Система гуманитарного и социально-экономического знания. В. А. Соломатин

Чтение книги онлайн.

      Наиболее общие свойства материального мира

      Шаг за шагом физика раскрывала новые свойства материального мира. В частности, было обнаружено единство прерывного и непрерывного начал в строении материи, что отразилось в понятиях вещества и поля как фундаментальных ее видах, выражающих дискретность материального мира (атомическое вещество) и его непрерывность (поле). Если понятие вещества как формы материи было известно давно, то обнаружение полевых структур материи происходит в XIX веке (М. Фарадей и Дж. Максвелл разработали концепцию поля как самостоятельной физической реальности).

      С появлением квантовых представлений в центре внимания ученых – процесс диалектического синтеза противоположностей прерывного и непрерывного. Корпускула (частица) понимается как нечто строго локализованное в пространстве; поле (волна) характеризуется отсутствием подобной локализации в пространстве, невозможностью разложения на отдельные элементы и наложением волн. Частицы выступают как носители дискретности, а волны – носители непрерывности. Первоначально в физике выдвигалась идея, что свойства прерывности и непрерывности абсолютно противоположны и не совместимы. Но уже в 1900 году М. Планк, исследуя проблему излучения абсолютно черного тела, высказал предположение, что энергия электромагнитных волн излучается и поглощается в виде определенных квантов энергии. В дальнейшем А. Эйнштейн вводит в физику понятие кванта света (фотона), что позволило ему разрешить загадку фотоэффекта, необъяснимую, если исходить из волновой теории света.

      Но объяснить природу света, исходя только из его понимания как потока корпускул, тоже было нельзя (в частности, с этих позиций невозможно объяснить такие точно установленные свойства света, как интерференция и дифракция, допускавших только волновое объяснение). Поэтому Л. де Бройль выдвигает гипотезу о наличии у микрочастиц волновых свойств, а Э. Шредингер открывает основной закон движения микрообъектов (волновое уравнение Шредингера). Почти одновременно со Шредингером В. Гейзенберг строит матричную механику, что утвердило корпускулярно-волновой дуализм в физике.

      Однако общепринятого физического осмысления данного явления нет и до сих пор (Л. де Бройль выдвинул для объяснения этого феномена теорию так называемой волны-пилота, согласно которой существует классическая частица, но ее движение управляется связанной с ней волной; Э. Шредингер пытался решить проблему на путях отрицания реальности частиц: физической реальностью он объявил Ψ-волны; М. Борн обосновывал статическую интерпретацию Ψ-функции; В. Фок определил Ψ-функцию как описывающую потенциальные возможности взаимодействия микрообъекта с классическим прибором). И тем не менее квантовая теория поля прочно утвердила идею, что любой элементарной частице сопоставляется соответствующее поле и, наоборот, каждому полю сопоставляются частицы, рассматриваемые как кванты этого поля.

      Задача осмысления корпускулярно-волнового дуализма привела Бора к формулированию принципа дополнительности, по которому для воспроизведения целостности изучаемого предмета (явления) необходимо применять взаимоисключающие СКАЧАТЬ