kvantové teorie aplikovány na jevy za extrémních podmínek (velmi vysoké energie nebo velmi malé vzdálenosti), pak se někdy získají buď nejednoznačné výsledky, nebo výsledky, které nemají vůbec žádný fyzikální význam. V takových případech je zjevně dosaženo mezí použitelnosti teorie a je nutné její další rozvoj.

    P.A.M. Dirac Evoluce fyzického obrazu přírody // Elementární částice. - Ed. B. V. Medveděv . - M., Nauka , 1965. - str. 130
  6. ↑

    ...rozpory v teorii pole, která kombinuje základní zákony relativity a kvantové mechaniky, ukazují, že tyto zákony musí být nakonec porušeny a na krátké vzdálenosti musí být změněna základní ustanovení teorie. Jak to lze provést, lze jen hádat. Řešení tohoto problému pravděpodobně povede k teorii, která zahrnuje všechny elementární částice a všechny jejich interakce najednou.

    Walter E. Thirring Principy kvantové elektrodynamiky. - M., Vyšší škola, 1964. - Str. 198
  7. ↑ 1 2 Naumov A. I. Fyzika atomového jádra a elementárních částic. - M., Osvícení , 1984. - Náklad 30 000 výtisků. - S. osm
  8. ↑ Landsberg G.S. Základní učebnice fyziky. Svazek 1. - M. , Nauka , 1964. - str. 370
  9. ↑ Landsberg G.S. Elementární učebnice fyziky. Svazek 1. Mechanika. Teplo. Molekulární fyzika. - M., Nauka , 1975. - Náklad 350 000 výtisků. - S. 457
  10. ↑ Naumov A.I. Fyzika atomového jádra a elementárních částic. - M., Osvícení, 1984. - S. 8
  11. ↑ Filosofie pro technické univerzity, 2003 , str. 330.
  12. ↑ Andrey Angorsky O geometrickém „šití“ 3D časoprostoru Archivní kopie z 12. června 2020 na Wayback Machine

Odkazy

Literatura