|
Фундаментом естественнонаучной картины мира (ЕНКМ) являются общие понятия:
· Материя
· Движение
· Время
· Пространство
· Взаимодействие
Материя(физ.) – это все то, что прямо или косвенно (опосредованно) воздействует на органы чувств человека.
Материя(философ.) – это реальность, данная нам в ощущениях и независимая от человека.
Движение – это любое изменение, которое происходит с материальными объектами в результате их взаимодействий. Материя не существует без движения.
Движение – это необъемлемое свойство материи. Материя не существует без форменного состояния, она дискретна.
Тело® молекулы® атомы® протоны, нейтроны, электроны® кварки
В современной физике различают три вида материи:
1. Вещество
2. Поле
3. Физический вакуум (экспериментально обнаружен в ускорителях в 50-х гг. XX)
Вещество – это любые материальные объекты, имеющие массу. Кроме массы может быть электрический заряд. Элементарные частицы (нейтрино имеют массу, 2002 год).
У вещества есть четыре агрегатных состояния: - Твердое
- Жидкое
- Газообразное
- Плазма
Состояние материального объекта характеризуется физическими величинами, или параметрами состояния: координаты, энергия, температура, масса, спин, энтропия, состав.
Переход от одного состояния к другому есть движение материи.
Виды движения:
1. Механическое
2. Колебательное и волновое
3. Тепловое
4. Процессы переноса (диффузия, теплопроводность)
5. Фазовые переходы
6. Радиоактивный распад
7. Химические и ядерные реакции
8. Эволюция живых организмов
9. Метаболизм
Поле – особое состояние среды, в каждой точке которой заданы параметры, которые характеризуют состояние вещества и которые непрерывно и плавно меняются от точки к точке.
Поле является материальным фактором, который приводит к взаимодействию тел.
В макромире поле противоположно веществу (не имеет массы, непрерывно и т.п.).
В микромире нет раздельно поля и вещества, там присутствует корпускулярно-волновой дуализм.
Физический вакуум – самое низшее энергетическое состояние квантового поля. Среднее число частиц в вакууме равно нулю. Там существуют виртуальные частицы со временем жизни t£10-18 с. Вакуум «кипит» этими частицами, но они обладают низкой энергией.
Дополнение от автора конспекта:
Одной из особенностей вакуума является наличие в нем полей с энергией, равной нулю и без реальных частиц. Это электромагнитное поле без фотонов, это пионное поле без пи-мезонов, электронно-позитронное поле без электронов и позитронов.
Но раз есть поле, то оно должно колебаться. Такие колебания в вакууме часто называют нулевыми потому, что там нет частиц. Удивительная вещь: колебания поля невозможны без движения частиц, но в данном случае колебания есть, а частиц нет! Как это можно объяснить? Физики считают, что при колебаниях рождаются и исчезают кванты. Колеблется электромагнитное поле – рождаются и пропадают фотоны, колеблется пионное поле – появляются и исчезают пи-мезоны и т.п. Физика сумела найти компромисс между присутствием и отсутствием частиц в вакууме. Компромисс такой: частицы рождаются при нулевых колебаниях, живут очень недолго и исчезают. Однако, получается, что частицы, рождаясь из «ничего» и приобретая при этом массу и энергию, нарушают тем самым неумолимый закон сохранения массы и энергии. Тут вся суть в том «сроке жизни», который отпущен частицам: он настолько краток, что «нарушене» законов можно лишь вычислить теоретически, но экспериментально это наблюдать нельзя. Родилась частица из «ничего» и тут же умерла. Например, время «жизни» мгновенного электрона, примерно, 10-21 секунды, а мгновенного нейтрона 10-24 секунды. Обычный же свободный нейтрон живет минуты, а в составе атомного ядра даже неопределенно долго, как и электрон, если его не трогать.
|
