Физик онол гэж юу вэ? Сургуулийн физикийн хичээлийн физикийн онолууд

Орчин үеийн физик бол мэдлэгийн туйлын салаалсан салбар бөгөөд тодорхой шалгуурын дагуу хэд хэдэн хэсэгт хуваагддаг. Жишээлбэл, судалгааны объектын дагуу физикийг ялгадаг энгийн бөөмс, атомын цөм, атомын физик, молекулын физик, физик хатуу бодис, шингэн ба хий, плазмын физик, сансрын биетүүдийн физик.

Физикийг судалж буй материйн хөдөлгөөний үйл явц эсвэл хэлбэрээс хамааран дараахь байдлаар хувааж болно. механик хөдөлгөөн; дулааны хөдөлгөөн; цахилгаан соронзон үйл явц; таталцлын үзэгдэл; хүчтэй ба сул харилцан үйлчлэл. Физикийн шинжлэх ухааныг судалж буй үйл явцын дагуу хуваах нь орчин үеийн физикт тэдгээр нь хоорондоо уялдаа холбоогүй эсвэл бараг хамааралгүй олон тооны хуулиудын салангид багцыг бус, харин үзэгдлийн өргөн хүрээг хамарсан цөөн тооны суурь хуулиуд эсвэл физикийн суурь онолуудыг авч үздэг болохыг харуулж байна. Эдгээр онолуудад хамгийн бүрэн гүйцэд болон ерөнхий хэлбэрбайгаль дахь объектив үйл явцыг тусгасан болно.

Физик онол бол арга зүйн мэдлэгийн тогтолцооны элементүүдийн нэг юм бүрэн системфизикийн мэдлэг, бүрэн дүрсэлсэн тодорхой тойрогүзэгдлүүд бөгөөд дэлхийн физик зургийн бүтцийн элементүүдийн нэг юм.

Динамик хэлбэрийн үндсэн онолууд нь: сонгодог Ньютон механик, механик тасралтгүй, термодинамик, Максвеллийн макроскопийн электродинамик, таталцлын онол. Статистикийн онолд: сонгодог статистик механик(эсвэл ерөнхийдөө - статистик физик), квант механик, квант статистик, квант электродинамикболон бусад салбаруудын харьцангуй квант онолууд.

Сургуулийн физикийн хичээл нь эргэн тойронд бүтэцлэгдсэн байдаг дөрвөн үндсэнфизикийн онол: сонгодог механик, молекул кинетик онол, электродинамик, квант онол. Сургуулийн физикийн хичээлийн онолын цөм нь сургуулийн хичээлд тусгайлан тохируулсан дөрвөн үндсэн онолыг агуулдаг. Энэ нь физикийн хичээлийн ерөнхий чиглэлийг боловсролын болон арга зүйн шугам хэлбэрээр тодорхойлж, дараа нь эдгээр шугамын эргэн тойронд бүх материалыг бүрдүүлэх боломжийг олгодог. Энэ ерөнхий дүгнэлт боловсролын материалоюутнуудад бүтцийн талаар зохих санаа бодлыг бий болгох боломжийг олгодог орчин үеийн физик, түүнчлэн хэрэгжилт онолын аргасургалт.

Боловсролын материалыг ерөнхийд нь нэгтгэх нь ерөнхий политехникийн боловсролын шинжлэх ухааны үндэс болсон мэдлэгийн тогтолцоог чанарын өндөр түвшинд шингээх, үр ашгийг хангахад чиглэгддэг. боловсролын үйл явцтодорхой мэдлэгийн салбарын гүн гүнзгий, салшгүй ойлголт; бүтээлч, шинжлэх ухаан, онолын сэтгэлгээний хэв маягийг бүрдүүлэх, хөгжүүлэх талаар.

В.Ф.Ефименкогийн бүтээлд үндэслэн В.В.Мултановский дараахь зүйлийг тодорхойлсон бүтцийн элементүүдфизик онол: үндэс, үндсэн, үр дагавар, тайлбар.

Физик онолын түвшинд ерөнхий ойлголт сургуулийн курсфизик нь мөчлөгийн үе шатуудын дагуу хөгждөг шинжлэх ухааны мэдлэг, үзэл баримтлал, хуулийн түвшний ерөнхий ойлголтоос эзлэхүүний хувьд ялгаатай: хичээлийн бүхэл бүтэн хэсгийн материалыг онолын үндсэн хэсэгт нэгтгэх ёстой. Онолын түвшинд ерөнхий ойлголтыг ашиглах нь мэдлэгийг нэгтгэх асуудлыг шийдэх болно. Гэсэн хэдий ч үндсэн онолын түвшинд ерөнхий ойлголтыг сургуулийн хичээлд ашиглах нь олон бэрхшээлтэй тулгардаг. Тэдгээр нь үндсэндээ үл нийцэх байдлаас бүрддэг математикийн мэдлэгфизикийн онолд ашигладаг нарийн төвөгтэй математикийн аппаратын оюутнууд. Үүнээс үзэхэд сургуулийн хичээлийн хувьд физик онолыг тусгайлан боловсруулсан байх ёстой боловсролын системХязгаарлагдмал боловч хангалттай тойргийг анхан шатны арга хэрэгслээр шийддэг, мэдлэгийн хууль тогтоомжид нийцүүлэн онолын ерөнхий нэгтгэлийн бүтэцтэй мэдлэг тодорхой ажлууд. Үүний зэрэгцээ материаллаг объектын үндсэн ойлголт, санаа, загвар, тэдгээрийн харилцан үйлчлэл нь нийцэж байх ёстой орчин үеийн түвшиншинжлэх ухаан, чанарын тайлбарыг өгнө өргөн хамрах хүрээфизик үзэгдлүүд.

Ахлах сургуулийн физикийн хичээлийн янз бүрийн хэсгүүдийн ерөнхий дүгнэлтүүд нь тэнцүү биш гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Хэрэв сонгодог механиконолын ерөнхий дүгнэлтийн сонгодог хэлбэрээр, дараа нь " хэсэгт танилцуулсан. Молекулын физик» ерөнхий дүгнэлт нь бүх зүйлийг хамарч чаддаггүй. Сургуулийн "Электродинамик", "Хэлбэлзэл ба долгион", "Квантын физик" зэрэгт онолын цөмүүд байдаггүй.

Энэ нь сонгодог механикийн бүтэц, молекул кинетик онолыг сургуулийн физикийн хичээлийн хүрээнд хамгийн бүрэн дүүрэн авч үзэх боломжтой гэсэн үг юм. Бүтэцийг бүрэн өргөжүүлэх, жишээлбэл, иймэрхүү суурь онолХэрхэн сонгодог электродинамикболомжгүй (ялангуяа оюутны математикийн ур чадвар хангалтгүйгээс). Физикийн чиглэлээр сурч байхдаа ахлах сургууль"Сонгодог механик" физикийн үндсэн онол нь дараахь бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэнэ.

Физикийг судлахдаа янз бүрийн түвшинд тохиолддог физик онолуудын хооронд олон янзын холбоо байдгийг анхаарах хэрэгтэй. Эдгээр нь юуны түрүүнд бүх онолд нийтлэг ойлголтууд (хурд, масс, импульс гэх мэт), ерөнхий хуулиуд (эрчим хүчний импульс хадгалагдах хууль) байдгаараа илэрдэг. Онолуудын хоорондын холбоо нь одоогоор арга зүйн ерөнхий шинжлэх ухааны зарчмын статустай байгаа ерөнхий физик зарчмуудын түвшинд явагддаг. Үүнд захидал харилцаа, нэмэлт, тэгш хэм, учир шалтгааны зарчмууд орно.

ФИЗИКИЙН СОНГОГДОХ БУС НЭГДЭЛ

А.С.Кравец

А.Б.Мигдал "Байгалийн шинжлэх ухааны түүх бол нэг төрлийн үзэгдлийг нийтлэг шалтгаанаар тайлбарлах оролдлогын түүх юм." Ийм эв нэгдэлтэй байх хүсэл нь ертөнцийг тайлбарлах үзэл суртлын хэрэгцээгээр хязгаарлагдахгүй: физикийн хувьд энэ нь шинэ онолыг бий болгоход чухал үүрэг гүйцэтгэсэн. Ийнхүү Тэнгэр, Газрын хуулийн чанарын ялгааг арилгасан Г.Галилей аливаа механик үзэгдлийг тайлбарлаж болох физикийн нэгдсэн суурь зарчмуудыг эрэлхийлэх хөтөлбөрийг тунхаглан хэрэгжүүлжээ. Түүний ажлыг И.Ньютон үргэлжлүүлж, сонгодог физикийн туг болсон агуу онолыг бүтээжээ.

Л.Эйлер, П.Лагранж, В.Гамильтон, Б.Якоби нарын бүтээлүүдэд сонгодог механик нь хамгийн бага тооны анхны постулатын үндсэн дээр бүх механик үзэгдлийг тайлбарлах чадвартай жинхэнэ бүх нийтийн онол болсон. Эцсийн эцэст, сонгодог механикийн амжилт нь маш их байсан тул ихэнх эрдэмтэд бүх шинжлэх ухааны нэгдмэл байдлын идеал нь аль хэдийн биелсэн гэдэгт зөвхөн механикийн зарчмуудыг байгалийн шинжлэх ухааны бүх салбаруудад, магадгүй бүр нэвтрүүлэх шаардлагатай гэж үзэж эхлэв нийгмийн шинжлэх ухаанд (Ж.-П. Лаплас). Ийнхүү эв нэгдэл гэдэг нь бүх физик үзэгдлүүдийг (зөвхөн физик төдийгүй) нэг идеал онол болгон бууруулах боломжтой гэж ойлгосон.

Сонгодог бус физик (харьцангуйн онол ба квант механик) үүссэн нь эдгээр унитарист амбицад хүчтэй цохилт болсон. Сонгодог хандлагаас эрс ялгаатай уламжлалт бус онолууд үүссэний цочирдол маш их байсан тул олон судлаачид хуучин зарчмуудын балгасуудын талаар ярьж эхлэв. Сонгодог бус физикийн чанарын онцлог, сонгодог үзэл баримтлалд үл нийцэх байдлыг ойлгохын тулд шинжлэх ухаанд багагүй цаг зарцуулсан. Физикийн нэгдмэл байдлын санаа мэдэгдэхүйц ганхсан бололтой. Физикчид нэгдмэл байдлын үзэл бодлоос олон талт байдлын санааг илүүд үзэж эхлэв. Физикийг янз бүрийн сэдвүүдэд хуваасан: бага хурдтай хөдөлгөөний бүс нь өндөр (харьцангуй) хурдтай хөдөлгөөнтэй, талбар нь материйн эсрэг, бичил ертөнц нь макро ертөнцийн эсрэг байсан гэх мэт. Сонгодог бус физик бий болсноор шинжлэх ухаанд жинхэнэ хөгжил нь зөвхөн үндсэн хувьсгалт хувьсгалаар явагддаг бөгөөд шинэ физик онол нь хуучин онолын альтернатив хувилбар байх ёстой гэсэн итгэл үнэмшилтэй болсон юм. Шинэ физикийг гайхалтай үндэслэгчдийн нэг Н.Бор ч гэсэн физикийн шинэ онол нь дэндүү “галзуу” мэт санагдахын тулд уламжлалт бус байх ёстой гэсэн санаагаар хүртэл ярьж байсан. Н.Бор өөрөө квант механикийг хөгжүүлэх явцад квант онол болон сонгодог физикийн хоорондын холбоог тогтоох хэд хэдэн чухал алхам хийсэн нь үнэн. Тэрээр хоёрдмол үзэл, захидал харилцааны зарчмыг чадварлаг хэрэгжүүлсэн. Эхний зарчим нь талбай ба матери, долгион ба корпускулын шинж чанаруудын хоорондох гүүрийг бий болгож, тэдгээрийг квант механик аргаар нэгтгэж, шинэ болон хуучин онолуудын хоорондох хязгаарлагдмал холболтыг олох боломжтой болгосон. Гэсэн хэдий ч физикийн чанарын олон янз байдал, онолын үндсэн бууралтгүй байдлын талаархи итгэл үнэмшил нь бүх нийтийн шинж чанартай байв.

Гэхдээ түүхийн мэнгэ хичээнгүйлэн ухсан. Аажмаар физик нь хөгжлийнхөө шинэ шатанд орсон бөгөөд үүнийг сонгодог бус дараах гэж нэрлэж болно. Энэ үе шатны санааг шинжлэх ухааны арга зүйд В.С. Тэрээр "Шинжлэх ухааны түүхэн хөгжилд 17-р зуунаас эхлэн гурван төрлийн шинжлэх ухааны оновчтой байдал үүсч, үүний дагуу техноген соёл иргэншлийн хөгжлийн хүрээнд шинжлэх ухааны хувьслын гурван үндсэн үе шат гарч ирэв. : 1) сонгодог шинжлэх ухаан (сахилгын өмнөх болон сахилгын зохион байгуулалттай шинжлэх ухаан гэсэн хоёр төлөвт); 2) сонгодог бус шинжлэх ухаан; 3) сонгодог бус дараах шинжлэх ухаан. Эдгээр үе шатуудын хооронд өвөрмөц давхцал байдаг бөгөөд шинэ үе шат бүр нь өмнөх ололт амжилтыг үгүйсгээгүй бөгөөд зөвхөн үйл ажиллагааны цар хүрээ, тодорхой төрлийн асуудалд хэрэглэх боломжийг тодорхойлсон. Шинэ арга хэрэгсэл, аргуудыг хөгжүүлснээр шинэ үе шат болгонд даалгаврын хүрээ өөрөө огцом өргөжиж байв." 20-р зууны сүүлийн гуравны нэгд голчлон гарч ирсэн физикийн сонгодог бус үе шатны онцлог шинж чанаруудыг арга зүйчид хараахан ойлгоогүй байгаа боловч энэ нь физикийн нэгдмэл байдлын талаархи бидний санаа бодлыг эрс өөрчилсөн нь аль хэдийн тодорхой болсон. Энэ үе шат нь физикийн нэгдмэл нэгдлийн тухай сонгодог үеийн диссертацийг диалектик байдлаар даван туулж, түүний чанарын олон янз байдлын талаархи сонгодог бус үеийн эсрэг саналуудыг даван туулж, "олон талт байдлын нэгдмэл байдлын тухай" дүгнэлтэд хүргэдэг.

Физик онолуудыг нэгтгэх үйл явц нь шинэ суурь онолууд (харьцангуйн тусгай онол ба квант механик) боловсруулсны дараа шууд эхэлсэн бөгөөд физик онолын хөгжлийн хоёр түвшинд хөгжиж байв. Нэгдүгээрт, сонгодог болон квант физикийн хоорондох гүүрийг бий болгохын тулд гүнзгийрүүлсэн ажил үргэлжилсэн. Үндсэндээ энэ үйл явц нь математик формализмын ерөнхий ойлголтын маш хийсвэр түвшинд явагдсан. Үүний үр дүнд сонгодог ба квант механикийн үндсэн томъёоны тодорхой физик утга, тайлбарын чанарын бүх ялгааг үл харгалзан тэдгээр нь нийтлэг зүйлтэй байдаг нь тодорхой болсон (эцсийн эцэст хоёулаа механик юм). Энд байгаа математикийн инвариант нь П.Лагранжийн ерөнхий математик формализм бөгөөд энэ нь онол болгонд тохируулан өөрчлөгддөг (сонгодог онолын ерөнхий координатууд нь сонгодог бус онол дахь Эрмитийн операторуудтай тохирч байна). Хоёр онол хоёуланд нь хамаарах ерөнхий бүлгийн онолын хуулиуд олдсон.

Хоёрдугаарт, одоо байгаа онолыг нэгтгэн шинэ онол хайх ажил эхэлсэн. Физикчдийн өмнөө тавьсан хамгийн дээд даалгавар бол талбайн ерөнхий онолыг бий болгох зорилго байв. Ийм ерөнхий онолыг эрэлхийлэх урьдач жишээг А.Эйнштейн таталцлын (таталцлын) ерөнхий онолыг боловсруулахдаа тавьж, таталцлаас электродинамик руу гүүр барихыг оролдсон. Гэсэн хэдий ч ийм талбайн тоо хэмжээг тодорхойлох оролдлого нь хязгааргүй байдлын улмаас шийдэгддэггүй математикийн бэрхшээлтэй тулгарсан. Электродинамик, квант механик, харьцангуйн тусгай онолын нэг төрлийн синтез болох квант электродинамикийн хөгжилд анхны томоохон нээлт хийсэн. Гэсэн хэдий ч квант электродинамик нь шийдвэрлэх боломжтой байсан, i.e. Зөвхөн тоосонцортой харьцдаггүй талбайн онцгой онцгой тохиолдлуудад тогтмол тооцоолсон үр дүнд хүргэсэн: энэ нь физик вакуумын хамгийн бага, өдөөгдөөгүй энерги бүхий талбайн төлөв байдлыг маш сайн тодорхойлсон. Өдөөгдсөн түвшин, цахилгаан соронзон орны электрон-позитроны оронтой харилцан үйлчлэлийг харгалзан үзэх оролдлого нь ижил зөрүүд хүргэсэн.

Хүчтэй харилцан үйлчлэлийг тайлбарлахад хоёр дахь амжилтад хүрсэн. Квант хромодинамикийг үндсэндээ квант электродинамиктай зүйрлүүлэн бүтээсэн. Квант хромодинамик нь үндсэн дэд хэсгүүд - кваркуудын санааг нэвтрүүлсэн бөгөөд тэдгээрээс нарийн төвөгтэй хэсгүүд - мультиплетууд үүсдэг. Квантын хромодинамикийн бүтээн байгуулалт нь хоёр үндсэн санааг дэвшүүлсэн бөгөөд дараа нь янз бүрийн төрлийн физик харилцан үйлчлэлийг нэгтгэх хөтөлбөрийн үндэс болсон. Эхний санаа нь харилцан үйлчлэлийн зайнаас хамааран үр дүнтэй цэнэгийн тухай ойлголтыг (ассимптотик эрх чөлөөний санаа) нэвтрүүлэх боломжийг олгосон. Хоёр дахь нь аливаа объектив онол нь хэмжүүрийн хувиргалттай холбоотой өөрчлөгдөөгүй байх ёстой, өөрөөр хэлбэл. Энэ нь Абелийн бус царигийн талбай гэж нэрлэгддэг тусгай төрлийн царигийн талбайн онол байх ёстой.

70-аад онд сул ба цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийг цахилгаан сул харилцан үйлчлэлийн нэг онол болгон нэгтгэх ахиц дэвшил гарсан. Нэгдлийн "ардчилсан" зарчим нь хоёр олон талт бүтээн байгуулалтад тулгуурласан. Тэдгээрийн нэг нь лептонуудын (электрон, мюон, нейтрон ба харгалзах эсрэг бөөмс), нөгөө нь лептонуудын хоорондын харилцан үйлчлэлийг явуулдаг нэгдмэл завсрын вектор хэсгүүдийн (фотон ба W-мезон) бүлэг-онолын шинж чанаруудтай тохирч байв. Барилгад байгаа нэгдсэн онолцахилгаан сул харилцан үйлчлэлийн хувьд янз бүрийн харилцан үйлчлэлийн нийлэгжилтийн удирдамж болох орон нутгийн тэгш хэмийн зарчим олдсон.

Глобал тэгш хэмийг ихэвчлэн орон зай, цаг хугацааны байрлалаас хамаардаггүй харилцан үйлчлэлийн дотоод тэгш хэм гэж ойлгодог. Глобал тэгш хэмийг ашиглах нь кваркийн харилцан үйлчлэлийн онолд ("найман нугалах зам") онцгой үр дүнтэй болох нь батлагдсан. Орон нутгийн тэгш хэм нь цэгээс цэг рүү тасралтгүй шилжих үед талбаруудын онцлог шинж чанаруудыг ижил хэвээр үлдээдэг. Орон нутгийн тэгш хэмийн зарчим нь динамик тэгш хэм ба орон зай, цаг хугацааны хоорондох гүүрийг бий болгосон. Орон нутгийн тэгш хэмийн физик үр дагавар нь харилцан үйлчлэлийн тээвэрлэгч болж үйлчилдэг массгүй бөөмс, бөөмийн цэнэгийг хадгалах явдал бөгөөд энэ зөөвөрлөгчтэй харилцан үйлчлэх хүчийг тодорхойлдог.

Орон нутгийн тэгш хэмийн санааг аяндаа тэгш хэмийн эвдрэлийн хоёр дахь чухал санаагаар нэмж оруулсан болно. Товчоор хэлбэл, хэрэв эхний санаа нь хоёр төрлийн харилцан үйлчлэлийн бүлэг-онолын нэгдмэл байдлыг олох боломжийг олгосон бол хоёр дахь нь тодорхой физик нөхцөлд тэдгээрийн хооронд үүссэн ялгааг тайлбарлах боломжтой болгосон. Талбайн онцгой төлөвтэй холбоотой аяндаа тэгш хэмийн эвдрэл (Босе конденсат үүсэх) нь бодит ажиглагдаж буй бөөмийн масс, цэнэг, харилцан үйлчлэлийг салгахад хүргэсэн байх ёстой. Эдгээр нарийн төвөгтэй үйл явцын онолын тайлбарыг өгөхийн тулд Хиггсийн онолыг боловсруулсан.

Эцэст нь хэлэхэд, масс, хураамжийг хэвийн болгох (зөрчилтэй тэмцэх) хуучин асуудалд ноцтой ахиц дэвшил гарсныг дурдахгүй байхын аргагүй юм. Харилцаа холбоог нэгтгэх зам дээр энэ асуудлыг даван туулахад илүү хялбар болсон. Эцэст нь дахин нормчиллын ерөнхий онолыг боловсруулсан бөгөөд энэ нь харилцан үйлчлэлийн тогтмол нь харилцан үйлчлэлийн радиусаас хамааралтай болохыг харуулсан дахин нормчиллын бүлгийн өөрчлөлтийн онол юм.

Онолын сэтгэлгээний хөгжлийн эдгээр бүх урсгалууд нь ихэвчлэн Их нэгдэл гэж нэрлэгддэг цахилгаан сул ба хүчтэй харилцан үйлчлэлийн нэгдсэн онолыг шинээр нэгтгэхэд хүргэсэн. Элемент бөөмийн физикийн бүх үндсэн үр дүнг нэгтгэсэн энэхүү онол нь шинэ физик зарчмуудын нийлэгжилт (хэмжээний талбайн зарчим, орон нутгийн тэгш хэмийн зарчим, аяндаа тасарсан тэгш хэмийн санаа) ба шинэ онол дээр суурилдаг. дахин хэвийн болгох бүлгийн өөрчлөлтийн байдал. Орчин үеийн физик нь харилцан үйлчлэлийн синтезийн шинэ шийдэмгий алхам хийх асар том хэтийн төлөвийг нээж өгсөн. Урд нь таталцлыг бусад төрлийн харилцан үйлчлэлтэй нэгтгэх (супер нэгдэх) юм. "Бүх харилцан үйлчлэлийг нэгдмэл байдлаар нэгтгэх нь" гэж А.Б Мигдал бичжээ, "зарчмын хувьд бүх физик үзэгдлийг нэг талаас тайлбарлах чадварыг хэлнэ. Энэ утгаараа ирээдүйн онолыг Бүх зүйлийн онол гэж нэрлэдэг.”

Физикийг нэгтгэх хөтөлбөр нь онол хоорондын гэж нэрлэгддэг физик онолуудын хоорондын хамаарлыг шинжлэх арга зүйн сонирхлыг өдөөсөн. Одоогийн байдлаар онол хоорондын харилцааны таван төрлийг мэддэг.

Ерөнхий дүгнэлт гэдэг нь физикийн онолыг нэгтгэн дүгнэх үйл явц бөгөөд үүний үр дүнд онолын өмнөх томъёолол (хувилбар)-тай харьцуулахад физик үзэгдлийн ангиллыг илүү жигд дүрслэх боломжтой болдог. Физик онолыг нэгтгэн дүгнэх нь математикийн формализмд өөрчлөлт орохыг үргэлж шаарддаг бөгөөд энэ нь онолын цар хүрээг өргөжүүлэхээс гадна шинэ хэв маягийг тодорхойлох, физик бодит байдлын илүү "нарийн" бүтцийг нээх боломжийг олгодог.

Онолуудын хоорондын тодорхой хамаарал болох бууралт нь урт хугацааны арга зүйн маргааны сэдэв юм. Философийн өргөн утгаараа бууралт гэдэг нь нарийн төвөгтэй объектын хуулиудыг (шинж чанарыг) түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хууль (шинж чанар) болгон бууруулах (эсвэл хасах) боломж гэж ойлгодог. Үүнтэй холбогдуулан биологи ба физик, хими ба физикийн хоорондын харилцааны талаархи хамгийн халуун философийн хэлэлцүүлэг өрнөдөг. Гэсэн хэдий ч физик онолыг багасгах асуудал нь илүү нарийн бөгөөд илүү тодорхой юм. Энэхүү тодорхой утгаараа бууралт нь хоёр онолын хоорондох логик харилцаа гэж харагддаг бөгөөд тэдгээрийн нэг нь нөгөөг нь гаргах үзэл санаа, үзэл баримтлалын үндэс болдог. Дараа нь бид эхний онол нь үндсэн (үндсэн) онол, хоёр дахь нь бууруулж болох (үзэгдэл судлалын) онол гэж хэлж болно.

Физик онолын хөгжлийн тасралтгүй байдлыг ойлгоход асимптотик харилцаа зайлшгүй шаардлагатай. Эдгээр харилцааны мөн чанар нь онолын бие биедээ хязгаарлагдмал шилжилтийг илэрхийлдэгт оршино. "Асимптотик" (хязгаар) гэсэн нэр томъёо нь физик онолуудын хоорондын хамаарлын онцгой бус дедуктив шинж чанарыг илэрхийлдэг. Асимптотик харилцааг ерөнхийлөлт (ерөнхийлэл) эсвэл бууралт болгон бууруулж болохгүй. Асимптотик шилжилтүүд нь физик бодит байдлын янз бүрийн түвшинд хамаарах үндсэн онолуудын хоорондын холбоонд хамгийн тод илэрдэг.

Эквивалент харилцаа нь ижил объектив бодит байдлын онолын тодорхойлолтуудын тэгш байдлыг санал болгодог. Эквивалентийн хамаарал нь онол ба эмпиризмын хоорондын уялдаа холбоон дахь диалектик гүнзгий зөрчилдөөнийг нуун дарагдуулдаг бөгөөд үүнийг антиномийн хэлбэрээр "ижил зүйлийн ялгаа", "ялгаатай байдлын ялгаа" гэж илэрхийлж болно. Ижил төстэй тайлбаруудын энэхүү далд диалектик нь тэдний шинжлэх ухааны мэдлэгт гүйцэтгэх үүргийг маш хоёрдмол утгатай үнэлэхэд хүргэдэг. Ялгааг үнэмлэхүй болгох нь үнэндээ онолын тодорхойлолтуудын тэнцүү байх боломжийг үгүйсгэхэд хүргэдэг. Баримтлалыг үнэмлэхүй болгох нь нөгөө туйл руу хөтөлдөг: тэдгээрийн уламжлалт байдлыг хүлээн зөвшөөрөх, физик онолыг цэвэр нөхцөлт сонгох боломжийг хүлээн зөвшөөрөх.

Орчуулга нь санаа, арга, загварыг нэг онолоос нөгөөд шилжүүлэх эвристик бөгөөд маш түгээмэл арга юм. Орчуулгын онцгой тохиолдол бол аналоги ашиглах явдал юм.

Эцэст нь, синтез нь янз бүрийн онол, тэдгээрийн анхны зарчим эсвэл формализмыг нэгтгэх эвристик хэлбэр бөгөөд үр дүнд нь шинэ онол бий болдог. Синтезийг онолын механик нэгдэл болгон бууруулж болохгүй, гэхдээ аль хэдийн мэдэгдэж байсан зарчим, формализмыг нэг хандлагад нэгтгэх боломжийг олгодог шинэ бүтээлч санаанууд дээр суурилдаг. Синтезийн сонгодог жишээ бол квант электродинамикийг бий болгох явдал юм. Орчин үеийн нэгтгэх онолууд нь синтезийн зам дагуу үүссэн боловч тэдгээрийг бүтээх явцад физик санааг нэгтгэх, орчуулах харилцааг идэвхтэй ашиглаж байсан.

Онол хоорондын харилцаа байгаа нь янз бүрийн физик онолуудын хооронд давшгүй ялгаа байхгүй, физик бол онолын конгломерат биш, харин эсрэгээрээ хөгжиж буй онолын систем гэдгийг харуулж байна. Онол бүр энэ системд маш тодорхой байр суурь эзэлдэг бөгөөд онол хоорондын харилцаагаар бусад онолуудтай холбогддог. Түүний санааг их бага хэмжээгээр бусад онолоос (орчуулга) зээлж авч болно, физик онол нь өөр онолын ерөнхий ойлголт эсвэл тодорхойлолт байж болно, түүнтэй адилтгах тайлбаруудын нэг байж болно, бууралт эсвэл асимптотын ойролцоо байж болно. хэд хэдэн онолын синтезийн үр дүнд. Тиймээс физикийн онолын систем нь маш нарийн бүтэцтэй байдаг. Энэхүү бүтэц нь нэгдмэл байдал, ялгаатай байдлын "нарийн" диалектикийг илчилдэг, энэ нь бодит байдлын физик дүрслэлийн янз бүрийн түвшинд өөр өөр хэлбэрээр илэрдэг. Н.П. Коноплевагийн ажилд ийм дөрвөн түвшинг тодорхойлсон: 1) үндсэн ерөнхий зарчим; 2) математикийн төхөөрөмж; 3) онолын загвар; 4) туршилт. Эхний түвшнээс дөрөв дэх шат руу шилжих нь биет мэдэгдлүүдийг тодорхой болгохтой тохирч, харин эсрэгээр эмпирик тайлбараас үндсэн зарчим руу шилжихэд мэдэгдлийн хийсвэр байдал, ерөнхий байдал нэмэгддэг. Суурь зарчмуудаас илүү ерөнхий зүйл нь мета онолын шинж чанартай мэдэгдэл байх тул энэ схемийг тодорхой болгох ёстой. физикийн онолын бүтцийн ерөнхий хууль, физикийн онолын загвар гэх мэт.

Физик онолуудын ижил төстэй байдал (нийтлэг байдал) ба ялгаа нь эдгээр онолын шинжилгээний хийсвэр байдлын түвшингээс хамаардаг нь одоо тодорхой болж байна. онолууд нь үндсэн зарчмуудын хувьд давхцаж болох боловч математикийн формализм, загвар гэх мэтээр ялгаатай, тэдгээр нь ижил математикийн формализм дээр суурилж болох боловч физик мэдэгдлийн бусад түвшинд ялгаатай байдаг. Мэдээжийн хэрэг, сонгодог болон квант онолуудын хооронд сайн мэддэг ялгаа бий. Гэсэн хэдий ч, хэрэв бид тэдгээрийн математик формализмын харьцуулсан дүн шинжилгээгээр хязгаарлагдах юм бол бид энд олон нийтлэг зүйлийг олж харах болно. Үнэн хэрэгтээ сонгодог онолуудыг агуулсан Лагранжийн формализмыг зохих ерөнхий дүгнэлтээр квант онолын талбарт экстраполяци хийх боломжтой. Түүгээр ч барахгүй энэ ялгаа нь үндсэн ерөнхий зарчмуудын түвшинд, жишээлбэл, тэгш хэм, инвариант байдлын түвшинд жигдрдэг.

Математик формализмын түвшинд динамик болон бүлгийн онолын онолын ялгааг харж болно. Эхнийх нь объектуудын харилцан үйлчлэлийг тодорхойлж, хөдөлгөөний тэгшитгэлийг дифференциал эсвэл интеграл хэлбэрээр боловсруулж, хоёр дахь нь физик хэмжигдэхүүний инвариантуудын онолын үүрэг гүйцэтгэдэг, тэдгээр нь физик хэмжигдэхүүний харгалзах бүлэг-онолын хувиргалт, онолын инвариантуудыг олох дүрмийг томъёолдог. . Гэсэн хэдий ч мета онолын түвшинд динамик онол бүрийг харгалзах бүлэгтэй харьцуулж болох тул энэ түвшинд эдгээр ангиллын онолын эсрэг тэсрэг байдал арилдаг. Иймээс онолын шинжилгээний нэг түвшинд өвөрмөц, чанарын хувьд эх, нөгөө түвшинд илүү хийсвэр, нэгдмэл, ерөнхий мэт харагддаг.

Энэ байдлыг зүйрлэлээр тайлбарлаж болно. Жишээлбэл, цагаан хоолтон, мах иддэг хүмүүсийг ихэвчлэн антипод гэж үздэг боловч ерөнхий өнцгөөс харахад бүгд хоол хүнс хэрэглэдэг хүмүүстэй адилхан байдаг.

Магадлал-статистик болон хатуу детерминист онолуудын хооронд (математик формализмын түвшинд) гүн гүнзгий ялгаа байсаар байгаа бололтой. Гэсэн хэдий ч, хачирхалтай татагчийн онолын талаархи сүүлийн үеийн судалгааны гэрэлд энэ хувилбар ганхаж байх шиг байна, учир нь хатуу динамик системүүд (хатуу тодорхойлогддог) магадлалын системтэй яг адилхан ажиллаж чадна гэдгийг харуулах боломжтой байсан.

Физикийн шинжлэх ухааны хамгийн ерөнхий барилгын материал бол түүний үндсэн зарчим юм. Эдгээрт учир шалтгааны зарчим (биеийн харилцан үйлчлэлийн цэгээс цэг рүү дараалсан дамжуулалт, өөрөөр хэлбэл богино хугацааны үйл ажиллагааны улмаас), экстремаль зарчмууд, түүнчлэн тэгш хэм, өөрчлөгдөөгүй байдлын зарчмууд орно. Сүүлийн ангиллын зарчмууд нь физикийн онолыг бүтээхэд онцгой чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Э.Вигнер тэднийг супер зарчим гэж нэрлэдэг. Үнэн хэрэгтээ, хэрэв физик хууль нь үзэгдлийн ангилалд тодорхой ижил төстэй байдлыг (нэгдмэл байдал) тогтоодог бол өөрчлөгдөөгүй байдлын зарчим нь физикийн хуулиудын ангилалд нэгэн төрлийн байдлыг аль хэдийн тогтоодог. математикийн хувиргалттай (физик орон зай, цаг хугацааны орчуулга, шилжилт, эргэлт гэх мэт) тэдгээрийн зарим ижил төстэй байдал. Э.Вигнер “Энэ бол нэг түвшнээс нөгөөд, илүү өндөр түвшинд шилжих шилжилт юм” гэж Э.Вигнер “Үзэгдлээс байгалийн хууль, байгалийн хуулиас тэгш хэм буюу өөрчлөгдөөгүй байдлын зарчмууд руу шилжих нь миний шаталсан шатлал гэж нэрлэдэг зүйлийг илэрхийлдэг. Бидний эргэн тойрон дахь ертөнцийн талаарх бидний мэдлэг."

Сүүлийн хэдэн арван жилд физикт "чимээгүй" хувьсгал гарсан бөгөөд энэ нь тэгш хэмийн зарчмуудыг дахин үнэлэхтэй холбоотой юм. Физик онолыг бий болгох гол зүйл бол физик шинж чанарын тэгш хэмийг хадгалах явдал гэж ихэвчлэн үздэг байв. Гэхдээ тэгш хэмийн төрлийг зөрчих нь эвристикийн ач холбогдол багатай болох нь тогтоогдсон. Эвдэрсэн тэгш хэмийн үзэгдлийн нээлт нь эгэл бөөмсийн физикийн хөгжилд томоохон нээлт хийхэд хүргэсэн.

Лагранж ба Гамильтоны төрлүүдийн формализм нь физикийн үндсэн зарчмуудаас багагүй ерөнхий шинж чанартай байдаг. Зарим эрс тэс зарчмуудыг нэмсэнээр физик объектын өргөн ангиллыг (бөөмс, гүйдэл, талбар гэх мэт) дүрслэх боломжтой.

Хэрэв бид физикийн онолын тодорхойлолтын илүү тодорхой түвшинд очвол эндээс тусгаарлагдсан, чанарын хувьд ялгаатай суурь онолуудыг олж авна. Суурь онолын тухай ойлголт нь ихэвчлэн хоёр шинж чанарыг агуулдаг: нэгдүгээрт, суурь онол нь дүгнэлт гаргах боломжгүй, өөр онол руу буулгах боломжгүй, бие даасан статустай; Хоёрдугаарт, энэ нь бүх нийтийн шинж чанартай бөгөөд энэ нь ижил төрлийн, бие биентэйгээ изоморф биш өргөн хүрээний үзэгдлийг дүрслэх боломжтой гэсэн үг юм.

Үндсэн онолуудад сонгодог механик, статистик механик, сонгодог электродинамик, харьцангуйн тусгай онол, квант механик зэрэг орно. Эдгээр үндсэн онолууд дээр үндэслэн тэдгээрийн эрлийз ба дериватив хэлбэрүүд нь нийлэгжилтээр үүсч болно: харьцангуй сонгодог механик, харьцангуй электродинамик, квант электродинамик, цахилгаан сул ба хүчтэй харилцан үйлчлэлийн нэгдсэн онол гэх мэт. Тиймээс бид анхдагч (анхны) ба синтетик (үүсмэл) үндсэн онолуудын оршин тогтнох тухай ярьж болно.

Үндсэн онолууд нь тусгайлан сонгосон онолын загваруудыг ашиглан физик бодит байдалтай холбоотой байдаг. Үндсэн онол бүр нь тодорхой ангиллын загвартай холбоотой үндсэн тайлбарын схемийг тодорхойлсон хэд хэдэн онолоор хүрээлэгдсэн байдаг. Суурь онол нь зөвхөн тодорхойлолтын хувьд (тодорхой онолын бүлгийг бий болгодог) төдийгүй цаашдын ерөнхий ойлголтын хувьд ч хөгжих хандлагатай байдаг. Энэ тохиолдолд физикийн суурь онол нь математикийн онолд өөрийн хэлбэрээр хандаж эхэлдэг. Лагранжийн аналитик механик, квант механикийн Дирак операторын томъёолол, хэмжүүрийн талбайн онол гэх мэтчилэн үүсдэг.

Физикийн үндсэн болон тусгай онолуудаас гадна физикийн онолыг хөгжүүлэх явцад үүсдэг математикийн асуудлууд, хувиргалтыг шийдвэрлэхэд туслах онолууд шаардлагатай байдаг. Туслах онолуудад дахин нормчиллын онол, цочролын онол, бие даасан талбарын арга (Хартри-Фокын арга) гэх мэт орно.

Ийнхүү физикийн онолуудын хоорондын нэлээн төвөгтэй холболтын сүлжээ илэрч байна. Физикийн бүх барилгын тулгуур бүтэц нь үндсэн зарчмууд болон бүх нийтийн математик формализмуудаар илэрхийлэгддэг; Байшингийн давхрын хооронд олон "шат", "гарц", "туслах байгууламж" гэх мэт байдаг.

Физик онолын бүтэц, хөгжлийн ерөнхий хэв маягийг тодорхойлох нь физик онолыг бий болгоход ерөнхий албан ёсны хандлагын боломжийн талаархи асуултыг тавих боломжийг бидэнд олгодог. Ийм хандлага орчин үеийн онолын физикт аль хэдийн бий. Тэдний судалгааны анхны сэдэв нь янз бүрийн физик онолууд байдаг тул тэдгээр нь зарчмын хувьд мета онол бөгөөд физикийн хөгжлийн дээд түвшинг төлөөлдөг.

Ю.И.Кулаковын боловсруулсан сонирхолтой аргуудын нэг нь физик бүтцийн онол гэж нэрлэгддэг. Энэ онолд физикийн онолын анхдагч (мөн зарчмын хувьд тодорхойлогдох боломжгүй) үзэл баримтлал, загваруудаас (долгион, бөөмс, гүйдэл гэх мэт) хийсвэрлэн авч, физикийн хоорондын харилцаанд анхаарлаа хандуулдаг. объектууд. Физик объектын "дотоод" шинж чанараас сатааруулж, түүнийг "хар хайрцаг" болгон харуулах нь физикийн онолын бүтцийн нэгдмэл байдлыг илчлэхийн тулд төлөх ёстой үнэ юм. Физик бүтцийн онолын гол ажил бол үзэгдлийн тэгш хэм гэж нэрлэгддэг объектуудын харгалзах олонлогийн харилцааны ерөнхий тэгш хэмийг олох явдал юм. Шинжилгээний эхний багц нь эмпирик матриц бөгөөд түүний элементүүдийг хоёр ангиллын объектын хэмжилтээс олж авдаг. Матрицын элементүүдийн харьцаанд хязгаарлалт тавьдаг бөгөөд энэ нь зарим функциональ хамаарал байгаагаар илэрхийлэгддэг бөгөөд түүний төрөл нь анхны ангиллаас хэмжсэн объектын сонголтоос хамаардаггүй. Энэ бол феноменологийн тэгш хэмийн зарчим юм. Тодорхой төрлийн функциональ хамаарлыг хязгаарлах (түүний тэгш байдал нь тэг) физик хуулийг боловсруулахад хүргэдэг.

Ийнхүү үзэгдлийн тэгш хэмийн төрлийг шинжлэх замаар бид физикийн үндсэн хуулиудыг олж илрүүлэхэд хүрч, физикийг бүхэлд нь янз бүрийн физик бүтцээр төлөөлөх болно.

Шинжилсэн онол нь физикийн бүх салбарт хамаарахгүй бөгөөд бодит боломжийн үүднээс хэд хэдэн үндсэн эсэргүүцэлтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч түүний үнэ цэнэ нь физикийн онолыг "дээрээс" бий болгох шинэ, уламжлалт бус аргыг нээж өгч, физикийн гүн гүнзгий бүтцийн нэгдмэл байдлыг онцолсон явдал юм.

Г.А.Зайцевын боловсруулсан өөр нэг мета онолын арга нь “Эрланген хөтөлбөр”-т тусгагдсан геометрийн онолыг нэгтгэх санаан дээр суурилдаг. Энэ хандлагыг физикийн онолын ерөнхий онол гэж нэрлэдэг бөгөөд түүний үндсэн ба тодорхойлох шинж чанар нь харгалзах суурь бүлэг байх болно.

Физик онолын ерөнхий онолд нийтлэг инвариант бүлгийн шинж чанартай, нэгэн зэрэг бүлгийн зарим параметрээр ялгаатай физик онолуудын багцыг сонгодог. Суурь бүлгүүд (эдгээр онолыг төлөөлдөг) хязгаарт шилжих замаар холбогдсон байх ёстой. Бүлгийн хязгаарлах параметрүүд (жишээлбэл, гэрлийн хурд c) болон хязгаарт шилжих арга нь харгалзах физик онолыг тодорхойлно.

Гэсэн хэдий ч физик онолыг бий болгоход чиглэсэн бүлэг онолын арга барил нь үндсэндээ өөр онолын зарим чухал шинж чанарыг ялгах боломжийг олгодоггүй; Жишээлбэл, ижил Галилейн бүлэг нь харьцангуй бус сонгодог механик ба харьцангуй бус сонгодог механикийг хоёуланг нь төлөөлдөг. квант механик. Тиймээс физикийн онолын ерөнхий онолыг хөгжүүлэх цаашдын үе шат нь бүлэг-онолын болон алгебрийн дүрслэлийн нийлэгжилттэй холбоотой юм. физикийн онолын ерөнхий онолыг алгебрчилснээр.

Алгебрийн аргын үндэс нь ажиглагдах зүйлсийн алгебрийн тухай ойлголт бөгөөд үүнийг ажиглаж болохуйц олонлог дээрх алгебрийн үйлдлүүд ба таних харилцааны системээр тодорхойлдог (сонгодог бус онолын хувьд ерөнхий координат ба момент, квант онолын хувьд Гермитийн оператор).

Физик онолын ерөнхий онолын алгебрийн схемийн математик аппаратын үүргийг Лие алгебрууд ба Ли бүлгүүд гүйцэтгэдэг. Хязгаарт хүрэх замаар тодорхойлогддог тодорхой физик онолын ерөнхий бүтцийг ажиглалтын алгебрийн шинж чанараар тодорхойлдог бөгөөд үндсэн бүлэг нь динамик тэгшитгэлийн инвариант шинж чанарыг тодорхойлж, түүний тусламжтайгаар бие даасан ажиглалтын тайлбарыг тодруулдаг.

Физик онолын алгебрийн онолын боломжийг мэдээж физик онолыг бий болгох бүх нийтийн алгоритмын нээлт гэж үнэлж болохгүй. Энэ арга нь хэд хэдэн үндсэн бэрхшээлтэй тулгардаг боловч энэ нь урьд өмнө анзаарагдаагүй байсан зүйлийг олж харах боломжийг олгодог - физикийн системийн нэгдэл, физикийн үндсэн онолын формализмын гүн гүнзгий холболт.

Өнөөг хүртэл физик нь уламжлалт аргаар хөгжиж ирсэн бөгөөд үүнийг "Вавилон" гэж нэрлэж болно: бие даасан баримт, хамаарлаас эхлээд бие биентэйгээ огт холбоогүй эсвэл бүр эсрэгээрээ байсан физик онолыг бүтээх хүртэл. "Грек" гэж нэрлэж болох хоёр дахь арга нь олон физик онолын зарим ерөнхий хийсвэр математик шинж чанаруудаас эхэлдэг. Эхний зам нь тодорхой зүйлээс ерөнхий рүү авирах, хоёр дахь нь - физик онолын бүх нийтийн конструктив схемийг бий болгох, үүнээс - бие даасан физик онол руу шилжих (тодорхойлох, тайлбарлах замаар). Эхний зам нь бидэнд физикт байгаа бүх зүйлийг өгсөн; "Грек" зам дээрх бэрхшээлүүд нь "Вавилоны" замд тулгарч байсан бэрхшээлээс ч илүү гүнзгийрч магадгүй ч боловсруулсан мета онолын арга барилын эвристик үнэ цэнэ нь юуны түрүүнд тэдгээр нь бидэнд ийм боломжийг олгодогт оршино. физикийн онолын дотоод нэгдлийг тодорхойлох, физикийг физикийн онолын систем болгон харуулах.

Аливаа шинэ физик онол нь аль хэдийн бий болсон физик онолын системд ямар нэгэн байдлаар боломжит үндэс суурьтай байдаг. Физик онолын нийлмэл сүлжээнд дүн шинжилгээ хийх нь Менделеевийн үечилсэн систем эмпирик байдлаар хараахан нээгдээгүй химийн элементүүдийг урьдчилан таамаглах боломжтой болгосонтой адил шинэ боломжит онолын бүтцийн талаар тодорхой таамаглал гаргах боломжийг олгодог. Шинэ онолууд болон одоо байгаа онолуудын хоорондын холбоог онол хоорондын харилцаа гэж тодорхойлж болно, жишээлбэл. одоо байгаа онолуудыг нэгтгэх, нэгтгэх, асимптотик ойртуулах зам дээр үүсдэг. Дээр дурдсан зүйлсээс харахад орчин үеийн физик нь Н.Борын таамаглаж байсан “галзуу” онолыг зохиох замаар бус, мэдэгдэж буй онолыг нэгтгэн нэгтгэх, нэгтгэх замаар явсан нь илүү тодорхой болж байна.

Физикийн сонгодог бус шинэ нэгдлийг системийн нэгдэл гэж тодорхойлж, физикийг бүхэлд нь физикийн онолын систем гэж үзэж болно. Зохион байгуулалтын хувьд энэ нь биологийн системтэй, жишээлбэл, биогеоцинозтой маш төстэй юм. Үнэн хэрэгтээ онолын бүтцийн онцлог шинж чанар болох генотип (хийсвэр формализм) ба фенотип (түүний тодорхой биелэл, тайлбар) хоорондын хамаарал нь өөрсдийн төрөл, онолын гэр бүлүүд байдаг. Шинэ онол нь эцэг эхийн онолын зарим шинж чанарыг өвлөн авч, "гатлах" замд гарч ирдэг. Систем бүхэлдээ байнга хувьсан өөрчлөгдөж, физик онолын шинэ "төрөл"-ийг бий болгож байна. Физик онолын системийн чухал шинж чанар нь түүний физик бодит байдалд дасан зохицох өндөр чадвар юм. Үндэс нь хүний ​​оюун санааны үйл ажиллагаанаас тэжээгддэг энэхүү дасан зохицох чадварын ачаар онолын харьцангуй хязгаарлагдмал сүлжээ нь объектив бодит байдлын төгсгөлгүй далайгаас шаардлагатай мэдээллийг олж авах боломжтой болсон. "Сэтгэлийн заль" нь бидний эргэн тойрон дахь ертөнцийн хязгааргүй нарийн төвөгтэй байдлыг ойлгоход хангалттай юм.

Уран зохиол

Мигдал А.Б. Физик ба философи // Асуудал. философи. 1990, No 1. P. 24.

Степин В.С. Техноген соёл иргэншлийн шинжлэх ухааны мэдлэг, үнэт зүйлс // Асуудал. философи. 1989, No 10. Х 18.

Үзнэ үү: Weinberg S. Сул ба цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийн нэгдсэн онолын үзэл суртлын үндэс // UFN. 1980. T. 132, дугаар. 2; Глашоу С. Нэгдсэн онолд хүрэх замд - хивсэн дээрх утаснууд // Физик. 1980. T. 132, дугаар. 2.

Үзнэ үү: Боголюбов Н.Н., Ширков Д.В. Дахин хэвийн болгох бүлэг? Энэ бол маш энгийн // Байгаль. 1984, дугаар 6.

Үзнэ үү: Salam A. Үндсэн хүчний хэмжигч нэгдэл // Физик. 1980. T. 132, дугаар. 2.

Харна уу: Гэндэнштейн Л.Э., Криве И.В. Квант механик дахь супер тэгш хэм // Физик. 1985. T. 146, Дугаар. 4; Березинский В.С. Хэмжилтийн нэгдсэн онол ба тогтворгүй протон // Байгаль. 1984, дугаар 11.

Мигдал А.Б. Физик ба философи // Асуудал. философи. 1990. №1, 25-р тал.

Үзнэ үү: Nagel E. Шинжлэх ухааны бүтэц. Нью-Йорк, 1961; Тиса Л. Физикийн логик бүтэц // Бостон шинжлэх ухааны философийг судалдаг. Дордрехт, 1965; Bunge M. Физикийн философи. М., 1975.

Коноплева Н.П. Физик онолын бүтцийн тухай // Физикийн бүлэг-онолын аргууд: Олон улсын семинарын эмхэтгэл. Звенигород, 1979 оны 11-р сарын 28-30. T. 1. M., 1980. P. 340.

Харна уу: Хачирхалтай татагч. М., 1981.

Wigner E. Симметрийн судалгаа. М., 1971. P. 36.

Харна уу: Кулаков Ю.И. Физик бүтцийн онолын элементүүд (Г.Г. Михайличенкогийн нэмэлт). Новосибирск 1968; Түүний өөрийнх нь. Дэлхийн бүтэц, физикийн нэгдмэл дүр зураг // Вопр. философи. 1975, дугаар 2.

Харна уу: Зайцев Г.А. Математик, онолын физикийн алгебрийн асуудлууд. М., 1974; Түүний өөрийнх нь. Физикийн алгебрийн бүтэц // Физик онол. М., 1980.

Харна уу: Илларионов С.В. Онолын физикийн арга зүйн орчин үеийн судалгааны зарим чиг хандлагын талаар // Физик онол. М., 1980.

Танилцуулга 3
Ажиглалт - онол - туршилт 6
Булангийн чулуу 45
Энэ нь хэрхэн бий болсон квант онол 69
Харьцангуй 85
Квантын талбайн онол 102
Өөр хэдэн үг 126

Оршил
Энд нэг хүн чулуун чулууны өмнө зогсоод гайхаж, сониучирхан харна. Гэнэт тэр ямар нэгэн дотоод харцаар - зөн совингоор чулууны гүнд ер бусын дүр төрх, сүр жавхлант дүр нуугдаж байгааг олж харав, тэр зүгээр л түүнийг суллаж, зэрлэг байгальд гаргах хэрэгтэй. Тэгээд тэр хүн алх, цүүц авдаг; тэр чулууг огтолж, нунтаглаж, өнгөлдөг - тэр ур чадварыг эзэмшдэг. Гэхдээ гар урлалын нууц нь хүнд хангалтгүй: тэр чулууг "гантиг" - "гялалзсан чулуу" гэж нэрлэх болно - тэр блокыг өөрийн хүслээр захирахын тулд түүний мөн чанарыг ойлгож, талст бүрийг таних ёстой. Цагаан гантиг чулуунаас үзэсгэлэнтэй, ухаалаг гайхамшигт амьтан гарч ирэхийн тулд хүмүүс түүнийг хараад баярлахын тулд ур чадвар, урам зориг нь бүтээлч байдалд нэгдэх ёстой.
Энд нэг хүн асар том ертөнцийн өмнө зогсож байна. Тэрээр долгионы цацрал, салхины чимээг сонсож, гялалзсан нар, алс холын оддыг харж, дэлхийн хөдөлгөөнийг мэдэрч, зөн совин нь байгальд бүх зүйл холбоотой байх ёстойг, хүрээлэн буй орчны гоо үзэсгэлэн нь өндөр, өндөр чанартай гэдгийг зөн совин түүнд хэлдэг. нууцлаг утга учир... Түүнийг орчлон ертөнцийн нууцыг тайлах, үл мэдэгдэх шинжлэх ухааны бүтээлийг мэдэхийг уриалсан.
Үүний тулд байгаль түүнд асар их ашиг тус - мэдлэгийг өгдөг бөгөөд энэ нь хүнд үйлчилж, дэлхий дээрх ажлыг хөнгөвчлөх, сансарт хүрэх замыг нээж өгдөг.
Шинжлэх ухааны хөгжил өөрийн гэсэн хуультай. Хүрээлэн буй орчныг ажигласнаар үйл явц, үзэгдлийн мөн чанар, холболтын талаархи таамаглал үүсдэг; онол нь баримт, үндэслэлтэй таамаглал дээр тулгуурладаг; Онол нь туршилтаар шалгагдсаар, батлагдан хөгжиж, тоо томшгүй олон удаа дахин шалгагдаж байна... Энэхүү хөгжлийн явц нь шинжлэх ухааны аргыг бүрдүүлдэг; Энэ нь алдааг шинжлэх ухааны үнэнээс ялгах, таамаглалыг шалгах, алдаанаас зайлсхийх боломжийг олгодог.
Бид тусдаа хэлэлцүүлэг шаарддаг туршилтын физикийг орхих болно, зөвхөн хааяа танд сануулах болно: туршилт бол үнэний хамгийн дээд шүүгч юм. Та физик онолыг хэрхэн бий болгож, туршиж, хөгжүүлдэг, сургуулийнхаа сурах бичгээс гадуур юу үлдсэн, багш нарт тань хэлэх цаг байхгүй талаар суралцах болно.
Физик нь шинжлэх ухааны ерөнхий аргыг хэрэглэх өөрийн гэсэн хэлбэр, мэдлэгийн өөрийн гэсэн зарчимтай байдаг. Эдгээр нь хамгийн энгийн геометрийн зүй тогтлоос эхлээд энгийн бөөмсийн шинж чанар хүртэл тэгш хэмийн эв нэгдэлтэй ертөнцийг харах боломжийг бидэнд олгодог. Тэгш хэмийн зарчмууд нь хамгийн нарийн төвөгтэй, орчин үеийн физикийн онолын үндэс, үүнээс гадна байгалийн хуулиудын үндэс суурь болдог. Орчин үеийн физикийн гол чиглэл бол байгалийн хуулиудын тэгш хэм, нэгдмэл байдлыг эрэлхийлэх явдал юм.
Квантын онол бий болсон 20-р зууны физикт тохиолдсон эдгээр гайхалтай үйл явдлуудын мөн чанарыг бид ойлгохыг хичээх болно, энэ нь бичил биетүүдийг зохицуулах хуулиудыг нээх боломжийг олгосон; орон зай, цаг хугацааны шинэ ойлголтыг өгсөн харьцангуйн онол... Эдгээр онолууд нэгдэн нийлснээр бүхэл бүтэн энгийн бөөмсийн ертөнцийг нээж, алс холын оддын нууцыг тайлж, дэлхийн түүхийг ойлгоход хүргэсэн. Орчлон ертөнц.
Энэ ном танд физикийн хичээлийг ойлгоход, амьдралаа түүнд зориулах эсэхээ шийдэхэд тань тусална гэж найдаж байна.
Тиймээс, сониуч зан таныг ойлгоход шаардлагатай хүчин чармайлт гаргаж, "айдас, эргэлзэлгүйгээр цааш яваарай"!
Ажиглалт - онол - туршилт ...
Германы агуу яруу найрагч, гүн ухаантан, байгаль судлаач Иоганн Вольфганг Гёте хэлэхдээ: "Бясалгал бүр нь ажиглалт болж хувирдаг, ажиглалт бүр анхааралдаа авч, бодол бүр чухал холбоо тогтоодог бөгөөд бид ертөнцийг анхааралтай харах бүртээ Бид онолыг бий болгодог" Гэхдээ онолын бүтээн байгуулалтууд нь найдвартай туршилт байхгүй бол мэргэн хүмүүсийн тоглоом хэвээр үлдэх болно. Туршилтаар баталгаажсан цагт л онол жинхэнэ амьдралтай болж, хүмүүст шинэ нээлт өгч, ирээдүйн нээлтийг зөгнөдөг...
Ажиглалт - онол - туршилт - дахин дахин - энэ бол хүмүүсийн үнэнийг эрэлхийлэх төгсгөлгүй, дээшээ чиглэсэн эргэлт юм. Физик өөрийн асуудлыг ингэж шийддэг.
Мэргэжил нь шинжлэх ухааны олон асуудлыг ойлгох, гар урлалын ур чадвар, нууцыг эзэмшихээс эхэлдэг.
Мэдлэгийн зам. Хуучин домогт хүмүүс, тэр байтугай бурхад харсан зүйлийнхээ талаар санал нийлэхгүй байгааг өгүүлдэг. Гурван эрэлхэг урхичны тухай хөгжилтэй англи дуунд: "Хараач, сар боллоо" гэж нэг нь эвшээж хэлэв. Өөр нэг нь: "Тавтас!" гэж хэлэхэд гурав дахь нь: "Хараал ид!"
Дуу, үлгэрүүд нь зөвхөн сониуч үл ойлголцлын тухай өгүүлдэггүй - хүн зөвхөн өөрийн мэдрэмжинд тулгуурлан хүрээлэн буй орчны талаархи ойлголтыг хэрхэн бий болгож чадах вэ гэдэг нь эртний үеэс философийн гол асуултуудын нэг байсаар ирсэн. удаа. Цөхрөлд автсан мэргэд эцэст нь олж мэдэхийг оролдохоо орхиж эхлэв
юу ч, юу ч баталж чадахгүй, тэр ч байтугай цас цагаан гэж тунхаглаж байна, гэхдээ би үүнийг хар гэж хэлж байна, хэн ч үүнийг үгүйсгэж чадахгүй; юу ч ойлгохгүй, "худал болж хувирахгүй үнэн зүйл гэж байдаггүй." Скептикүүдийн гунигтай философи нь 17-р зуунд ч гэсэн маш тууштай болж хувирав. Францын агуу зохиолч Мольер түүнийг шоолох ёстой байв. Философич Марфуриус "Дүргүй гэрлэлт" инээдмийн кинондоо: "Манай философи аливаа зүйлийн талаар шийдэмгий дүгнэлт гаргахгүй байх, бүх зүйлийн талаар эргэлзээтэй ярих, бүх зүйлийг эргэлзээтэй, эргэлзээтэй орхихыг заадаг - иймээс та "Би ирлээ" гэж хэлэх ёсгүй. ," гэхдээ "Би ирсэн юм шиг санагдаж байна." Эрүүл ухаантай Сганарелл гайхаж: "Би энд байхгүй, чи надтай ярихгүй байна уу?" "Чи энд байгаа юм шиг санагдаж байна" гэж Марфуриус хариулав, "би чамтай ярьж байгаа юм шиг санагдаж байна, гэхдээ энэ нь өөрчлөгдөөгүй зүйл биш юм."
Гэвч эргэлзэгчдийг хэчнээн инээж байсан ч ертөнцийг танин мэдэхүй, мэдлэгийн найдвартай байдлын асуудал шинээр гарч ирж буй туршилтын шинжлэх ухааны замд аймшигтай саад болж байв. Энэ нь Коперник, Галилео, Кеплер нар ажиллаж амьдарч байсан Шинэ эриний эхэн үед маш хурц бөгөөд хамааралтай байсан.
Зөвхөн 17-р зууны эхэн үед. Бодит байдлыг танин мэдэх шинжлэх ухааны арга бий болсон бөгөөд туршилтын шинжлэх ухаан тэр цагаас хойш бат бөх суурь болгон түүн дээр суурилсаар ирсэн.

Энэ арга юунаас бүрддэг вэ?
Найдвартай, боломжгүй. Шинжлэх ухааны арга барил нь тодорхой, боломжгүй зүйлийн хил хязгаарыг тогтоохоос эхэлдэг. Шинжлэх ухааны ололт амжилтын тогтвортой байдал нь үүнийг хийх боломжийг бидэнд олгодог. Энэ нь юу гэсэн үг вэ?
Шинэ чухал нээлт эсвэл шинжлэх ухааны хувьсгалын дараа ч сайн шалгагдсан хууль, харилцаа өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Радио одон орон судлал нь одон орон судлалын шинжлэх ухаанд хувьсгал хийсэн
амьд радио галактикууд, пульсарууд, сансрын богино долгионы дэвсгэр цацраг, гэхдээ физикийн үндсэн хуулиуд өөрчлөгдөөгүй. Орон зай, цаг хугацааны талаархи ердийн санааг орвонгоор нь эргүүлсэн Эйнштейний харьцангуйн онол хүртэл ердийн хурдаар хөдөлж буй биетүүдийн механик, электродинамикийн сайн мэддэг хуулиудыг бараг өөрчлөөгүй.
Эйнштейний таталцлын шинэ онол хүнд биетүүдийн ойролцоох таталцлын талбар нь сансар огторгуйн геометрийн шинж чанарыг өөрчилдөг гэж таамаглаж байсан - бид энэ гайхалтай таамаглал руу нэгээс олон удаа эргэн ирэх болно. Таталцлын онолын дагуу Нарны эргэн тойронд геометр нь бидний сургуульд сурдаг ердийн Евклидийн геометрээс хазайдаг; гурвалжны өнцгийн нийлбэр бага боловч 180°-аас ялгаатай, тойргийн радиустай харьцуулсан харьцаа 2л, хоёр цэгийн хоорондох хамгийн богино зайны шугам нь тэдгээрийг дайран өнгөрөх шулуун шугамаас ялгаатай - энэ нь Туршилтаар сайн туршиж үзсэн - алс холын оддын туяа нарны хажуугаар өнгөрч, нугалж байна.
Энэ нь хоёр мянга гаруй жилийн турш хүмүүс газар хагалж, барилга барьж, буруу геометр ашиглан газрын зураг зурж байна гэсэн үг үү? Тэгээд одоо бид сургуулийн сурах бичгийг засах хэрэгтэй байна уу?
Шинжлэх ухаанд "харилцаа холбооны зарчим" байдаг бөгөөд үүний дагуу шинэ онол нь хуучин онол бий болсон нөхцөлд хуучин онол болж хувирах ёстой. Эрт дээр үеэс өнөөг хүртэл хийсэн хэмжилт, ажиглалт, туршилтууд нь бодит физик объектуудад хэрэглэгдэх геометрийн теоремуудыг маш нарийвчлалтай гүйцэтгэдэг болохыг харуулж байна. “Математикийн хаан” хэмээн алдаршсан Германы агуу эрдэмтэн Карл Гаусс гурван уулын оройд үүссэн гурвалжингийн шинж чанарыг тодорхойлох замаар манай дэлхийн геометр Евклидээс их хэмжээгээр хазайж байгаа эсэхийг шалгажээ.
Түүний туршилтын нарийвчлалын хүрээнд Евклидийн геометрийг баталсан. Гэхдээ та ердийн геометртэй төстэй зүйл үлдэхгүй зайны масштабыг зааж өгч болно - энэ нь орчлон ертөнцийн радиусын масштабаар асар том хэмжээтэй байх болно. Хэт нягт оддын ойролцоо геометр маш их өөрчлөгддөг. Гэхдээ бидний эргэн тойрон дахь биетүүдийн хувьд энэ нь маш нарийн хадгалагддаг.
Тиймээс шинжлэх ухааны хувьсгал, тэр ч байтугай радикал хувьсгал нь урьд өмнө тогтсон хууль тогтоомж, харилцаа холбоог устгадаггүй, харин зөвхөн тэдгээрийг тодруулж, тэдгээрийн үйлчлэх хүрээг тодорхойлоход тусалдаг.
Сайн туршигдсан хуулиуд өөрчлөгдөшгүй гэдгийг мэдэж байгаа тул эргэлзээ төрүүлдэггүй үзэгдлүүдийг шинжлэх ухааны олон жилийн туршлагаас харшилдаг үзэгдлүүдээс ялгах боломжтой. Дунд хэсэгт нь судлагдаагүй хэсэг байх болно, гэхдээ боломжтой - энд шинжлэх ухааны ашиг сонирхол төвлөрдөг.
Шинжлэх ухааны хөгжлийн ямар ч эргэлтэнд няцаашгүй бүх зүйл найдвартай байх болно. Дэлхий бөөрөнхий гэсэн санааг юу сэгсрэх вэ? Мөнхийн хөдөлгөөнт машин байдаг, өөрөөр хэлбэл энерги хадгалагдах хуулийг бүдүүлгээр зөрчсөн гэдэгт юу итгэх вэ? Найдвартай баримтуудын дүн шинжилгээ нь физикчдийг телекинезийн талаар эргэлздэг - хүний ​​хүсэлтээр, сүнсний хүчээр объектыг хөдөлгөх чадвар. Хэдэн зуун жилийн турш санаанд оромгүй баялгийн мөрөөдөлд автсан хичнээн азгүй хүмүүс жижиг рулет бөмбөгөөс нүдээ салгалгүй мөрийтэй тоглоомын ширээний ард зогсож байв. Хэдийгээр тоглогчид өөрсдийнхөө амь насыг эрсдэлд оруулсан ч хожлын талаар нарийн дүн шинжилгээ хийснээр тэд магадлалын онолыг үргэлж дагаж мөрддөг болохыг харуулсан.
Физикчид ер бусын хөнгөн, амархан хөдөлдөг объекттой харьцах шаардлагатай болсон ч гэсэн ганц ч үнэн бодит биет туршилтанд туршилтын оролцогчийн хүсэл хэмжилтийн үр дүнд нөлөөлсөнгүй.
Шинжлэх ухаан байлдан дагуулалтаа хамгаалж, хуучин ордон, сүм хийдүүд нь үзэсгэлэнтэй шинэ хотод тохирохтой адил хуучин зүйлийг үгүйсгэхгүй, харин өөртөө шингээдэг.
Таамаг ба үнэн. Дараагийн алхам бол батлагдсан мэдэгдлээс хамгийн үзэсгэлэнтэй, хамгийн романтик, бүр үнэмшилтэй таамаглалыг хайр найргүй салгах явдал юм. Энэ нь туршилтын шинжлэх ухаан, түүнчлэн криминологийн хувьд зайлшгүй шаардлагатай; шинжлэх ухаан - мухар сүсгийн далайд живэхгүйн тулд, криминологи - хууль бус байдлын багана болохгүйн тулд.
Дэлхий дээр амьдрал үүсэхийн тулд олон нарийн төвөгтэй нөхцөлүүд давхцах шаардлагатай бөгөөд нөхцөл бүр нь энэ үйл явдлыг улам бүр багасгадаг тул орчлон ертөнц дэх амьдрал нь маш ховор үзэгдэл юм. Нөхцөл байдал давхцсан бол бусад гариг ​​дээр амьдрал үүссэн бол, хэрэв тийм бол
хөгжил нь өндөр хөгжилтэй соёл иргэншилд хүргэсэн, хэрэв хачирхалтай хүсэл тэмүүлэл, санамсаргүй явдал харь гаригийнхныг алс холын буланд, манай нарны аймаг руу шидсэн бол, хэрэв тэдний бие нь дэлхийн байгальд дасан зохицсон бол дэлхий дээр зочилж болох байсан, хэрэв... Тэд үнэхээр энд зочилсон, ямар ч шалтгаан байхгүй, романтик, эс тэгвээс псевдо-романтикизмд дурлагчдын олж илрүүлсэн бүх "харь гарагийн ул мөр" нь энгийн бөгөөд байгалийн тайлбартай байдаг. Сонирхогчид тэднийг ямар ч хэцүү асуулт асуухгүйгээр, тайлбар, нотлох баримтыг үл тоомсорлохгүйгээр хаа сайгүй олдог.
Эртний Ромд ч гэсэн хэргийг шийдвэрлэхдээ өмгөөлөгчид гэм буруугүй гэсэн таамаглалыг баримталдаг байсан: яллагдагчийг гэм буруутай нь нотлогдох хүртэл гэм буруугүйд тооцдог байв. Хачирхалтай, ер бусын үзэгдлийн тухай ярихад эрдэмтэд үүнийг батлах шаардлагагүй
үгүй, гэхдээ романтик хүмүүс ийм үзэгдэл байдаг гэдгийг батлах үүрэгтэй.
Нэгэн цагт скептик хүмүүсийн утгагүй байдалд хүргэсэн "бүх зүйлд эргэлзэх" дүрмийг эрдэмтэд зөвшөөрч, боломжийн хүрээнд ашигладаг.
Мэдээжийн хэрэг, ямар нэг зүйлийг ер бусын зүйл гэж ангилаад үүрд орхиж болохгүй - ноцтой туршилт, үзэгдлийг шударга, иж бүрэн судалдаг хүн олон сонирхолтой зүйлийг нээж чадна. Та зөвхөн аливаа үзэгдлийг батлах эсвэл үгүйсгэх шаардлагагүй - энэ нь өрөөсгөл байдалд хүргэдэг - гэхдээ зөвхөн үүнийг сайтар судалж үзээрэй.
Шинжлэх ухааны арга, мэргэжлийн ур чадвар. Шинжлэх ухаанд өөрийгөө зориулж байгаа хүнд мэргэжлийн өндөр ур чадвар тавигддаг. Та үүнийг шинжлэх ухааны ажлын нийтлэг ойлголт гэж нэрлэж болно. Шинжлэх ухаан * гэнэтийн огцом үсрэлтгүйгээр хөдөлж чадахгүй, гэхдээ мэргэжлийн ур чадварын үндсэн дээр нягт нямбай байж чаддаг гэнэтийн санаанууд гарч ирдэг. Шинжлэх ухааны зөн совин нь нарийн төвөгтэй зүйлийг зөвхөн мэргэжлийн өндөр түвшинд л хийдэг мэс засал шиг нухацтай хөдөлмөрийн үр дүнд бий болдог.
"Яаж ийм байж болох вэ" гэж чи хэлдэг. - Эцсийн эцэст Ампер, Фарадей нар тусгай боловсрол эзэмшээгүй, Вольта Иезуитийн одонгийн сургуульд суралцаж, Жоуле шар айраг үйлдвэрлэгч, эмч нар нь Коперник, Гельмгольц, Майер, хуульч нь Авогадро, Лавуазье, Фермат нар байсныг бүгд мэднэ. Мэргэжлийн сургалтад хамрагдсан зохиолчдыг нэг талаас тоолж болно, Толстой бол их буучин, Достоевский топограф, Чехов эмч байсан...”
Энэ нь сонирхогчид болон мэргэжлийн хүмүүсийн асуултыг ихээхэн хүндрүүлдэг. Гэхдээ жаахан бодоод үзэх юм бол жагсаасан “сонирхогчид” бүгд шинэ салбарт өндөр боловсролтой мэргэжилтэн болж амжилтанд хүрсэн нь илт харагдаж байна. Хуульч Эдвин Хаббл
Ажиглалтын газарт энгийн ажиглагчаар олон жил ажиллаж, шинэ мэргэжлийг бүрэн эзэмшсэний эцэст одон орон судлалын томоохон нээлтүүдийг хийсэн...
Эрдэмтэд сонирхогчдод үл итгэх байдал нь зөвхөн тусгай боловсролын гэрчилгээ байж болох элитизм, шинжлэх ухааны хүрээний хаалттай байдал гэж андуурдаг. Үгүй ээ, гэрчилгээтэй байх шаардлагагүй, гэхдээ энэ аргыг төгс эзэмшиж, гар урлалын нууцыг мэддэг байх шаардлагатай.
Хүний үйл ажиллагааны аль ч салбарт сонирхогчдын нэг гол муу муухай зүйл бол өнгөц байдал юм. Бидний түүхээс хол шинжлэх ухаан болох археологи руу хандъя.
Бага байхдаа Генрих Шлиманн эцгийнхээ хэлсэн домгийг сонсож байхдаа “Би том болоод Трой хотыг олох болно. ." Тэрээр өсч том болж, олон хэл сурч, худалдаачин, хааны худалдаачин болж, банк байгуулж, дараа нь бүх зүйлээ орхиж, Илиадад Гомерын дүрсэлсэн домогт хот болох Тройг хайхаар явав. Тэрээр шинэ ертөнц, өвөрмөц дурсгалт газруудыг нээж, түүхийг мянган жилийн турш баяжуулсан. Гэхдээ Шлиманн мэргэжлийн хүн биш байсан! Тэр яарч байсан, дээд давхаргууд, эртний байгууламжууд, ханыг устгасан; түүний болзох нь буруу болж, тэр илүү эртний давхаргыг Гомерын Троятай харгалзах давхарга гэж андуурчээ... Шлиманн түүхэнд үзүүлсэн үйлчлэл нь маш агуу тул эрдэмтэд түүний алдааг уучилдаг, гэхдээ эргэлзээтэй. Археологийн тухай сонирхолтой номын зохиогч Карел Корам Шлиманны тухай: “... эхний жилдээ тэрээр Гиссарлик толгод дээр тоглоом хэрхэн ажилладагийг мэдэхийг хичээж, алхаар эвдэж буй хүү шиг аашилж байв. ..”
Бодит шинжлэх ухааны хандлагын жишээг Египетэд хамгийн гайхалтай нээлт хийсэн өөр нэг хүн Фараон Тутанхамуны булшны нээлтийг харуулсан. Түүнийг шинжлэх ухааны дээд зэргийн нарийвчлал, шударга байдлыг судлаачийн урам зоригтой хослуулж чадсан агуу археологич Ховард Картер гэдэг. Зургаан жил хайсны эцэст булшны үүдийг олоход Картер өдрийн тэмдэглэлдээ: "Энэ хэсгийн ард ямар ч зүйл нуугдаж болно, би тэр даруй хаалгыг эвдэх уруу таталтыг эсэргүүцэхийн тулд бүх биеэ барих ёстой байсан. мөн хайлтаа үргэлжлүүлэх " Археологичийн ажил нь болгоомжтой байхыг шаарддаг - эцэст нь эвгүй хөдөлгөөн эсвэл агаарын урсгал нь хэзээ ч сэргээгдэх боломжгүй зүйлийг устгаж чадна. Картер маш удаан, алхам алхмаар хөдөлж, урьд өмнө хэзээ ч байгаагүй эрдэнэс, эртний Египетийн оюун санааны соёлын нотолгоог олж илрүүлж, археологич түүний өмнө тулгарч буй шинжлэх ухааны ажлын ач холбогдлыг бүрэн ухамсарлаж байна. Объектуудын анхны байршлыг тогтоох, тэдгээрийг хадгалах,
процесс, олсон зүйлийг савлах, олдворыг бусад мэргэжилтнүүдэд тайлагнах, судалгааны лаборатори байгуулах... Хажуугийн өрөөг нээхгүйгээр Картер ажлаа зогсоож, шинээр ухсан булшийг дүүргэхээр шийдэв. Тэр жилийн дараа л буцаж ирэв. Мэргэжлээ сайн эзэмшсэн эрдэмтний эр зориг, тэсвэр тэвчээрийн ачаар эдгээр малтлагын шинжлэх ухааны үнэ цэнэ өмнөх бүх малтлагаас илүү болсон.
Мэргэжилтэн мэдлэгээрээ хязгаарлагдаж, гэнэтийн зүйлийг олж харж чадахгүй гэдгийг та олонтаа сонсож болно. Мэдээжийн хэрэг, муу мэргэжилтнүүд байдаг, гэхдээ шинжлэх ухааны тэргүүн эгнээнд байгаа хүмүүс нэг талыг барьж чаддаггүй. Эрдэмтэд уламжлалт үзэл санааг үгүйсгэж байгаа олон жишээг дурдаж болно, гэхдээ шинэ үзэл бодол нь баттай баримттай зөрчилдөхгүй байх зайлшгүй нөхцөлтэй. “Гаднаас нь хамгийн сайн мэднэ” гэж ярьдаг сонирхогчид баримттай тооцоо хийх шаардлагагүй, учир нь тэд үүнийг мэддэггүй.
Мэдлэгийн үе шатууд. Туршилтын бүх шинжлэх ухаанд - физик, хими, одон орон, биологи, сэтгэл судлал ... үнэнийг тогтоохын тулд дахин давтагдах үр дүнтэй, бусад судлаачдын бие даасан туршилтаар батлагдсан шинжлэх ухааны туршилт хийх хэрэгтэй. Туршилтын үр дүнг давтах, давтах шаардлага байхгүй бол шинжлэх ухаан гэж байдаггүй.
Астрономийн туршилт гэдэг нь ажиглалтын газар, цаг хугацаа, аргыг тодорхой аргаар сонгохоос бүрдэнэ. Математикчид хүртэл үнэмшилтэй таамаглал дэвшүүлдэг, өөрөөр хэлбэл туршилтууд нь хатуу нотолгоо болж хувирдаг. Биологи, сэтгэл судлалд ихэвчлэн тоон бус, чанарын туршилт хийх шаардлагатай байдаг, гэхдээ энд ч гэсэн энэ нь хэв маягаас үүдэлтэй харилцааны ерөнхий байдлыг тогтоох боломжийг олгодог - шинжлэх ухаан үүн дээр тулгуурладаг.
Үнэний хамгийн дээд арбитр болох шинжлэх ухааны туршилт нь баримтуудыг тогтоодог. Шинжлэх ухаан нь баримт, тэдгээрийн хоорондын харилцаа, хамгийн чухал нь үзэгдлийн зориудаар хялбаршуулсан загварыг ашиглан эдгээр харилцааг системчлэхээс бүрддэг. Баримтуудыг ингэж системчлэхийг онол гэж нэрлэдэг.
Туршилт нь онолын таамаглалыг хязгаар хүртэл туршиж үздэг. Онол эцэст нь бүтэлгүйтсэн тохиолдолд хуучин болон туршилтын явцад гарч ирсэн баримтуудыг харгалзан шинийг бүтээдэг. Үнэмлэхүйгээр бүтээгдсэн онол нь тогтоосон баримттай зөрчилдвөл шинжлэх ухааны парадокс үүсч, шинжлэх ухааны хөгжилд үсрэлт бий болно.
Баримтуудын цуглуулгыг нэгдмэл санаа бодлын систем буюу онол болгон хувиргасны дараа л шинэ үзэгдлийг урьдчилан таамаглах боломжтой.
Тэгвэл шинжлэх ухааны мэдлэгийн зам юу вэ?
Туршилт, онол, үндэслэлтэй таамаглал, таамаглал - шинэ туршилт, тодруулга, онолын хэрэглээний хязгаарыг шалгах, парадокс үүсэх, шинэ онол, зөн совин, ухаарал - үсрэлт - шинэ онол, шинэ таамаглал - дахин туршилт...
Шинжлэх ухааны арга нь объектив байдал, давтагдах байдал, шударга байдал дээр суурилдаг; Энэ нь хөгжиж, боловсронгуй болж, хамгийн оновчтой гэж сонгогдсон - шинжлэх ухаан гурван зуу гаруй жилийн турш түүгээр удирдуулж ирсэн.
Шинжлэх ухааны арга нь зорилгодоо хүрэх арга хэрэгслийг өгдөг боловч өөрөө зорилго биш гэж агуу Эйнштейн хэлсэн байдаг - шинжлэх ухааны арга нь өөрөө биднийг хаашаа ч хөтөлдөггүй; үнэний төлөөх хүсэл тэмүүлэлгүйгээр тэр гарч ирэхгүй байх байсан.
Шинжлэх ухааны бүтээлч байдал. Уулчин Эверестэд авирахыг оролдоход юу хэрэгтэй вэ? Сайн тоног төхөөрөмж, авирах арга техникийг эзэмшсэн, хүйтнийг тэсвэрлэж, цасанд хонож, амьсгалж чаддаг, сохоргүй харагдах, нуруундаа асар том үүргэвчтэй байх хэрэгтэй. Гэхдээ та бас хүчээ тэнцвэржүүлж, чиглэлээ сонгож, нөхөр нь хагарвал яахаа мэддэг байх хэрэгтэй...
Эрдэмтэн хүн өөрийн гэсэн оргил үетэй бөгөөд түүндээ ахихдаа судалгааны арга барилыг эзэмшээд зогсохгүй өөрийгөө даяанч ажилд сургах ёстой.
Бүтээлч байдлын урамшуулал. Хүн яагаад шинжлэх ухааны асуудлыг шийдвэрлэх үүрэг хүлээдэг вэ? Мэдээжийн хэрэг, тэр хүмүүст ашиг тусаа өгөхийг хүсдэг. Гэхдээ заримдаа тэр хэн нэгэнд, тэр байтугай бүх дэлхийд үүнийг хийж чадах хүн гэдгээ батлах шаардлагатай хэвээр байна - үүнийг өөрийгөө батлах хүсэл гэж нэрлэе. Заримдаа тэр шийдэгдээгүй асуудлыг шийдвэрлэх хэрэгцээ, чадварыг мэдэрдэг - үүнийг өөрийгөө илэрхийлэх хүсэл гэж нэрлэе. Энэ нь шинжлэх ухааны сүнстэй илүү ойр боловч зорилгод нийцсэн хамгийн эрхэм түлхэц бол сониуч зан, байгаль хэрхэн ажилладагийг олж мэдэх хүсэл юм.
Английн яруу найрагч, Мауглийн тухай алдартай номын зохиолч Киплинг ингэж бичжээ.
Надад авхаалжтай, зоригтой зургаан зарц бий.
Миний эргэн тойронд харсан бүх зүйл би тэднээс бүгдийг мэддэг.
Миний шинж тэмдгээр тэд хэрэгцээтэй харагдаж байна.
Тэдний нэрс: Хэрхэн, Яагаад, Хэн, Юу, Хэзээ, Хаана.
Шинжлэх ухааны ажлын зорилго нь яаж, яагаад, хэзээ, хаана, яг юу болж байна, урьд өмнө мэдэгдээгүй байсан...
Эйнштейн "Удиртгал" өгүүлэлдээ зарим нь авьяас чадвараа харуулахын тулд, зарим нь зохих шагналын төлөө өөрийгөө шинжлэх ухаанд зориулдаг гэж "... гэхдээ шинжлэх ухаанд өөрийгөө зориулж байсан хүмүүс зөвхөн энэ хоёр ангилалд хамаарах нь ойлгомжтой. Зөвхөн мөлхөгч ургамлуудаас бүрдэх ой мод ургаж чадахгүй шиг түүний барилга хэзээ ч одоогийнх шигээ сүр жавхлантай хэмжээнд хүрэхгүй байх байсан."
Эрдэмтэн хүн нээлт хийх гэж зүтгэх ёсгүй. Энэ магадгүй гэнэтийн мэдэгдлийг тодруулцгаая. Мэдээжийн хэрэг, хүн нээлт хийхийг мөрөөдөж болно, гэхдээ энэ мөрөөдлөө төгс ухамсартайгаар хянаж, судалгааны явцад нуугдаж байх ёстой. Хэрэв энэ нь давж гарвал гайхалтай үр дүнд хүрэхийг эрмэлзэх нь бараг гарцаагүй эхэлж, баримтыг өөрийн эрхгүй залилан мэхэлж, хүн шинжлэх ухааны төлөө мөхөх болно!
Танил хүмүүсийг өөр нүдээр харж, гайхшруулж чаддаг байх нь маш чухал юм; жишээлбэл, шөнө дээшээ хараад бодоорой: яагаад тэнгэр харанхуй байна вэ? Эцсийн эцэст, хэрэв орчлон ертөнц хязгааргүй бөгөөд одод түүнийг их бага хэмжээгээр дүүргэж байвал тэнгэр мянган нарнаас ч илүү гэрэлтэх ёстой - зайтай оддын тоо нь од бүрийн гэрлийн эрчмээс илүү хурдан өсдөг ... Энэ Эрдэмтэд орчлон ертөнц нэг удаа... тэр үед - хорин тэрбум жилийн өмнө - хэт нягт материас тогтдог, зөвхөн одод төдийгүй молекул, атом, цөм ч байгаагүй гэдгийг мэдсэнээр парадокс тодорхой болсон... Гэрэл Зөвхөн хорин тэрбум гэрлийн жилийн зайд оршдог оддын нэг нь л бидэнд ирдэг. Орчлон ертөнцийн талаарх энэхүү шинэ ойлголт нь дэлхий бөөрөнхий болохыг олж мэдсэн хүн төрөлхтний хийсэн үсрэлттэй төстэй юм. Хүнд танил зүйлээс гэнэтийн зүйлийг олж харах чадвар, гайхах чадвар, судлаачийн сониуч зан нь шинжлэх ухаанд өөрийгөө зориулсан хүний ​​зайлшгүй чанар юм.
Хад ба гүехэн газар. Тэд алдаанаасаа суралцдаг гэж хэлдэг. Данийн гайхалтай физикч Нильс Борын хэлснээр мэргэжилтэн бол нийтлэг алдааг мэддэг, түүнээс хэрхэн зайлсхийх талаар мэддэг хүн юм.
Эрдэмтэн ажил эхлэхдээ өөрийн эрхгүй "төлөв" аргументуудыг эрэлхийлдэг боловч гол зүйл бол ухамсараас гадна "эсрэг" үндэслэлүүдийг хайх явдал гэдгийг санах ёстой. Анхны өчүүхэн алдаа нь сүйрэлд хүргэж болзошгүй тул би тайвшруулж байна
Дараахь аргументууд нь энэхүү аюултай алдааг нарийн шүүмжлэлээс хамгаалдаг.
Туршлагатай туршилтын хүнээр удирдуулсан лабораторид тэд цөмөөс ялгарах альфа тоосонцор эрчим хүчээр, өөрөөр хэлбэл альфа бөөмсийн энергийн спектрээр хэрхэн тархдагийг судалжээ. Энэхүү спектр нь хурц максимумуудаас бүрддэг бөгөөд максимуудын энергийн ялгаа нь альфа задралын дараа гарч ирсэн "охин" цөмийн боломжит энергийн утгыг харуулдаг. Туршилтчид энергийн хувьд ижил зайтай альфа бөөмсийн бүлгүүдийг олж илрүүлэхэд охин цөмийн энергийн түвшний хоорондын зай ижил байна гэсэн үг юм! Энэ үр дүн нь огт санаанд оромгүй байсан бөгөөд цөмийн бүтцийн талаархи одоо байгаа санаатай зөрчилдөж байв. Онолчид үүнийг тайлбарлаж чадаагүй тул нэмэлт туршилт эхэлсэн.
Юу болсон бэ? Эхэндээ ижил зайн энергийн утгыг санамсаргүй байдлаар олж авсан бөгөөд туршилт хийгчид нээлт хийх боломжтой байсанд маш их баяртай байсан тул энэ нь өөрөөр гарч ирэх бүрт сүлжээн дэх хүчдэлийг шалгадаг байв. Хэрэв хүчдэл нь нормоос ялгаатай бол хэмжилтийн үр дүнг хассан. Асуудал нь хүсээгүй үр дүн гарсан тохиолдолд л туршилт хийсэн явдал байв. Том хэмжээний статистикийн улмаас баримт боловсруулахад бага зэрэг өрөөсгөл байдал буруу дүгнэлт хийхэд хүргэсэн. Энэ удаад ухамсартай туршилт хийсэн хүн туршлага багатай ажилчдынхаа үйлдлийг хянах чадвараа алджээ.
Асуудлын талаар тодорхой ойлголтгүй бол шинжлэх ухааны ажил хийж чадахгүй, харин ажил хийхгүйгээр тодорхой ойлголтод хүрч чадахгүй. . . Энд хоёр туйл нь аюултай: бүх зүйлийг ойлгож, дараа нь ажиллах хүсэл эрмэлзэл - энэ нь санаачилгад саад болдог; мөн ялаа барьж авах хүсэл, үр дүнг ойлгохгүйгээр таамаглах - энэ нь өнгөцхөн байдалд хүргэдэг.
Өөрийгөө алдаагүй гэдэгт итгэх итгэл байдаггүйтэй адил ажилд яаран сандрах, үймээн самуун гарах ёсгүй. Өөртөө итгэх хэрэгтэй, гэхдээ алдаагүй гэдэгт итгэх итгэл нь буруу чиглэлийг сонгосны дараа хүн үүнийгээ зөрүүдлэх болно. Энэ нь маш хэцүү, гэхдээ та өөртөө итгэх итгэл, эргэлзээ, эргэлзээ ба уян хатан бус байдал, уян хатан байдал, уян хатан бус байдлын зөв хэмжүүрийг олох хэрэгтэй ...
Гар урлалын нууц. Шийдлийг хэрхэн олох, төсөөллөө хэрхэн зөв зам руу чиглүүлэх, бодлын үсрэлт, гэнэтийн харьцуулалт, ухаарал хэрхэн бий болдог зэрэг гайхалтай нууцууд бий юу? Бүтээлч байдлын нууц юу вэ?
Хүний сэтгэцийн гайхалтай хэсэг байдаг - далд ухамсар. Хуримтлагдсан туршлага энд хадгалагдаж, ганц хүний ​​төдийгүй олон үеийн туршлага, зөн совин энд төрдөг. Хүн мөнх бус аюулаас аврагдах үед тэр даруй
Далд ухамсар нь асаж, түүнийг хамгийн богино, хамгийн сайн замаар хөтөлдөг. Энэ бол энгийн хүний ​​ухамсрын "доод давхар" юм; "Дээд давхарт" үг, ухагдахуун, "доод" давхарт - зураг төрдөг. Мөн зураг нь шийдлийг санал болгодог тохиолдол гардаг!
Нэгэн удаа би цөмийн мөргөлдөөний үед атомаас электрон гарах магадлалыг өгөх томьёог олох гэж хичээж байхдаа зүүдэндээ морьтон циркийн талбайг тойрон давхиж, гэнэт зогсохыг харав - мөн түүний барьж байсан цэцэг. түүний гар түүн рүү нисч байв. . . Мөргөлдөөний дараа цөм тайван байдалд байгаа координатын системд зугтаж буй электронуудын төлөвийг дүрслэх нь илүү хялбар гэдгийг би ойлгосон. Гэхдээ унтах гэж яарах хэрэггүй гэж Францын агуу эрдэмтэн Луи Пастер хэлэхдээ боломж нь зөвхөн бэлэн оюун ухаанд тусалдаг гэж хэлсэн. Магадгүй морьтон өөрөө энэ зүүдийг харсан бол түүнд огт өөр зүйлийг хэлэх байсан байх - шинэ дугаарыг хэрхэн яаж тавих вэ; Хэрэв тэр бүрэн давхихдаа зөв зогсвол зөвхөн цэцэг төдийгүй морьтон ч нуруунаас нь нисэх болно гэдгийг морь баяртайгаар ойлгох болно.
Өдрийн цагаар сайн ажиллахын тулд өмнөх орой нь ажиллаж, далд ухамсарт "даалгавар өгч", түүнийг зөв замд нь чиглүүлж, шийдлийг олох боломжтой ойлголтын хүрээг тодорхойлох нь маш чухал юм. Бодол санаа, тооцоогоо толгойдоо цаасгүй хийсээр тоо томшгүй олон удаа давтан хийвэл удалгүй шийдэл аяндаа ирнэ.
Тууштай, тууштай хичээл зүтгэл, туслах асуудлыг шийдвэрлэх, янз бүрийн өнцгөөс хандах замаар ноцтой ажлыг хийж чадна... Зүүдэндээ ухамсартай ажил үргэлжилж, бодит байдал дээр далд ухамсрын ажил үргэлжилж байх үед та бүх гадны бодлуудаас татгалзаж, өөрийгөө хамгийн дээд урам зоригийн байдалд хүргэх хэрэгтэй. . . Энэ нь маш их зүйлийг шаарддаг - таныг сэтгэлийг хөдөлгөдөг ажил, шийдлийн техникийг эзэмшсэн, өөгүй эрүүл мэнд, үр дүндээ итгэх агуу зориг, нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн дүгнэлтээс зөрүүтэй байвал өөрийн дүгнэлтээс айхгүй байх чадвар, мөн ажлыг дуусгах чадвар.
Тиймээ, гэнэтийн ухаарал амжилтыг авчирдаг ч ухаарал нь шаргуу хөдөлмөрөөр төрдөг гэдгийг мартаж болохгүй.
Мэргэжил физикч. Хүний амьдралд мэргэжил сонгохоос илүү чухал зүйл юу байж болох вэ? Магадгүй энэ нь анхны бие даасан сонголт байж болох юм - эцсийн эцэст бид төрсөн газар эсвэл суралцах сургуулиа сонгодоггүй; Биднийг том болтол эцэг эх, сурган хүмүүжүүлэгчид бидний өмнөөс үүнийг хийдэг. Гэхдээ бид хайрыг мэдэрдэггүй, чадваргүй мэргэжлээр сонгогдвол бэрхшээлээс зайлсхийх боломжгүй юм. Өөрийнхөө бизнесийг боддог хүн өөрийнхөө амьдралыг сүйтгэж, заримдаа бусдад хор хөнөөл учруулдаг. Эмч, багш, нисгэгч мэргэжилдээ дургүй бол яах вэ? Физик сонирхогч та бүхэн минь; Энэ шинжлэх ухаан гэж юу болох, энэ нь таны хандлага, чадварт тохирсон эсэхийг илүү сайн ойлгохыг хичээх болно.
Онолын болон туршилтын физик. Өнгөрсөн зуунд, физикийн шинжлэх ухаан хараахан болоогүй байхад олон эрдэмтэд онол, туршилтын аль алиныг нь эрхэлдэг байв.
Жеймс Клерк Максвелл онолын хувьд цахилгаан, соронзон, оптикийг нэгтгэсэн гайхалтай тэгшитгэлүүдийг олж авсан; Үүний зэрэгцээ тэрээр Кембрижийн туршилтын физикийн профессор, алдарт Кавендишийн лабораторийг бүтээгч, багаж хэрэгслийг зохион бүтээгч байв. Генрих Герц туршилтаар нээсэн цахилгаан соронзон долгион, Максвеллийн нээлтийг хөгжүүлж, цахилгаан соронзон долгионы тархалтын онолыг бий болгосон. Гэхдээ Максвеллийн үндсэн мэргэжил бол онолын физик, Герцийнх бол туршилтын физик гэж бид хэлж чадна.
Бидний үед цацраг идэвхт задралын онолыг бүтээсэн Италийн физикч Энрико Ферми өөрийн бүлгийн эрдэмтэдтэй хамтран нейтроноор бөмбөгдөхөд бараг бүх элементүүд цацраг идэвхт бодис болдог болохыг туршилтаар тогтоосон. Гэхдээ бид "онолч" Фермигийн тухай ярьж байна. Зөвлөлтийн эрдэмтэн академич Г.И. Будкер онолын физикийн чиглэлээр хийсэн судалгаагаа гайхалтай инженерийн санааг хөгжүүлэхтэй хослуулсан. Тэрээр онолын хувьд цэнэглэгдсэн бөөмсүүдийн мөргөлдөх цацрагийг ашиглан хурдасгуур зохион бүтээж, түүнийг бүтээхэд хяналт тавьжээ. Ийм хурдасгуурт бүх энерги нь шинэ тоосонцор төрөхөд зарцуулагддаг бол энергитэй бөөм нь хөдөлгөөнгүй байтай мөргөлдөхөд зөвхөн багахан хэсэг нь төрөхөд зарцуулагддаг.
Харин одоо энэ хоёр мэргэжлийг нэн ховор хослуулж байна. Тэд тус бүр нь тусгай мэдлэг шаарддаг: туршилт - хэмжилтийн аргын мэдлэг, онол - математикийн нарийн төвөгтэй аппаратыг эзэмших. Хамгийн гол нь онолч, туршигчид өөр өөр төрлийн сэтгэлгээ, зөн совингийн янз бүрийн хэлбэр хэрэгтэй байдаг - илүү хийсвэр ойлголтуудыг авч үздэг онол илүү хийсвэр зөн совин шаарддаг.
Туршилтчид физик хэмжигдэхүүнүүдийн хоорондын хамаарлыг багаж хэрэгслээр хэмжих замаар судалдаг; Онолчид зөвхөн цаас, харандаа ашиглан, бүх мэдэгдэж буй дүрэм, хууль, зөн совингийн таамаглалыг ашиглан шинэ харилцааг бий болгодог.
Исаак Ньютон онолын физикийн гарал үүслийг тавьсан. Гаригууд яагаад фокусын цэг нь наранд байдаг, яагаад тойрог замын радиусуудын шоо нь тойрог замынхаа квадратуудтай пропорциональ байдгийг тайлбарлахын тулд хоёр массын хооронд тэдгээрийн үржвэртэй пропорциональ ба урвуу пропорциональ хүч байгааг санал болгов. биеийн хоорондох зайны квадрат. Ньютон сонгодог механикийн үндсэн хуулиудыг томъёолсон. Тэрээр тухайн үеийн математикийн асар их бэрхшээлийг даван туулж, гаригуудын хөдөлгөөний тоон тайлбарыг олж авч, нарны нөлөөн дор сарны хөдөлгөөний эвдрэлийг тооцоолж, далайн түрлэгийн онолыг бий болгосон ... Онолын физик Ньютоныг эргүүлснээр эхэлсэн. бүх нийтийн таталцлын тухай батлагдаагүй санааг туршлагаар баталгаажуулсан физик онол болгон хувиргасан.
Манай зууны агуу онолын физикч бол Альберт Эйнштейн юм. Тэрээр харьцангуйн онолыг бүтээсэн нь зөвхөн цаас, харандаа ашиглан огторгуй-цаг хугацааны цоо шинэ ойлголтыг нээсэн юм. Хөдөлгөөнгүй систем болон жигд хөдөлж буй системд цаг хугацаа өөр өөр урсдаг нь тогтоогдсон. Эйнштейний томъёог сүүлийн хэдэн арван жилийн туршилтуудын үр дүнд маш нарийвчлалтайгаар баталсан: пи-мезон эсвэл мюон зэрэг хурдан хөдөлдөг тогтворгүй тоосонцор нь хөдөлгөөнгүй хэсгүүдээс илүү удаан задардаг.
Урлагийн бүтээл бүр зохиогч нь ямар байсан тухай, түүний бодол санаа, мэдрэмжийн талаар өөр өөр хүмүүс ч гэсэн нэг үлгэрийг янз бүрээр ярьдаг. Зохиогч бүр өөрийн гэсэн тусгай арга барил, өөрийн гэсэн дүр төрх, өөрийн гэсэн дүрслэх арга барилтай байдаг - үүнийг хэв маяг гэж нэрлэдэг. Ажлын хэв маяг нь онолын физикчдийн дунд бас байдаг. Зарим хүмүүсийн хувьд ямар нэгэн байдлаар үр дүнд хүрэх нь чухал байдаг бол зарим нь даалгаврын хамгийн тохиромжтой аргыг боловсруулж, илүү гүнзгий ойлголттой болно. Зарим нь туршлагаас шууд хамааралгүй асуудлыг шийддэг; бусад нь туршилтанд онолын хувьд дүн шинжилгээ хийх эсвэл ирээдүйн туршилтыг төлөвлөдөг туршилтчидтай нягт хамтран ажилладаг. Энгийн загвар ашиглан үр дүнг гаргаж, боломжтой бол ойлгомжтой байхад зарим нь математикийн хатуу хандлагыг илүүд үздэг онолчид байдаг.
Манай орны онолын физикчдийн дунд янз бүрийн хэв маягийн төлөөлөгчид байсан.
Лев Давыдович Ландау асуудлын чанарын гүн гүнзгий ойлголтыг математикийн аппаратыг чадварлаг эзэмшсэнтэй хослуулсан. Владимир Александрович Фок асуудлыг нарийн математикийн аргаар томьёолжээ. Игорь Евгеньевич Тамм нарийн төвөгтэй асуудлыг шийдэхийн тулд ойролцоо загваруудыг судалж эсвэл ойролцоо аргыг ашигласан. Николай Николаевич Боголюбов нь математик, онолын физикийг хослуулсан бөгөөд үзэгдлийн зориудаар хялбаршуулсан загваруудыг судлахын тулд хатуу арга хэрэглэдэг. Исаак Яковлевич Померанчук дэлхийн хамгийн гүн шинж чанарыг илчилсэн үзэгдлийн онолыг бий болгосон - түүний ажил үргэлж шинжлэх ухааны тэргүүн эгнээнд байсаар ирсэн. Яков Ильич Френкель судалгаагаа дуусгахыг оролдоогүй, зөвхөн асуудлыг чанарын хувьд авч үзсэн асар олон санаа дэвшүүлсэн.
Онолын физик одоо юу хийж байна вэ? Германы эрдэмтэн Вильгельмийн шинжлэх ухааны чухал ажил
Оствальд үүнийг дараах байдлаар томъёолсон: "... тодорхой болон хэмжигдэхүйц хэмжигдэхүүнүүдийн хоорондын хамаарлыг олох, ингэснээр заримаас бусад зүйлийг гаргаж авах." Энэ чиглэл нь туршилттай нягт холбоотой, ялангуяа олон практик хэрэглээг хангадаг хэрэглээний физик үүн дээр суурилдаг. Ийнхүү онолчид металл дахь электрон хөдөлгөөний хуулиудыг ашиглан цахилгаан эсэргүүцлийн температурын эсрэг муруйг тооцоолж, хэт дамжуулалтын мөн чанарыг тайлбарлав.
Шинжлэх ухааны хөгжлийн өөр нэг чиглэлийн мөн чанарыг Ирландын математикч Уильям Хамилтон тодорхойлсон байдаг: "Бидний физик ойлголтыг хөгжүүлэх замаар шинжлэх ухаан нь математикийн шинэ аргуудыг зохион бүтээх замаар урагшлах боломжтой." Онолын физик нь байгалийн хуулиудын тэгш хэмийн шинж чанарыг илрүүлэхэд тусалдаг математикийн аргуудыг ашиглаж, хөгжүүлдэг.
Эцэст нь хамгийн гол нь Германы агуу яруу найрагч Фридрих Шиллерийн хэлсэн үгийг ашиглая: “Олон тохиолдлын гайхамшигт хувиралтаас мөнхийн хуулийг олохыг хичээ, төгсгөлгүй үзэгдлийн цуваанаас хөдөлгөөнгүй туйлыг олохыг хичээ...” Шинжлэх ухаан нээж, учир шалтгааны холбоо, тэгш хэмийн шинж чанар, хадгалалтын хуулиуд зэрэг орчлон ертөнцийн үндэс суурь болох ерөнхий зарчмуудыг судалдаг. .. Тиймээс квант механик нь учир шалтгааны тухай сонгодог ойлголтыг ерөнхийд нь гаргасан; энгийн бөөмсийн онол нь энгийн бөөмсийн дотоод тэгш хэм дээр суурилдаг; харьцангуйн онол - цаг хугацааны орон зайн тэгш хэмийн тухай...
Тиймээс онолын физик нь байгалийн үзэгдлийн нэгдэл, тэгш хэм, динамикийг ойлгох, Орчлон ертөнцийн гоо үзэсгэлэнг ойлгох замыг тодорхойлдог.
Гэхдээ туршилтын тухай мартаж болохгүй - аливаа онолын бүтээн байгуулалт нь туршилтаар батлагдсан тохиолдолд л шинжлэх ухааны үнэн болно.
онолын хөгжил. Туршилтын физикийн даалгавар бол онолын таамаглалыг туршилтаар батлах эсвэл үгүйсгэх, шинэ гэнэтийн харилцааг хайх явдал юм. Дараа нь бид онолын физикийн талаар тусгайлан ярих болно, учир нь энэ бол миний мэргэжил учраас энэ талаар ярих нь надад илүү хялбар бөгөөд сонирхолтой юм.
Физик, математик. Квант механикийг үндэслэгчдийн нэг, Германы эрдэмтэн Макс Борн: "Математик формализм нь нарийн төвөгтэй зүйлийг дүрслэх гайхалтай үйлчилгээ үзүүлдэг..." гэж хэлсэн байдаг. Үнэн хэрэгтээ физик ертөнцийн тоон тодорхойлолт нь математикгүйгээр боломжгүй юм - энэ нь тэгшитгэлийг шийдвэрлэх арга, дүрслэх аргуудыг өгдөг, туршилтын шинжлэх ухааны гоо үзэсгэлэнг илчилдэг. чадварлаг өөрчлөлтүүдийн дараа.
Бид Макс Борны үгээр эхэлсэн, гэхдээ бид түүний математик формализмын талаархи мэдэгдлийн эхний хагасыг л иш татсан бол хоёр дахь хэсгийг энд дурдлаа: ". . . гэхдээ энэ нь бодит үйл явцыг ойлгоход огт тус болохгүй."
Математикийн бүтэц нь хүрээлэн буй ертөнцийн шинж чанараас хамаардаггүй, математик нь тэгшитгэлийг ямар физик хэмжигдэхүүнд ашиглахыг сонирхдоггүй тул математик нь бүх байгалийн шинжлэх ухааны бүх нийтийн хэрэгсэл болжээ. Математикийн бүх дүгнэлт нь хүлээн зөвшөөрөгдсөн аксиомоос үүдэлтэй логикийн хувьд хатуу, өө сэвгүй байх ёстой.
Физик нь нотлогдоогүй таамаглалыг ашиглан, тэдгээр нь хэр үнэмшилтэй болохыг үнэлж, байгальд ямар харилцаа дутагдаж байгааг таамаглаж, дэлхийн дүр зургийг аль болох үнэн зөв зурахыг хичээдэг. Хэрэв математикч бүх боломжит геометрийн төрлүүдийг судалдаг бол физикч манай ертөнцөд ямар геометрийн харилцаа хэрэгжиж байгааг олж мэднэ.
Физикч нь шийдлийн аргын талаар төдийлөн боддоггүй, харин хийсэн хялбаршуулсан зүйл нь хууль ёсны эсэх, олсон тэгшитгэлүүд нь ямар үнэн зөв, хувьсагчийн ямар утгуудад тухайн үзэгдлийг зөв тайлбарлах, хамгийн чухал нь үр дүн нь батлагдсан тохиолдолд юу болох талаар боддог. эсвэл туршилтаар няцаагдсан, ямар таамаглалыг орхих ёстой вэ, бусад бүх мэдэгдэж буй үзэгдлийн талаарх бидний үзэл бодол хэрхэн өөрчлөгдөх вэ.
Хэрэв физикийн аль ч салбарын бүх үр дүнг хэд хэдэн хатуу туршилтаар тогтоогдсон аксиомуудаас гаргаж болох юм бол энэ талбар нь сонгодог механик, электродинамик, харьцангуйн онолтой адил хэрэглээний математик эсвэл технологийн салбар болно. Физикийн онолын бүтээн байгуулалтууд нь бидний эргэн тойрон дахь ертөнцийн талаар мэддэг зүйлтэй байгалийн аль хэдийн мэдэгдэж байсан хуулиудтай байнгын уялдаа холбоог шаарддаг. Физик онол бол логик бүтэц биш, харин шалгагдах ёстой үнэмшилтэй таамаглал дээр баригдсан барилга юм.
Физик, математик нь өөр өөр зорилготой, асуудлыг шийдвэрлэх өөр өөр арга барилтай шинжлэх ухаан юм.
Онолын физикчид хэрхэн ажилладаг вэ? Францын агуу математикч Анри Пуанкаре "Таамаглал нь нотлохын өмнө байдаг" гэж хэлсэн бөгөөд энэ номын хуудсан дээр та түүний нэрээр нэг бус удаа таарах болно. Үр дүнг хайхаасаа өмнө боломжит шийдлийг таах хэрэгтэй.
Ийм дарааллыг онолын физикт хүлээн зөвшөөрч болно.
Эхлээд бусад хүмүүс үүнийг хэрхэн шийдэхийг оролдсон талаар юу ч мэдэхгүй байж өөрөө асуудлыг шийдэхийг хичээ. Хайлтын чиглэлийг харгалзан том хэмжээний захиалгын анхны чанарын тооцоог хийсний дараа та уран зохиолыг огт өөр аргаар, идэвхтэй уншиж, хэрхэн үргэлжлүүлэхээ шууд олж мэдэх болно. Физикийн ерөнхий зарчмууд, тухайлбал, хамгааллын хуулиуд боломжит шийдлүүдийн хүрээг хэрхэн хязгаарлаж чадах нь тодорхой болно.
Одоо та асуудлын янз бүрийн параметрүүдийн хувьд бүдүүлэг өндөр чанартай шийдлийг олохыг оролдож болно. Параметрүүд нь асуудлын нөхцөлийг тодорхойлдог тоонуудын багц юм. Дараа нь асуудлыг хялбаршуулсан тохиолдолд хязгаарлах тохиолдолд асуудлын тоон шийдлийг олохыг хичээх хэрэгтэй ... Гэхдээ эхнээс нь эхэлье.
Чанарын шинжилгээ. Чанарын шинжилгээ нь бараг ямар ч тооцоололгүйгээр хэмжигдэхүүнүүдийн хоорондын бүдүүлэг харилцааг олж, үзэгдлийн физик дүр төрхийг тодруулах ажлын хамгийн чухал үе шат юм. Чанарын шинжилгээний гол элементүүдийн нэг нь хялбаршуулсан загваруудыг ашиглан асуудлыг шийдвэрлэх явдал бөгөөд үүнд хамааралгүй бүх зүйлийг хаядаг. Даалгаврыг хялбарчлахын тулд юуг үл тоомсорлож болохыг мэдэх хэрэгтэй.
Алдарт хүчитний багш нар баатар мөрөн дээрээ асар том бух үүрэхийн тулд бага наснаасаа эхлэн түүнийг жижиг тугал үүрэхийг албаддаг гэсэн нарийн төвөгтэй ажлыг хэрхэн хялбаршуулсан тухай домгийг та сонссон байх. Тугал томорсон боловч хүү үүнийг анзааралгүй өдөр бүр өргөдөг байсан ба дараа нь нэгэн сайхан өдөр хүмүүс хүчирхэг амьтныг амархан зөөж яваа насанд хүрсэн хүнийг харжээ.
PARAGMEHTA НОМЫН ТӨГСГӨЛ

Физик онол гэж юу вэ? "Физикийн онол бол физикийн үзэгдэл, тэдгээрийн хамаарлыг тайлбарладаг мэдлэгийн систем юм" гэсэн ерөнхий тодорхойлолтыг дэвтэрт бичье. Физик онол нь аливаа үзэгдлийн тайлбар, туршилтын үр дүн, үзэл баримтлал, үндсэн санаа, загвар, таамаглал, зүй тогтол, судалгааны аргуудыг агуулдаг. Физик онолын гол үүрэг бол физик үзэгдлийг тайлбарлах явдал юм. Тиймээс Ньютоны сонгодог механикийн онол нь том биетүүдийн механик хөдөлгөөнтэй холбоотой үзэгдлүүдийг тайлбарладаг: жишээлбэл, онгоц яагаад нисдэг.

Физик онолын энэхүү гайхамшигтай (намайг бага зэрэг товчилсон) тодорхойлолтыг 7-р ангийн сурагчдад санал болгож байна. Аминат Маралбаева. Чухамхүү энэ физик онолын зөн совингийн ойлголт нь олон боловсролтой иргэдийн оюун ухаанд байдаг нь сонгодог бус физикийн физикийн онол гэгдэх зүйлтэй тулгарах үед тэднийг эргэлзэх байдалд хүргэдэг. Тиймээс, таны зөвшөөрлөөр би физик онолын мөн чанарын талаар ижил төстэй боловч эсрэг талын санааг өгөх болно.

Математикт ойлгогдох утгаар нь физикийн онолд хэрэглэгддэг олон төрлийн хийсвэр орон зай нь энгийн (“физик”) орон зайтай ямар ч холбоогүй юм. Физик нь шинжлэх ухааны хувьд "тэнд бүх зүйл хэрхэн ажилладаг вэ" гэсэн асуултыг маш энгийн шалтгаанаар шийддэггүй гэдгийг тэмдэглэхийг хүсч байна - энэ нь зарчмын хувьд тэнгэрийн албанаас дуудлага хийхээс бусад тохиолдолд олж мэдэх боломжгүй юм! Физик нь зөвхөн бидний бодит байдлыг тодорхой хэрэглээний талбарт хангалттай нарийвчлалтайгаар дүрсэлсэн загваруудыг (математик) бүтээдэг. Бүгд. Тэгээд өөр юу ч биш!

Миний товчилсон үгтэй адил зүйл бол Новиченок өөрийн бүтээлийн физик онолын мөн чанарын талаар "Левашовын онолын элсэрхэг суурь нь орон зайн хэмжээст байдал юм."

Ямар нэг байдлаар би физик онолын талаар нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн ойлголтыг олж чадаагүй. Мөн энэ, өөрөөр хэлбэл. Үзэл баримтлалын утгын талаархи тохиролцоо нь манай хэлний зөв хэрэглээний сэдэв юм. Тиймээс би өөрийн бодлоор физик онолын асуудлыг ядаж тодорхой болгохыг хичээх болно.

Юуны өмнө, физик онол нь загварыг бий болгодоггүй, харин бодит байдлын тодорхой хэсгийг тоон байдлаар дүрсэлсэн математикийн бүтцийг бий болгодог гэдгийг илүү ерөнхий утгаараа тодруулах шаардлагатай. Цаашилбал, сонгодог физик онол нь бодит байдлыг өөрийн загварт тулгуурлан дүрсэлдэг эсвэл дүрслэхийг оролддог бөгөөд бодит байдлыг тоон байдлаар тодорхойлдог сонгодог бус физикийн онол нь сонгодог бус онолын үндсэн дээр түүний математик бүтцийг шаарддаггүй гэдгийг тэмдэглэж болно. физик онол нь бодит байдалтай нийцдэг.

Энгийнээр хэлбэл, физикийн сонгодог онол нь бодит байдлыг дүрсэлж, урьдчилан таамаглаж, сонгодог бус физикийн онол нь бодит байдлын үзэгдлийг зөвхөн тоон байдлаар урьдчилан таамаглах бөгөөд энэ бодит байдлыг тайлбарлахыг заавал биелүүлэх шаардлага болгохгүй.

Чухам ийм сэтгэлээр сонгодог бус физикийн аваргууд Альберт Эйнштейн, Нильс Бор нар физикийн онолын тухай ярьж байсан. Гайхамшигтай ойлголтын дагуу сайн физик онол нь аль болох цөөн тооны анхны постулатуудыг ашиглан аль болох олон таамаглал дэвшүүлэх ёстой. Анхны постулатууд нь ажиглагдсан бодит байдал, ерөнхийдөө бодит байдалтай ямар ч утгаараа нийцэх албагүй тул энэ нь Аминат Маралбаевагийн өгсөн гайхалтай тодорхойлолтын сүнсээр физик онолыг ойлгодог боловсролтой иргэдийн дунд эргэлзээ төрүүлж байна.

Орчин үеийн сонгодог бус онолуудын олон тооны ид шидийн тайлбарууд нь физик онолын талаар эргэлзээ төрүүлдэг ч энэ нь физикийн онолын мөн чанарыг тодруулах биш харин шашны бүтээлч байдал эсвэл шинэ шашин бий болгох тухай асуудал байж магадгүй юм.

Төгсгөлд нь би агуу дэлхийн хүмүүсийн орчин үеийн физик онолын талаар хэдэн үг хэлье.

Би Их Эзэн энэ бүхнийг хийж чадах хамгийн энгийн аргыг олохыг хичээсэн.

Альберт Эйнштейн

Математикчид харьцангуйн онолыг эзэмшсэнээс хойш би өөрөө үүнийг ойлгохоо больсон.

Альберт Эйнштейн

Жишээлбэл, квант онол, атомын цөмийн физик. Өнгөрсөн зууны туршид энэ онол нь төсөөлж болох бүх сорилтыг гайхалтай давсан бөгөөд түүний зарим таамаглал аравтын бутархай хүртэл зөв байсан. Физикчид квант онолыг хамгийн том ялалтуудын нэг гэж үздэг нь гайхах зүйл биш юм. Гэвч тэдний бардамналын цаана ичгүүртэй үнэн нуугдаж байдаг: эдгээр хууль яагаад ажилладаг, хаанаас ирснийг тэд мэдэхгүй.

Шинжлэх ухаан гэж юу вэ? - Үнэн зөв таамаглал гаргах боломжийг олгодог мэдлэгийн талбар.

Шууд шууд! Физикт гурван үндсэн тогтмол хэмжигдэхүүн байдаг: гэрлийн хурд (c = 3 * 10 10 см/с), таталцлын тогтмол (G = 6.67 * 10 -8 см 3 / г сек) болон Планкийн тогтмол (h/2pi = 1.05) * 10-27 эрг сек). Эдгээр тогтмолуудыг хэрхэн харгалзах замаар онолуудыг хуваадаг.

1.
Түүхийн хувьд сонгодог (Ньютоны) механикийг анх бий болгосон. Энэ нь Ньютоны хуулиуд болон Галилейгийн өөрчлөлтүүд дээр суурилдаг.

Хөрвүүлэлт нь шугаман, ойлгомжтой, энгийн байдаг. Машин надтай харьцуулахад 5 [минутанд банана] хурдтай явж байна, би уйлж буй бургастай харьцуулахад 2 [минутанд банана] хурдтай ижил чиглэлд автобус жолоодож байна. бургастай харьцуулахад машин 7 [минутанд банана] хурдтай явж байна гэсэн үг.

Термос машин дотор шууд (!) соронзон монорейс дээр дээд зэрэглэлийн галт тэрэгний туршилтын тухай Ньютоны анхны хууль.

Хоёрдугаарт: импульсийн цаг хугацааны дериватив нь хүчтэй тэнцүү байна (d х/dt= Ф, тод - вектор). Энэ нь зөв, ямар ч fe тэнцэх ма. Дашрамд хэлэхэд, түүний үед тэд дериватив гэж юу болохыг мэддэггүй байсан бөгөөд тэр үүнийг гаргаж ирсэн (Байгалийн философийн математик зарчим). Үнэн, энэ нь хатуу математик биш байсан бөгөөд тэр үед бид ямар ч хязгаарлалтын талаар сонсоогүй байсан (та деривативыг Матанд хэрхэн нэвтрүүлдгийг санаж байна уу?), Гэхдээ онолын тооцоо (таамаглалыг уншина уу) нь туршилттай тохирч байв.

Гурав дахь нь статик асуудлыг шийдвэрлэх, зарим зөрчилдөөнийг арилгахад зориулагдсан.

Тиймээс, гурван тогтмолын энэ онол нь тэдгээрийн алийг нь ч тооцдоггүй! Бүх нийтийн таталцлын хуулийг гараар нэвтрүүлсэн бөгөөд туршлагаасаа буулт хийдэг.

2.
Дараа нь (он цагийн дарааллаар) харьцангуйн тусгай онол гарч ирэв. Мэдээжийн хэрэг, түүнд зориулсан математикийн төхөөрөмж аль хэдийн бэлэн болсон байсан, гэхдээ зөвхөн тэр үед залуу Эйнштейн үүнийг (аппарат) ашиглан онолын үнэн зөвийг ноцтой физикчдэд нотолж чадсан юм.

Хамгийн гол нь бүх зүйл өмнөх шигээ (галт тэрэгний тухай) байгаа боловч хамгийн дээд хязгаарлах хурд, гэрлийн хурд байдаг бөгөөд энэ нь гэрлийн хувьд та зогсож байгаа эсэхээс үл хамааран аливаа (!) ажиглагчийн хувьд ижил байдаг. эсвэл гүйх, аль чиглэлд ч хамаагүй. Хэрэв та хүсвэл, би Лоренцын өөрчлөлтийг зөвхөн эдгээр эргэцүүлэлээс, зөвхөн гарны тусламжтайгаар л үнэнээр нь гаргах болно!

Үүнийг гэрлийн хурдыг харгалзан үздэг. Яг л онолын үндэс болсон постулат шиг.

Дашрамд хэлэхэд, тэр үед дууссан электродинамик эдгээр нөхцлийг аль хэдийн хангасан. Би гэрлийн хурдны тухай ярьж байна.

3.
Дараагийн чухал үе бол харьцангуйн ерөнхий онол байв. Энд бид орон зай-цаг хугацааны муруйлт (хэрэв би "масс руу" гэж хэлвэл нухацтай залуус намайг ялах болно. Гэвч мөн чанартаа энерги, масс нь ижил зүйл бөгөөд масстай бүх зүйл байдаг. энерги, гэхдээ энергитэй бүх зүйл масстай байдаг тул таталцлын цэнэг гэж үзэж болох энерги-моментийн тензорыг бид --> гэж хэлдэг. Энэ муруйлт нь яагаад массгүй бөөмс хүртэл хар нүхийг тойроод байгааг тайлбарладаг. Тэд шулуун нисдэг, гэхдээ энэ "шулуун" нь буруу, тийм ч шулуун биш юм.

Д манай гайхалтай үеБид энэ онолыг бүрэн дүүрэн ашигладаг! Гайхалтай жишээнавигацийн системээр үйлчилдэг. GPS/GLONASS/… хиймэл дагуулын цагийг маш нарийн синхрончлох ёстой. Маш! Өндөр хурдтай хөдөлж байх үед цаг хугацааны удаашрал, хурдатгалтай хөдөлгөөн (төв рүү тэмүүлэх), их биетэй ойртох үед орон зай-цаг хугацааны муруйлт зэргийг харгалзан үздэг.

Энд G ба c нь байх ёстой зүйл юм.

4.
Хэрэв өмнөх онолууд бараг бүхэлдээ нэг хүний ​​бүтээгдэхүүн байсан бол квант механик бол хүүхэд юм тархины шуурга. Тэр зууны 20-иод онд эрчимтэй захидал харилцаа нь онолыг албан ёсны болгож, туршилтаар туршиж үзсэн.

Юу ч зовлон зүдгүүрийг илэрхийлээгүй мэт санагдав, гэхдээ гурван зүйл нь нүдийг зовоодог мэт байв (үнэндээ жишээлбэл, металлын дамжуулалт нь температураас илүү хамааралтай):
a) Эйнштейн Нобелийн шагнал хүртсэн фотоэлектрик эффект (мэдээжийн хэрэг, үүний төлөө!). Гэрлийн долгион огт өөр зүйлийг зөгнөдөг гэж сонгодог байсан. Гэхдээ хэрэв та эдгээрийг бөөмс гэж төсөөлж, "бөмбөг өөр нэг рүү цохиж зогссон, хоёр дахь нь бараг хурдан нисч, зөвхөн үрэлт нь бага зэрэг удааширсан" гэж томьёоны хэлбэрээр бичвэл та бүх зүйлийг нарийн таамаглаж чадна.
б) Туйлын хар биеийн спектр. Томьёог гаргаж авсан өндөр температур, бусад нь бага, гурав дахь нь ойролцоогоор, маш амжилттай тул бүх зүйл үргэлж нэгдэж эхлэв. Зөвхөн энэ томьёо л гэрэл бол бөөмс гэж хашгирч байсан. Энэ "гурав дахь" -ийг Макс Планк гэж нэрлэдэг байсан бөгөөд тэрээр амьдралынхаа туршид сонгодог физикийг дэмжигч байсан тул томъёогоо няцаах гэж оролдсон.
в) Комптон эффект. Хэрэв гэрэл нь долгион бол электрон долгион дээр эргэлдэж, анхдагч цацраг туяатай ижил долгионы урттай (энергийг унших, учир нь E = hv, энд v нь гэрлийн долгионы урт) хоёрдогч цацраг ялгаруулах ёстой. Гэхдээ туршилтаар энерги нь бага болж хувирдаг.

Дашрамд хэлэхэд, нэр дэвшсэний дараа ч гэсэн гаригийн загваратом, электрон цөм дээр унах тухай асуулт гарч ирэв. Үнэхээр тэр яагаад унахгүй байгаа юм бэ? Электродинамикийн тооцооллын дагуу энэ нь хэдэн наносекунд шаардагдах ёстой (хэрэв та сонирхож байгаа бол би энэ талаар илүү дэлгэрэнгүй бичих болно). Ингэж нэгэн постулат (оршихуйн тухай) үүссэн хөдөлгөөнгүй тойрог замууд). Үнэн хэрэгтээ бүхэл тооны долгион нь электрон тойрог замын "урт"-д багтах ёстой гэсэн нэг зүйл байдаг (Де Бройль бөөмсийг долгион гэж үзэхийг санал болгосон, яагаад болохгүй гэж. Бид цахилгаан соронзон долгионыг бөөмс гэж үзэж эхэлсэн)

Тиймээс бид Планкийн тогтмолыг харгалзан үзсэн. Дашрамд хэлэхэд, зурсан h-ийн тухай: Нилс Бор бидэн дээр ирээд лекц уншихад түүнээс бэлгэдлийн талаар асуулт асуусан.

Спойлер гарчиг

5.
Квант механиктай гэрлэх ба тусгай онолхарьцангуйн онол тийм ч хэцүү байгаагүй. Энгийнээр хэлбэл, энерги хадгалагдах хуулийн орон нутгийн аналог болох Шредингерийн тэгшитгэлийн оронд бид Диракийн тэгшитгэлийг бичдэг бөгөөд түүний мөн чанар нь E 2 = p 2 c 2 + m 2 c 4, дараа нь 4-тэй адил юм.

Энд квант электродинамик, цахилгаан сул харилцан үйлчлэлийн квант онол (ойролцоогоор үндсэн төрөл зүйлхарилцан үйлчлэл, хэрэв та сонирхож байгаа бол би дараагийн өгүүллээр бичих болно) болон квант хромодинамик. Бүх зүйл "чанарын хувьд" тодорхой, олон зүйл "бүрэн" тодорхой байна.

Тиймээс бид c ба h/2pi-г харгалзан үзсэн.

6.
Зарим шалтгааны улмаас таталцлыг харгалзан үзэхийг оролддог онолууд ихэвчлэн super- угтвартай байдаг. Superstrings, supersymmetry гэх мэт. Гэхдээ үүнээс юу ч гарахгүй.

Асуудлын мөн чанар нь тодорхойгүй байдлын зарчим ба орон-цаг хугацааны муруйлт юм. Хэрэв бид бөөмсийг улам бага хэмжээгээр нутагшуулах юм бол импульсийн тодорхойгүй байдал нь түүний хамгийн их хэмжээгээр нэмэгдэх болно. боломжит утга. Импульс нэмэгдэхийн хэрээр эрчим хүчний импульсийн тензор (таталцлын цэнэгийг би танд сануулъя) өсөх (бид үүнийг зөв гэж хэлье!) ба үүнтэй зэрэгцэн GTR-ийн хэлснээр орон зай-цаг хугацааны муруй улам хүчтэй болж, "бага" болж байна. тойрогт илүү их нутагшуулах. Хоёрдахь хос (эрчим хүчний цаг) -ын хувьд энэ нь тийм ч ойлгомжтой биш боловч зарчим нь ижил юм.

Тэгэхээр бидэнд бүгдийг тооцсон онол хараахан алга.

Туршилт нь бүр ч дор юм. Би танд тоо хэлье: тодорхой зайд байгаа хоёр протон (Планкийн урт, хэрэв та миний юу хэлж байгааг мэдэж байгаа бол. Хэрэв тийм биш бол зүгээр, энд хамаагүй) дамжуулан харилцан үйлчлэлцдэг. хүчтэй харилцан үйлчлэл(таутологийн хувьд уучлаарай) - 1, цахилгаан соронзон - 10 -2 (0.01), сул - 10 -5 (0.00001), таталцлын - 10 -38 (бичих үү?)