Микромир, элементарные частицы, вакуум: различия между версиями
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Ramir (обсуждение | вклад) →Лептоны и кварки: Смотрите, для картинок можно делать рамки с подписями. |
Ramir (обсуждение | вклад) Нет описания правки |
||
Строка 2:
==Введение==
Учение о совершенной пустоте — вакууме — заняло одно из центральных мест в современной физике. Здесь мы описываем зарождение нынешних представлений о микромире, физическом вакууме, элементарных частицах и законах, управляющих их поведением. Мы пытаемся рассказать о, пожалуй, самой романтичной поре развития физической науки, наступившей в начале двадцатого столетия после завершения фундаментальной части физической науки — классической физики.
==Физика к началу XX века==
К началу двадцатого века физика представляла собою стройное здание науки, в котором чётко различались три части: механика, учение об электромагнитных явлениях и природе света, учение о тепловых явлениях и свойствах систем большого числа частиц.
===Механика===
Основные положения механики — законы Исаака Ньютона — были представлены в его книге ''Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica'' («Философии естественной принципы математические»), выпущенной в 1687 году. Она обобщала и связывала много наблюдательных данных многих исследователей: Аристотеля, Йоханнеса Кеплера, Галилео Галилея, Христиана Гюйгенса и других. Вот изначальные формулировки законов Ньютона.
#
#
#
Книга Ньютона содержала также изложение ньютоновской теории всемирного тяготения. Все положения механики Ньютона и их следствия подвергались бесчисленным проверкам, и вплоть до конца XIX
▲# всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние;
▲# изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует;
▲# действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе воздействия двух тел друг на друга между собою равны и направлены в противоположные стороны.
И сейчас эта наука имеет широчайшую область применений: на её основе рассчитываются орбиты планет и космических аппаратов, разрабатываются механические устройства, анализируется движение жидкости и воздушных масс
▲Книга Ньютона содержала также изложение ньютоновской теории всемирного тяготения. Все положения механики Ньютона и их следствия подвергались бесчисленным проверкам, и вплоть до конца XIX в. никаких сколько-нибудь существенных отклонений от этих законов не было обнаружено.
▲И сейчас эта наука имеет широчайшую область применений: на её основе рассчитываются орбиты планет и космических аппаратов, разрабатываются механические устройства, анализируется движение жидкости и воздушных масс и т. д. Разумеется, в той или иной степени используются определенные данные о законах, которым следуют силы взаимодействия тел, поскольку свойства этих сил не предопределяются законами Ньютона.
▲В этой связи обратим внимание на то, что ньютоновская теория тяготения – это по сути одна из первых серьёзных теорий, описывающая взаимодействие тел на расстоянии, без их контакта. Иными словами, это первая теория поля. И эта теория стоит особняком от основных законов механики.
===Электромагнетизм и оптика===
Второй раздел классической физики
Обобщая результаты многочисленных экспериментов, Максвелл в 1865 г. предложил систему уравнений, описывающих законы возникновения и распространения электромагнитного поля. На основе этой теории было предсказано и получило исчерпывающее объяснение множество разнообразных явлений. Важное следствие теории – это то, что свет является электромагнитной волной. Последний факт оказался исключительно важным для развития радиосвязи.▼
▲Обобщая результаты многочисленных экспериментов, Максвелл в 1865
До создания теории Максвелла считалось, что электрическое и магнитное поля – это два существенно различных поля {{Ref|pole}}. В частности, электрическое поле действует как на покоящиеся, так и на движущиеся заряды; магнитное же поле действует только на движущиеся заряды (токи). Однако Эрстед обнаружил, что токи, т. е. движущиеся заряды, создают магнитное поле. С другой стороны, из опытов Фарадея следовало, что переменное магнитное поле создает электродвижущую силу. Последнее означает, что возникает электрическое поле. Таким образом, электрическое и магнитное поля оказались тесно связанными друг с другом. Теория Максвелла показала, что в действительности эти поля являются различными проявлениями одного и того же поля – электромагнитного. Тем самым Максвелл построил первую единую теорию поля, которая объединила два качественно различных поля в одно.▼
▲До создания теории Максвелла считалось, что электрическое и магнитное поля
===Термодинамика и статистическая физика===
Третий раздел классической физики состоит из двух тесно связанных между собой частей: учения о тепловых явлениях (термодинамики) и физики систем большого числа частиц (статистической физики). Законы (или, как говорят, начала) термодинамики установлены
Обоснование законов термодинамики и общие законы поведения систем большого числа частиц (например, газов) даются в статистической физике, созданной Л. Больцманом, Дж. Максвеллом, Дж. Гиббсом и др. Использование законов статистической физики позволило существенно дополнить термодинамическое описание и объяснить (или предсказать) ряд явлений, которые не вытекали непосредственно из законов термодинамики.
|