Квантово-полевая картина мира
Законы квантовой механики и история их разработки. Принцип корпускулярно-волнового дуализма. Картина реальности в современной физике. Виды фундаментальных физических взаимодействий. Специфика квантово-полевых представлений о закономерности и причинности.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.12.2012 |
| Размер файла | 7,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Квантово-полевая картина мира
1. В основе современной квантово-полевой картины мира лежит новая физическая теория -- квантовая механика, описывающая состояние и движение микрообъектов материального мира.
Квантовой механикой называют теорию, устанавливающую способ описания и законы движения микрочастиц (элементарных частиц, атомов, молекул, атомных ядер) и их систем, а также связь величин, характеризующих частицы и системы, с физическими величинами, непосредственно измеряемыми опытным путем.
Законы квантовой механики составляют фундамент изучения строения вещества. Они позволяют выяснить строение атомов, установить природу химической связи, объяснить периодическую систему элементов, изучить свойства элементарных частиц.
Поскольку свойства макроскопических тел определяются движением и взаимодействием частиц, из которых они состоят, то законы квантовой механики лежат в основе понимания большинства макроскопических явлений. квантовый механика полевой
2. Разработка квантовой механики относится к началу XX в.
Впервые представления о кванте высказал в 1900 г. М. Планк в процессе исследования теплового излучения тел. Своими исследованиями он продемонстрировал, что излучение энергии происходит определенными порциями -- квантами, энергия которых зависит от частоты световой волны. Эксперименты Планка привели к признанию двойственного характера света, который обладает одновременно и корпускулярными, и волновыми свойствами, представляя собой диалектическое единство этих противоположностей.
В 1924 г. французский физик Л. де Бройль выдвинул гипотезу, что корпускулярно-волновой дуализм имеет универсальный характер, т.е. все частицы вещества обладают волновыми свойствами. Позднее эта идея была подтверждена, и принцип корпускулярно-волнового дуализма был распространен на все процессы движения в микромире.
Н. Бор применил идею квантования энергии к теории строения атома. Он предположил, что электрон не испускает квантов. Излучение происходит лишь при переходе электрона с одного уровня энергии на другой, с меньшей энергией. В момент перехода и рождается квант излучения.
3. В соответствии с квантово-полевой картиной мира:
• любой микрообъект не имеет определенной траектории движения и не может иметь определенных координат и скорости
• относительность пространства-времени приводит к неопределенности координат и скорости в данный момент, к отсутствию траектории движения микрообъекта
• поведение каждой микрочастицы подчиняется не динамическим, а статистическим законам.
Таким образом, материя двулика: она обладает и корпускулярными, и волновыми свойствами, которые проявляются в зависимости от условий. Отсюда общая картина реальности в квантово-полевой картине мира становится двуплановой: с одной стороны, в нее входят характеристики исследуемого объекта, а с другой -- условия наблюдения, от которых зависит определенность этих характеристик. Это означает, что картина реальности в современной физике является не только картиной объекта, но и картиной процесса его познания.
4. Ушли в прошлое представления о неизменности материи и возможности достичь конечного предела ее делимости. Сегодня материя рассматривается с точки зрения корпускулярно-волнового дуализма. Одной из основных особенностей элементарных частиц является их универсальная взаимозависимость. В современной физике основным материальным объектом является квантовое поле, переход его из одного состояния в другое меняет число частиц.
Кардинально меняется представление о движении, которое становится лишь частным случаем фундаментальных физических взаимодействий. Известно четыре вида фундаментальных физических взаимодействий: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. Все они описываются на основе современного принципа близкодействия. Окончательно утверждаются представления об относительности пространства и времени, их зависимости от материи. Пространство и время перестают быть независимыми друг от друга и согласно теории относительности сливаются в едином четырехмерном пространстве-времени, которое не существует вне материальных тел.
5. Спецификой квантово-полевых представлений о закономерности и причинности является то, что они всегда выступают в вероятностной форме. Они соответствуют более глубокому уровню познания природных закономерностей. Таким образом, оказалось, что в основе нашего мира лежит случайность, вероятность.
Также новая картина мира впервые включила в себя наблюдателя, от присутствия которого зависели получаемые результаты исследований. Более того, был сформулирован так называемый антропный принцип, который утверждает, что наш мир таков, каков он есть, только благодаря существованию человека. Отныне появление человека считается закономерным результатом эволюции Вселенной.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
История развития квантовой теории. Квантово-полевая картина мира. Основные принципы квантово-механического описания. Принцип наблюдаемости, наглядность квантово-механических явлений. Соотношение неопределенностей. Принцип дополнительности Н. Бора.
реферат [654,4 K], добавлен 22.06.2013- История возникновения и формирования квантовой механики и квантово-механической теории твердого тела
Экспериментальные основы и роль М. Планка в возникновении квантовой теории твердого тела. Основные закономерности фотоэффекта. Теория волновой механики, вклад в развитие квантово-механической теории и квантовой статистики А. Гейзенберга, Э. Шредингера.
доклад [473,4 K], добавлен 24.09.2019 Квантовая теория в ряду других современных физических теорий. Споры и дискуссии о реальности квантово-механических состояний. Необычайность свойств квантовой механики. Основные трактовки и интерпретации квантово-механической теории различными учеными.
реферат [41,8 K], добавлен 28.03.2011Открытие явления фотоэффекта не вписывалось в рамки классической физики. Это привело к созданию квантовой механики. Фотоэлектрический эффект и дискретная природа света. Дифракция электронов. Применение явления корпускулярно – волнового дуализма.
реферат [39,6 K], добавлен 24.06.2008Возникновение неклассических представлений в физике. Волновая природа электрона. Эксперимент Дэвиссона и Джермера (1927 г.). Особенности квантово-механического описания микромира. Матричная механика Гейзенберга. Электронное строение атомов и молекул.
презентация [198,3 K], добавлен 22.10.2013Физика – фундаментальная отрасль естествознания. Механистическая картина мира - законы динамики. Электромагнитная картина мира - физика полей. Современная научная картина мира - теория относительности. Закон всемирного тяготения и принцип относительности.
презентация [8,5 M], добавлен 12.10.2012Физический смысл волн де Бройля. Соотношение неопределенности Гейзенберга. Корпускулярно-волновая двойственность свойств частиц. Условие нормировки волновой функции. Уравнение Шредингера как основное уравнение нерелятивистской квантовой механики.
презентация [738,3 K], добавлен 14.03.2016Квантово-механическая картина строения атома. Квантовые числа. Пространственное квантование. Спин электрона. Суть опыта Штерна и Герлаха. Эффект Зеемана. Расщепление энергетических уровней в магнитном поле. Орбитальный магнитный момент. Проекция спина.
презентация [3,7 M], добавлен 07.03.2016Дифракция света как явление отклонения света от прямолинейного направления распространения при прохождении вблизи препятствий. Сущность и закономерности корпускулярно-волнового дуализма. Боровская модель атома. Понятие и свойства идеального газа.
контрольная работа [400,8 K], добавлен 24.05.2014История зарождения квантовой теории. Открытие эффекта Комптона. Содержание концепций Резерфорда и Бора относительно строения атома. Основные положения волновой теории Бройля и принципа неопределенности Гейзенберга. Корпускулярно-волновой дуализм.
реферат [37,0 K], добавлен 25.10.2010Начало развития квантовой механики. Формирование квантовых представлений. Проблемы интерпретации квантовой теории. Парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена и его интерпретации. Неравенство Белла и открытие А.Аспекта. Физический вакуум и его свойства.
реферат [34,8 K], добавлен 06.01.2009Исторический путь научного исследования микрочастиц. Содержание планетарной модели атома с электронами Резерфорда и теории корпускулярно-волнового дуализма частиц веществ Луи де Бройля. Характеристика принципов неопределенности и дополнительности.
контрольная работа [22,5 K], добавлен 11.10.2010Предпосылки возникновения квантовой теории. Квантовая механика (волновая механика, матричная механика) как раздел теоретической физики, описывающий квантовые законы движения. Современная интерпретация квантовой теории, взаимосвязь с классической физикой.
реферат [44,0 K], добавлен 17.02.2010Развитие квантовой физики: гипотеза квантов, теория атома, природа света, концепция целостности. Создание нерелятивистской квантовой механики, принципы ее интерпретации. Парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена, принцип неопределенности Гейзенберга.
реферат [94,0 K], добавлен 14.02.2009История исследования элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий. Минимальная модель электрослабого взаимодействия Глэшоу-Вайнберга-Салама и квантовой хромодинамики. Современные представления об иерархии структурных элементов микромира.
реферат [42,1 K], добавлен 30.01.2013"Планетарная модель" атома Бора в основе квантовой механики, ее основные принципы, идеи и значение. Попытки объяснить корпускулярные и волновые свойства вещества в квантовой (волновой) механике. Анализ волновой функции и ее вероятностного смысла.
реферат [90,7 K], добавлен 21.11.2011Сущность гипотезы де–Бройля о двойственной природе микрочастиц. Экспериментальное подтверждение корпускулярно-волнового дуализма материальных частиц. Метод Брэгга. Интерференция рентгеновских лучей в кристаллах методом Лауэ и методом Дебая—Шеррера.
курсовая работа [326,6 K], добавлен 10.05.2012Розміри та маси атомів, їх будова. Заряд і маса електрону. Квантова теорія світла, суть лінійчатого характеру атомних спектрів. Квантово-механічне пояснення будови молекул. Донорно-акцепторний механізм утворення ковалентного зв’язку. Молекулярні орбіталі.
лекция [2,6 M], добавлен 19.12.2010Квантово-механическая система: теории представлений волновой функции (амплитудой вероятности). Обозначения Дирака: вектор состояния в n-мерном гильбертовом пространстве. Преобразование операторов от одного представления к другому, эрмитовы матрицы.
реферат [150,1 K], добавлен 31.03.2011Виды фундаментальных взаимодействий в физике. Классификация, характеристика и свойства элементарных частиц. Несохранение чётности в слабых взаимодействиях. Структура и систематика адронов. Теория унитарной симметрии. Кварки как гипотетические частицы.
реферат [24,3 K], добавлен 21.12.2010
