Современная физическая картина мира — обобщённое современное физическое представление о природе. В русскоязычной философской литературе употребляется синоним этого термина постнеклассическая физическая картина мира .

Материальность мира и его единство

Окружающий нас мир представляет собой обладающую неисчерпаемым множеством свойств материю , существующую в многообразных, взаимосвязанных и взаимопревращающихся формах : вещество , поле , физический вакуум . Современная физическая картина мира базируется на понятии « элементарная частица ». Все вещественные объекты микромира состоят из элементарных частиц с ненулевой массой и полуцелым спином ( кварки и лептоны ). Квантами физических полей являются фотон , W- и Z-бозоны , глюоны и гравитон . Физический вакуум представляет собой коллективные возбуждения частиц Хиггса .

В едином материальном мире можно выделить три основные структурные области, различающиеся между собой по пространственной протяженности их физических объектов и процессов, преимущественным типам фундаментальных взаимодействий , основным образующим их структурным элементам материи и по характеру их основных физических закономерностей. Это микромир, макромир и мегамир . Также, вероятно, существует субмикромир .

Субмикромир

Пространственная протяжённость менее ${\displaystyle 10^{-18}}$ м (1 ам ≈ характерный радиус слабого взаимодействия); Вероятно, начиная с этих масштабов теряют смысл обычные пространственно-временные представления, например, существует фундаментальная длина , а пространство и время становятся дискретными.

Микромир

Пространственная протяжённость порядка ${\displaystyle 10^{-18}-10^{-8}}$ м (от 1 ам до 10 нм ≈ радиус самых мелких вирусов); основные типы взаимодействия — электромагнитное, сильное (ядерное), слабое; основные структурные уровни материи — молекулы, атомы, ядра атомов, элементарные частицы ; описывается законами квантовой механики, теории относительности , теорией электрослабого взаимодействия , квантовой хромодинамикой , теориями Великого объединения .

В диапазоне расстояний ${\displaystyle 10^{-8}-10^{-10}}$ м свойства микромира изучает молекулярная и атомная физика , температурные явления и переход тел в разные фазовые состояния связаны с изменением характера движения молекул и их взаимным расположением, химические превращения связаны с изменениями атомного состава молекул ; явления на расстояниях ${\displaystyle 10^{-15}}$ изучают ядерная физика и физика частиц низких энергий; физика высоких энергий изучает явления на расстояниях ${\displaystyle 10^{-15}-10^{-18}}$ м.

Особый класс объектов и процессов современной физической картины микромира составляют виртуальные частицы и виртуальные процессы, тесно взаимосвязанные с реальными частицами и процессами.

Макромир

Пространственная протяжённость от размеров больших молекул до размеров Солнечной системы . Основные виды взаимодействия — электромагнитное, гравитационное; основные структурные уровни материи — макротела, макрополя, космические объекты (планеты солнечной системы и их спутники); при малых скоростях описывается законами классической механики и при больших скоростях — законами теории относительности.

На уровне макромира выделяют два основных вида материи — вещество и поле. Электромагнитное и гравитационное поля в отличие от вещества не имеют массы покоя и могут распространяться лишь с одной определённой скоростью — скоростью света. Структурными элементами вещества и поля являются элементарные частицы , основной чертой которых является их взаимопревращаемость. Общей чертой всех объектов макромира является корпускулярно-волновой дуализм , единство прерывности и непрерывности (двойственная природа света, волновые свойства частиц и т. д.). ^{[ источник не указан 1837 дней ]}

Мегамир

Пространственная протяжённость — за границами Солнечной системы ; основные типы взаимодействия — гравитационное и тёмная энергия ; основные структурные уровни материи — звёзды, звёздные скопления и ассоциации, межзвёздная материя, галактики, метагалактики, пульсары , квазары , чёрные дыры , тёмная материя , тёмная энергия ; описывается законами общей теории относительности . Мегамир изучается космологией .

Согласно теории раздувающейся Вселенной , физический вакуум послужил источником энергии, благодаря которой возникли частицы вещества и кванты полей. В результате изменения состояния физического вакуума, после Большого взрыва наступила фаза почти мгновенного раздувания, сопровождавшаяся расщеплением Правселенной на множество отдельных Вселенных , различающимися всеми фундаментальными константами, которые определяют свойства мира. Согласно квантовой космологии, изучающей физические явления сразу после Большого взрыва, и физики чёрных дыр, свойства микромира и мегамира взаимосвязаны законами физики элементарных частиц .

Физика чёрных дыр является междисциплинарным научным направлением, объединяющим концепции общей теории относительности, физики элементарных частиц, космологии, термодинамики.

Космомикрофизика исследует проблемы космологии и физики элементарных частиц на основе представления о глубокой взаимосвязи законов микро-, макро- и мегамира.

Движение материи

Материи в любой форме присуще движение. Формы движения материи многообразны (механическая, тепловая, электромагнитная, ядерная, взаимопревращение элементарных частиц), взаимопревращаемы, но не сводимы друг к другу, так как каждая из форм обладает своей спецификой. Движение материи несотворимо и неуничтожимо, как и сама материя, что выражается в существовании законов сохранения массы, импульса, энергии, заряда и др. Движение материи влияет на свойства материальных объектов. Каждой форме движения присущи свои специфические закономерности. Например, законы движения макротел неприменимы к движению микрочастиц.

Пространство и время

Пространство и время — это не самостоятельные субстанции, а лишь формы существования материи и неотделимы от неё. Пространство и время имеют ряд свойств ( однородность пространства и времени , изотропность пространства , необратимость времени и т. д.). Пространственно-временные характеристики относительны и определяются движением материи, что вытекает из специальной теории относительности ( преобразования Лоренца ). Пространство и время связаны друг с другом (инвариантность интервала СТО ), образуя единую форму существования материи. Свойства пространства и времени определяются материей (влияние поля тяготения на геометрию пространства и ритм времени, определяемое уравнениями Эйнштейна ОТО).

Современная наглядная концепция геометрической «сшивки» трёхмерного пространства-времени в микромире, макромире и мегамире представлена в МГУ Ангорским А. А.

Причинность и закономерность

В мире все явления причинно обусловлены и протекают в соответствии с объективными физическими законами. Причинность в физике может проявляться в механистической и вероятностной формах. Соответственно и закономерности в физике могут быть динамическими (классическая физика) и статистическими (квантовая физика, термодинамика).

См. также

Примечания

Ссылки

• Симанов А. Л. // Гуманитарные науки в Сибири . — 2006. — № 1. — С. 12-21.]
• Михайлишина Г. Ф. // Наука и школа. — 2010. — № 3. — С. 82-84.
• Постнеклассическое единство физики // Философия науки. — 1995. — № 1 (1). — С. 2.

Литература

• Мощанский В. Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики. — М. : Просвещение , 1976. — 157 с. — 80 000 экз.
• Голубинцев В. А., Данцев А. А. , Любченко В. С. Философия для технических вузов. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2003. — 640 с. — 5000 экз. — ISBN 5-222-03736-3 .
• Кузнецов Б.Г. Идеалы современной науки. — М. : Наука, 1983. — 254 с. — 6150 экз.
• М.А. Ельяшевич , Д.Н. Трифонов , В.И. Гольданский . Физика XX века. Развитие и перспективы. — М. : Наука, 1984. — 336 с. — 4750 экз.
• ред. Мелюхин С.Т. Философские проблемы естествознания. — М. : Высшая школа , 1985. — 400 с. — 16 000 экз.
• под ред. Самыгин С. И. Концепции современного естествознания. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2003. — 448 с. — 5000 экз. — ISBN 5-222-03034-2 .
• И. Т. Фролов . Философский словарь. — М. : Республика, 2001. — 719 с. — ISBN 5-250-02742-3 .