К ИСТОКУ

о развитии Божественного Начала в Человеке

* Вход   * Регистрация * FAQ * НОВЫЕ СООБЩЕНИЯ  * Ваши сообщения 

Текущее время: 19 сен 2017, 20:46

Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 36 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3
Автор Сообщение
Сообщение №31  СообщениеДобавлено: 18 окт 2014, 08:38 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
pic_94.gif


Выход найден-и какой удивительный!

Как же быть? Признать, что четность при распаде нейтральных ка-ме-зонов нарушается? Но это означает, что природа пользуется кривым зеркалом! В этом зеркале левое отличается от правого, само пространство оказывается не симметричным! Ужасный вывод! Физика за долгие годы своего существования привыкла к тому, что в пространстве все направления абсолютно равноправны. Движение влево при одних и тех же условиях ничем не может отличаться от движения вправо. И это действительно так. На равноправие направлений - так называемую изотропность пространства - указывают все законы физики.

Признать, что этого нет,- значило отказаться от основных, фундаментальных законов физики, поставить ее вверх дном. Было от чего ужаснуться! Однако молодые физики Ли и Янг нашли другой замечательный выход из этого трудного положения. Они смело заявили: да, четность в распадах ка-мезонов, как и вообще при любых слабых взаимодействиях (которые и вызывают распады мезонов и бета-распад нейтронов ядер) может нарушаться! Ли и Янг указали на опыты, которые совершенно недвусмысленно должны были установить поразительное явление. Эти опыты стоят того, чтобы их описать.

Расчет показывал, что если четность в самом деле нарушается, то при бета-распаде ядер из них электроны должны вылетать преимущественно в том направлении, на которое указывает спин ядра. В обычных условиях, однако, ядра ориентируют свои спины как угодно, и электроны вылетают из них по всем направлениям.

Поэтому прежде всего потребовалось выстроить ядра так, чтобы все их спины смотрели в одном направлении, и сохранить эту стойку ядер по команде "смирно" на все время опыта. Для этого кусок бета-радиоактивного вещества поместили в сильное магнитное поле, которое и выстроило спиновые магнитики ядер. А чтобы тепловое движение ядер не сбивало их строя, вещество охладили до очень i изкой температуры - всего лишь на пять сотых градуса выше абсолютного нуля.

открыть спойлер
Затем вокруг этой установки расположили счетчики электронов - под небольшим углом к направлению спинов ядер и в "зеркальном" ему направлении. Включили счетчики и начали измерять их отсчеты. И быстро обнаружилось, что счетчики в прямом направлении считали гораздо меньше электронов, чем счетчики в "зеркальном" направлении. Предсказания Ли и Янга сбылись.

Значит, все-таки пространство - кривое зеркало природы? Значит, основные законы физики летят вверх тормашками? И тут Ли и Янг и независимо от них выдающийся советский физик Л. Д. Ландау сделали решающий шаг. Нет, пространство тут ни при чем. Все дело в самих частицах.
Помните, мы отразили электрон в зеркале и получили несуществующий электрон с обратным направлением спина? Так вот, эта частица существует, но для этого нужно "отразить" и ее электрический заряд, поменять его на обратный. И возникает точное отражение электрона - известный нам позитрон! У природы не кривое, а правильное зеркало! Но оно как бы двойное: при отражении в нем частицы всегда получается ее античастица! У электрона появляется позитрон, а у нейтрального ка-мезона, вызвавшего такой переполох, тоже нейтральный... но анти-ка-мезон! Те нейтральные ка-мезоны, которые наблюдались на опыте, оказываются смесью двух: ка-нуль-мезона и его античастицы. Но ка -нуль-мезон нечетен, а его античастица четна. Вот в чем разгадка "тау-тета"! Открытие этого двойного отражения, называемого научно "комбинированной инверсией", принадлежит тем же Ли и Янгу. Честь этого открытия разделил с ними независимо пришедший к тому же выводу Л. Д. Ландау.

Помните, мы отразили электрон в зеркале и получили...
Так окончательно и незыблемо устанавливается, что спин частицы может только определенным образом ориентироваться относительно направления ее движения, причем противоположным тому, что имеет место у ее античастицы. Если на минутку допустить, что спин есть проявление "собственного вращения" частицы, то это выглядит так. Нанесем мысленно "метку" на "поверхность" электрона и проследим за ней при движении электрона, например с помощью "скоростной микросъемки". Мы увидим, что метка описывает спираль, причем в случае электрона эта спираль закручивается вправо. А вот метка позитрона опишет левую спираль.

В различии "спиральности" и состоит в конечном счете отличие частиц от их античастиц. Разумеется, понятия правого и левого так же относительны, как понятия положительного и отрицательного. Условно частицам можно приписать правую "спиральность", а античастицам - левую.

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Сообщение №32  СообщениеДобавлено: 18 окт 2014, 08:40 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
Виртуальное становится реальным

Не очень-то удачное слово выбрали физики для обозначения процессов взаимодействия частиц. "Виртуальный"-ведь это по-латыни означает лишь "воображаемый". Но не стоило бы к этим процессам относиться с недоверием: мол, чистая фантазия физиков! Что-то вроде современного теплорода! Виртуальный вакуум, например, заявляет о себе неожиданно самым реальным способом.

Вспомним электронные переходы в атомах, дающие начало спектрам. Мы говорили, что эти переходы из одного состояния в другое возможны лишь тогда, когда облака вероятности электронов в этих состояниях перекрываются друг с другом в какой-либо области пространства.

Есть в атоме водорода два таких состояния, облака которых совершенно сливаются. Оба они относятся ко второй оболочке, которая начнет заселяться лишь у лития. И есть еще состояние в первой оболочке- самое низкое по энергии, самое устойчивое состояние, в котором и находится обычно водородный электрон.

Обоим состояниям - на первом и на втором этажах атомного здания - отвечают нигде не перекрывающиеся шарообразные облака. Третье состояние, о котором идет речь,- это неудобная междуэтажная квартира, соединяющая первый и второй этажи.

Но, оказывается, междуэтажной она становится лишь у лития, а в атоме водорода она должна совпадать с квартирой на втором этаже. И тот электронный переход, который мог бы наблюдаться у лития, не должен наблюдаться у водорода: мы уже знаем, что непосредственно между этажами атомные жильцы обычно не прыгают, а предпочитают сначала попасть в междуэтажные квартиры.

Действительно, в атоме водорода никто таких переходов до поры до времени не наблюдал. Если по какой-либо причине жилец, пребывавший на первом этаже, оказывался заброшенным на второй этаж, то он вынужден был тосковать на нем до тех пор, пока ему не выпадал "незаконный" случай вернуться назад (вероятность такого перехода совершенно ничтожна).

открыть спойлер
Но вот лет пятнадцать назад физики обнаружили, что электрон умудрился нарушить этот весьма строгий запрет и довольно легко со второго этажа махнул на первый! И сделал это так, словно спустился через междуэтажную квартиру, как на лифте.

Объяснение этого правонарушения не заставило себя долго ждать. Физики со своими "фантазиями" оказались подготовленными к нему. Вспомним виртуальный процесс, в котором "настоящий" электрон отталкивал от себя "нерожденные" вакуумные электроны. Тогда казалось, что электрон, наподобие комического персонажа, враждует с собственной тенью.

Так вот, это взаимодействие электрона с пустотой, его "дрожание" сообщает ему дополнительную энергию, вполне реальную, хотя и очень маленькую. Но все же даже этой энергии - ничтожной по сравнению с энергией электрона в атоме - оказалось достаточно, чтобы упомянутые два слившиеся состояния в атоме водорода перестали сливаться. Чтобы электрон мог переходить с одного из этих состояний в другое, со второго этажа в теперь настоящую междуэтажную квартиру, а из нее на первый этаж! Правда, удалось обнаружить, собственно говоря, лишь переход со второго этажа в междуэтажную квартиру. Но и этого было довольно: остальное, так сказать, совершается автоматически.

Какой же оказалась вакуумная добавка к энергии водородного электрона? Если ее по соотношению Планка перевести в частоту, то она окажется в области не гамма-лучей и даже не видимого света, а в диапазоне... радиоволн, правда высокой частоты.

Поэтому-то замечательное явление и не удалось обнаружить обычными спектральными методами. Зато когда после второй мировой войны были построены радиогенераторы высоких частот и этими радиоволнами облучили атомы водорода, то они немедленно отрезонировали на частоту, отвечающую вакуумной добавке. В "радиоспектре" водорода на месте этой частоты появился глубокий провал: водородный электрон активно поглощал кванты этой частоты.

Спустя немного времени был открыт и второй вакуумный эффект. Мы уже рассказывали выше о двух электронных магнитиках. Один из них был обусловлен движением электрона около атомного ядра, второй был вызван спиновым движением электрона. В магнитном поле эти два магнитика складывались вместе, получался некий единый магнитик определенной величины.

Физики точнейшим образом измерили силу этого магнитика. И оказалось, что ее величина чуть-чуть больше суммы каждого из слагаемых. Опять это чуть-чуть! И опять физикам ничего не осталось, как признать, что эта добавка в величине магнитика вызвана взаимодействием электрона с вакуумом.

И объяснение здесь похоже на предыдущее. Электрон, движущийся в атоме, отталкивает от себя вакуумные электроны как бы на всем своем пути, наподобие того, как неподвижный корабль лишь вытесняет из-под себя воду, а движущийся вызывает, кроме того, еще движение воды. Передача движения от электрона к вакууму и вызывает в нем ток вакуумных электронов. Магнитные действия виртуального тока добавляются к тем, которые отвечают движению "настоящего" электрона.

Квантовая механика, насквозь пропитанная виртуальностями, не только смогла объяснить эти замечательные явления. Она смогла и рассчитать их, а результаты расчетов блестяще совпали с опытом! Вот и говорите после этого о "фантазиях" физиков! Нет, все-таки к виртуальным процессам нужно относиться с должным уважением...

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Сообщение №33  СообщениеДобавлено: 18 окт 2014, 08:41 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
Загадка ка-мезонов

Ка-мезоны были впервые обнаружены в космических лучах немногим более десяти лет назад. Среди огромного количества самых разнообразных следов, оставленных космическими частицами на фотопластинках, зоркие глаза физиков смогли разглядеть следы неизвестных частиц с массами, примерно в тысячу раз превышающими массу электрона.

Выяснилось, что существуют три вида ка-мезонов: положительный, отрицательный и нейтральный. Был определен и спин ка-мезонов - он ока-вался равным нулю. Первое время казалось, что семейство ка-мезонов ни в чем, кроме масс частиц, не отличается от более легкого семейства пи-мезонов: тоже нулевой спин, тоже тройка частиц, только вот нейтральные ка-мезоны были тяжелее, а не легче своих собратьев.

Физики пронаблюдали за следами, оставляемыми ка-мезонами на фотопластинках. Заряженные частицы создавали обыкновенные следы, часто обрывающиеся. В местах обрыва возникали более тонкие следы. Ученые внали, что это означает: ка-мезоны распадались на более легкие частицы. Изучение этих вторичных следов показало, что они принадлежат пи-ме-во нам.

Такому же исследованию, только более трудоемкому, подверглись события распада нейтральных ка-мезонов. И тут физиков подстерегала неожиданность. Из точки, отвечающей концу пробега ка-мезона, в одних случаях тянулись два, а в других - три следа. Все эти следы, как и ранее, принадлежали пи-мезонам.

открыть спойлер
Нейтральные ка-мезоны, таким образом, иногда распадались на три, а иногда - на два пи-мезона. Между тем как все другие частицы распадались на одни и те же дочерние частицы всегда одним-единственным способом.

Уверенность физиков в том, что иначе быть не может, привела к тому, что они решили ввести два различных нейтральных ка-мезона. Один из них получил название тау-мезона, другой - тета-мезона. Два разных мезона - два разных способа распада. Кажется, все стало на место.

Однако спокойствия физики не обрели. Тщательнейшие измерения неизменно указывали на то, что тау-мезон и тета-мезон имеют совершенно одинаковые массы. Во всей таблице частиц это всегда означало одно: та и другая - одинаковые частицы. Но не может одна и та же частица распадаться и на две, и на три одинаковые дочерние частицы! Так в начале пятидесятых годов ка-мезон приобрел репутацию самой вагадочной частицы в физике. Возникла знаменитая загадка "тау-тета".

Нейтральные ка-мезоны, таким образом, иногда распадались на три,...
А что, собственно, в этом загадочного? Почему ка-мезон не может распадаться так, как описано выше? Закон сохранения энергии ему этого не запрещает, законы сохранения импульса и спина - тоже.

Однако запрет все же существует. Он выражается законом, о котором мы не упоминали до сих пор: не было нужды. Теперь она появилась. Этот запрет, установленный квантовой механикой, носит название закона сохранения четности.

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Сообщение №34  СообщениеДобавлено: 18 окт 2014, 08:43 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
Биография квантовой механики

За шестьдесят лет своего существования квантовая механика пережила три этапа развития.

Первый этап может быть назван так: от Планка до де-Бройля. Он охватывает 25 лет, начиная с открытия вещественных свойств световых волн и кончая открытием волновых свойств частиц вещества. За эти годы были созданы Эйнштейном и Бором теория световых частиц (фотонов), первая, еще очень несовершенная теория строения атомов и происходящих в них явлений.

С открытием де-Бройля в 1924 году начинается второй этап развития квантовой механики. За необычайно короткий срок - каких-нибудь пять лет- создается основной "рабочий инструмент" новой теории. Дирак осуществляет первый в истории квантовой механики синтез ее с теорией относительности Эйнштейна. В последующие годы, перед второй мировой войной, создается теория атомного ядра.

И, наконец, в основном в годы после второй мировой войны, наступает третий этап: распространение квантовой механики на элементарные частицы вещества и на вторую основную форму материи - поле.

На этом последнем этапе необычайно возрастают трудности, которые приходится преодолевать квантовой механике. После блистательных побед она впервые начинает вкушать горечь неудач.

открыть спойлер
Создается впечатление, что ее зубы, столь острые в разгрызании таких орешков, как атомы и молекулы, оказываются тупыми перед такими поистине крепчайшими орехами, как строение самих элементарных частиц и взаимодействия между ними.

Опыт сегодня уже ушел здесь вперед по сравнению с теорией. Ждут своего теоретического объяснения самые сокровенные процессы, происходящие в глубине атомных ядер. Встали на повестку дня вопросы о сущности самого понятия элементарных частиц.

Квантовая механика пока что не может решить этих вопросов. Все чаще становится видна ее ограниченность, те ее пределы, которые еще двадцать лет назад казались такими туманными и далекими. Сейчас настало время "подправлять" квантовую механику.

Не напоминает ли это то положение, в котором очутилась в конце прошлого века ее предшественница - классическая механика? С одной стороны, казалось бы, пока нет фактов, противоречащих основным положениям квантовой механики. Речь идет лишь о ее неспособности объяснить ряд явлений - неспособности, видимо, самой теории, а не ученых. Может быть, для этого придется несколько расширить ее рамки, влить в нее новые силы, ввести в квантовую механику не противоречащие ее духу новые важные положения.

Но может случиться так, что эти положения, без столкновения с другими,введенными ранее, включить не удастся. Что ж, тогда придется лишь ненадолго опечалиться.

Беспредельно могучих теорий никогда не было, нет и не будет. Жизнь каждой теории в науке, как и жизнь человека, знает робкое детство, когда только прорезываются ее зубы. Знает могучую юность, когда теория словно шутя расправляется с самыми трудными задачами, с загадками вековой давности. Знает спокойную зрелость, когда приостанавливается ее движение вглубь и теория разливается вширь, охватывая все большие пространства явлений, вторгаясь в технику и промышленность, устанавливая контакты с другими науками. Знает, наконец, и старость с ее предвестниками - первыми выкрошенными зубами в схватках с новыми фактами, открытыми на ее же основе, но которые она бессильна объяснить.

Тогда наступает, на первый взгляд, период застоя в данной области науки. Но это не так. В тиши кабинетов и лабораторий зреют новые идеи, которым тесно в рамках старой теории. Неприметные сначала, эти идеи в один действительно прекрасный день взрывают дом, в котором они родились. Вот когда наука делает прыжок вперед! Место квантовой механики в этой шкале возрастов на сегодняшний день - скорее всего вершина ее зрелости и начало старости. Многие крупнейшие технические достижения связаны с нею. Огромен круг охватываемых ею вопросов - от строения гигантских звезд до структуры сверхмалых атомных ядер и элементарных частиц. Нет сегодня более сильной физической теории микромира, чем квантовая механика.

Нет такой теории,- но уже все настоятельнее необходимость в ней. Ученые - а их в этой области физики сейчас работает немало-пытаются либо омолодить квантовую механику, влив в нее новое содержание, не противоречащее ее основным принципам, либо хотят изменить сам ее дух, ищут более радикальных путей и готовы даже принести ее в жертву. Но никто из них пока что не может похвастаться серьезными успехами.

Все больше физиков склоняется к мнению, что слово за новой, еще более необычной, "сумасшедшей" теорией. Ученые не пугаются этого слова. Всякая принципиально новая крупная теория при своем рождении встречает реакцию старого. Всегда находятся люди, рекомендующие проверить психическое состояние ее автора. И квантовая механика, когда она появилась, для многих физиков попахивала "сумасшедшинкой". А теперь? Вряд ли найдется хоть один ученый, отрицающий ее правоту.

Так или иначе, но ясно одно: физика сейчас находится на пороге нового скачка. И этот скачок - не в неведомое. Ученые хорошо видят курс, по которому они ведут корабль новой физики, и знают ближайшие пункты его назначения.

Вот некоторые из этих пуктов. Строгая единая систематика всех открытых к настоящему времени и, возможно, в будущем элементарных частиц. Строение и глубинные свойства частиц материи. Природа сил, действующих в атомных ядрах. Точные законы взаимоотношения между двумя основными видами материи - веществом и полем. Взаимная связь и обусловленность всех свойств движущейся материи: энергии и времени, массы и пространства, и определяемая этой связью особая сущность микромира - мира сверхмалых вещей.

В этой книге мы рассказали, как родилась и развивалась квантовая механика, как она стала той могучей наукой, какой мы ее видим сегодня. Мы рассказали также о том, как квантовая механика преодолевает современные трудности своего развития, как она ищет дверь в мир совсем уже ничтожно малых вещей, который уместно было бы назвать микромикромиром. Ибо познание и освоение невообразимо малых миров - это сегодня столбовая дорога науки и техники.

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Сообщение №35  СообщениеДобавлено: 18 окт 2014, 08:45 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
Неопределимые определенности

Масса, заряд, спин, четность... Попробуйте дать точное определение каждой этой характеристике частиц! Причем определение самостоятельное, не выражая одну величину через другую, например массу - через силу веса, а заряд - через силу притяжения и отталкивания.

С полной уверенностью можно сказать, что ничего изэтого не получится. Мы очень часто пользуемся этими понятиями, но каков их "глубинный" смысл, сегодня не знает ни один физик.

Такое положение характерно для современной квантовой механики. Она широко пользуется понятиями массы, заряда и другими, заимствованными ею еще из классической физики. Квантовая механика открыла и новые характеристики частиц, например спин, четность. Но о происхождении этих характеристик она может сказать не больше, чем о происхождении массы и заряда.

В самом деле, что такое, скажем, масса? Существуют два ответа. Первый из них: масса - это мера количества вещества в каком-либо теле. Ее можно понимать, как количество атомных ядер (именно в них сосредоточена практически вся масса атомов) в данном объеме вещества. Массу ядра в свою очередь можно представить себе, как количество ядерных частиц - протонов и нейтронов - в нем.

Но что в таком случае разуметь под массой самого протона? Меру количества вещества в нем, как и раньше? Какую меру? Какого вещества? Само понятие меры означает, что что-то можно раздробить на еще меньшие доли и брать их в одном случае побольше, а в другом-поменьше. Но ведь протон, видимо, вовсе неделим. А о том, что за вещество заключено в протоне, пока можно только гадать.

открыть спойлер
То, что мы говорим: протон имеет массу примерно 1ГГ24 грамма, означает лишь, что в 1 грамме вещества содержится примерно 1024 протонов - и ничего больше. Значит, определение массы как меры вещества для протонов, да и для других микрочастиц не имеет большого смысла.

Второе определение массы гласит, что масса - это мера инерции тела, иными словами, мера сопротивления тела изменению его состояния. В простейшем случае масса определяет сопротивление тела изменению его положения в пространстве.

Тогда, может быть, понимать массу протона как меру той "неохотности", с которой он приходит в движение под действием сил со стороны других частиц? И это определение неудовлетворительно. Силы есть проявление взаимодействия, то есть в конечном счете поля. Убыстряя свое движение, протон всегда приобретает от поля добавочную массу, замедляя,- отдает эту массу полю. Как бы ни малы были эти добавки и потери массы, они принципиально всегда существуют. В результате масса всегда переменна, а значит, теряет свойство определенной меры.

Выходит, что в микромире саму массу нужно чем-то мерить. В нашем примере масса протона согласно соотношениям теории относительности определяется массой покоя протона и отношением скорости его движения к скорости света.

У нас появляется проблеск надежды. Масса, покоя - действительно неизменная величина для данного рода частиц. Ее можно изменить, только изменив саму частицу. Не вытекает ли отсюда, что масса покоя - это тоже мера инертности? Но уже не по отношению к обычному механическому движению - перемещению в пространстве, а по отношению к движению в самом широком смысле слова - превращению частицы? Что ж, видимо, это не далеко от истины. Мы помним, что когда кинетическая энергия частиц сравнивалась с их собственной энергией, определяемой именно массой покоя, частицы получали возможность реальных превращений в кванты своего поля.

Но если это так, то масса покоя оказывается словно мерой качественной устойчивости частиц. У одних частиц эта масса не очень велика и превращения в кванты могут наступать при не очень высоких энергиях. У других частиц она много больше, и соответственно частицы значительно более устойчивы.

Вспомним, что согласно современным представлениям частицы, кроме реальных, могут испытывать еще виртуальные превращения, лежащие в основе их взаимодействий. Так масса приобретает еще один аспект, определяя собой энергию виртуальных квантов полей.

В результате, как мы видим, сущность массы оказывается очень сложной. С одной стороны, масса есть какая-то характеристика частицы самой по себе, а с другой стороны, масса входит определяющим фактором во все взаимодействия этой частицы.

Столь же сложной, вне всякого сомнения, сущностью должны обладать и прочие характеристики частиц. Сегодня все вопросы о выяснении этой глубинной сущности вещей в микромире упираются в высочайшую гору, еще не покоренную физикой. Эта гора - взаимоотношение двух основных видов материи - вещества и поля.

Частицы вещества обладают свойствами поля. Кванты поля имеют вещественные свойства... Что же из них "более основное", так сказать, первичное - вещество или поле? Век назад, когда в физику только что вошло понятие поля, ответ на такой вопрос казался очевидным: конечно, вещество! Частицы вещества создают вокруг себя поля. Поле- не более как вспомогательный инструмент для учета взаимодействий частиц. Нет вещества - нет и поля.

Но прошло время, и выяснилось, что поле может рождать частицы, что частицы могут исчезать, превращаясь в поле. Вот тебе и "вспомогательный инструмент"! И тогда физики бросились в другую крайность. Они вслед за Эйнштейном заявили: первично поле, единое мировое поле, во всех многообразней-ших его проявлениях. Частицы вещества - не более как "сгустки" поля! Нет поля - нет и вещества.

Эйнштейн много лет бился над теорией единого поля, которое включало бы в себя все известные виды полей и частиц,- но попытки построить такую теорию одна за другой оканчивались неудачей. И физики начали постепенно склоняться к мнению, что присудить пальму первенства нельзя ни полю, ни веществу. Оба они - в равной мере первичные, основные стороны материи.

Что ж, это правильный вывод, и спор между сторонниками единого поля и единого вещества мог бы утихнуть. Но и по сей день физики спорят о том, насколько правильно они познают мир сверхмалых вещей, соответствуют ли выработанные ими представления истинной сущности этих вещей. Не впадают ли они в ошибку, пытаясь навязать природе теории, рожденные в человеческой голове? В состоянии ли вообще человек - представитель мира больших вещей - познать вещи и события в куда более малом мире атомов, ядер и элементарных частиц.Человек в состоянии правильно познавать законы природы, постепенно все ближе подходя к истине.Но никогда познание не будет закончено, никогда знание о мире не станет абсолютно точным.И, став на фундамент этих положений, физика решает вопрос о том, как надо понимать взаимоотношения двух основных форм материи.

Прежде всего, может ли быть единое поле или единое вещество? Нет. Поле и вещество - это две противоположные формы существования материи и ее развития. Одна из них невозможна без другой. Это - две стороны одной и той же медали. Вместе с их противоположностью они едины, неразрывно связаны: поле имеет свойства вещества, вещество имеет свойства поля.

Обладают ли, далее, наши представления о существовании и взаимосвязи этих двух форм материи какой-либо истинностью? Да, обладают, потому что эти представления, хоть и неточны, но в основном все же правильны. Наблюдаемые явления, как правило, укладываются в их рамки, а предсказанные на основе этих представлений явления наблюдаются в действительности.

Почему же в таком случае среди физиков идут споры, как истолковывать полученные ими результаты? Прежде всего потому, что далеко не все физики знакомы с диалектическим материализмом. Враждебная ему философия, особенно ее наиболее ядовитое течение, которое именуется субъективным идеализмом, утверждает, что весь мир существует лишь в воображении человека, так что устанавливаемые законы природы - не более чем плод игры человеческого ума. Исповедуя эту, с позволения сказать, философию, ряд, даже крупных ученых не склонен придавать реального значения открытиям физики. Эти ученые предпочитают наделять мир "непознаваемостью".

Впасть в такую ошибку тем более легко, что мир сверхмалых вещей нельзя наблюдать непосредственно, нельзя убедиться в его существовании "своими глазами". И, что еще более важно, свойства микромира резко отличаются от свойств привычного нам мира. Настолько резко, что наши обыденные представления не отражают реальной сущности микромира.

Наука же развивается так, что новые представления в ней рождаются очень медленно. Человек все-таки живет в мире обычных вещей, обычных представлений, мозг его привыкает именно к этим представлениям. А отвлечься от них к "невообразимым" представлениям, правильно отвечающим сущности микромира,- очень трудно. Но-надо: ведь очень неудобно говорить и думать "микрочастица", зная, что это не только частица, говорить "поле", зная, что это не только поле. И дело здесь не столько в словах, сколько в тех образах, которые связываются с ними, называются собственно представлениями.

Пока квантовой механике удалось соединить старые представления с образами частицы-волны, дырки-позитрона, кванта-мезона. Но в головах физиков эти двойственные сущности еще не вполне слились в единую действительную.Это слияние-дело недалекого будущего.

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Сообщение №36  СообщениеДобавлено: 18 окт 2014, 08:47 
Аватара пользователя
Не в сети

Зарегистрирован: 09 ноя 2012, 14:24
Сообщения: 1091
Имя: Михаил
Пол: мужской
Город: родной
Вторая жизнь квантовой механики

Любая наука имеет как бы две жизни. Первая - это жизнь мысли, представлений науки, законов, формул. Вторая - жизнь технического воплощения науки - станков, приборов, умных и сильных машин.

В какие бы непостижимые дали абстракции не уходила мысль ученых, перед нею всегда зримо или незримо стоит цель - возвращение к реальному миру, в котором живут ученые, к насущным нуждам этого мира.

Знаменитые слова Маркса: "Философы лишь различным образом объясняли мир, но дело заключается в том, чтобы изменить его" относятся не только к философии. В них заключен истинный смысл существования и развития любой науки.

С каждым новым открытием увеличивается не только объем человеческих знаний. Возрастает и мощь людей в их борьбе с природой. И можно заметить, что с каждым веком сокращается срок, который отделяет дату крупного научного открытия от даты первого его применения на практике.

Наука всегда предугадывает те проблемы, с которыми впоследствии должно столкнуться человечество. Это предугадывание происходит не как "милость божья" или "милость гения". Нет- это совершенно объективная закономерность, в основе которой лежат законы развития общества.

Поздно будет, если наука обратится к решению жизненно важной проблемы, когда та станет уже с "ножом у горла"! И сознают это или не сознают ученые, но они приступают к решению таких проблем задолго до того, как эти проблемы окажутся жизненно важными.

открыть спойлер
Наука - это "передовое охранение" человеческого общества на марше. Она и разведчик будущего и надежнейший защитник настоящего.

Открытие и разработка квантовой механики могут служить хорошей иллюстрацией к сказанным выше словам. Второй жизни квантовой механики мы и посвятим заключительный раздел нашей книги. Представление о существовании атомных ядер возникает примерно в 1912 году. Спустя двадцать лет это представление обретает правильные конкретные черты: выясняется, из каких частиц состоит ядро, обнаруживается необычность сил, действующих между ядерными частицам. Но "груднодоступность" атомных ядер - и для их обнаружения, и для их понимания - не останавливает физиков. Еще через тринадцать лет брезжит заря атомного века. Но это - зловещее, кровавое зарево американских атомных взрывов над Хиросимой и Нагасаки! Кажется, оно несет не изобилие, а смерть и массовое истребление человечеству. Проходит, однако, совсем немного лет-и над миром встает истинная заря нового века науки и техники: в 1954 году в Советском Союзе начинает работать первая в мире атомная электростанция.

Атом в миролюбивых руках! И в этих руках он способен на чудеса. Силу атома, служившую ранее войне и разрушению, наши ученые направили на службу миру и созиданию.

В горниле атомного реактора, где мечутся потоки нейтронов, расщепляя ядра тяжелых атомов, рождая тепло и электрический ток, нашла первое замечательное техническое воплощение квантовая механика.

Далее ученые обратились к попыткам извлечь энергию из легких ядер,- в первую очередь, ядер изотопов водорода. И снова два мира на Земле - мир социализма и мир капитализма - выявили в этих попытках ученых свою истинную сущность. В то время как в США все силы лучших физиков и инженеров были брошены на создание водородных "сверхбомб", Советский Союз ставил во главу угла основную гуманную цель этой работы - использование термоядерных реакций для мирной энергетики.

Эта благородная задача решается нашими учеными со все большим размахом. Ведь в конце ее стоит заманчивая цель: отодвинуть угрозу оскудения земных источников энергии еще на тысячи лет, обеспечить возможность беспрепятственного развития человеческого общества на многие годы вперед.

И в этой работе свое веское слово говорит квантовая механика. Именно она рассчитала ход термоядерных реакций, позволила предсказать их огромную энергетическую выгоду.

А дальше? А дальше встанут новые проблемы. Эти проблемы будут неизмеримо труднее тех, с которыми сегодня сталкиваются ученые. Но и ученые того времени будут неизмеримо более знающими и могущественными, чем ученые сегодняшнего дня! До недавних времен ученые редко задумывались над тем, к каким последствиям могут привести их открытия. Вряд ли молодой ученый А. Ф. Иоффе, заинтересовавшись в начале нашего столетия "бросовыми" веществами, как о них думали в те годы, мог представить себе, какое значительнейшее место в технике займут полупроводники. Иоффе был неутомимым исследователем, он сумел зажечь своим огнем молодых ученых и создать в нашей стране прекрасный научный коллектив. Этому коллективу мы во многом обязаны тем, что полупроводники так широко вошли в нашу жизнь.

Но без квантовой механики полупроводники были бы мертвы. Она не только объяснила их удивительные свойства. Она подсказала, как их можно радикально улучшить. Сегодня тот из разделов квантовой механики, который называется зонной теорией твердых тел и о котором мы уже рассказывали выше, стал путеводной звездой для многих тысяч ученых и инженеров, работающих в области электроники.

Такие маленькие и такие могущественные электронные приборы внесли коренные изменения в промышленность и технику. Сегодня без них не мыслится ни один завод, ни один вид транспорта или связи. Трудно назвать хотя бы одну область практической деятельности человека, которая не испытала бы пришествия электроники.

Ученые уже всерьез задумываются над решением дерзновеннейшей задачи: избавиться с помощью полупроводников от зависимости от "ископаемых" источников энергии, черпать ее непосредственно из солнечного излучения, столь щедро падающего на нашу планету. И уже работают первые полупроводниковые батареи, превращающие солнечный свет в электрическую энергию. И уже появляются проекты установки этих батарей на безжизненной поверхности Луны, а может быть, даже и других планет солнечной системы.

Последний проект очень интересен. Чтобы создать на Земле полупроводниковые покрытия огромной площади, необходимые для улавливания значительной доли приходящего на Землю солнечного излучения, пришлось бы вторгнуться в области растениеводства и животноводства либо уже сушествующие, либо пригодные для будущего. На Луне же, естественно, такой проблемы не возникает.

Но как передать полученную таким образом энергию на Землю? В космосе линии электропередачи не построить. Да и такие линии, которые уже при небольших "земных" протяженностях вызывают значительные потери электроэнергии, не были бы идеальным решением задачи.

Но вот около десяти лет назад видный советский физик В. А. Фабрикант предлагает идею квантового усилителя электромагнитных волн. А квантовая механика, воплощенная сначала в идее квантового усилителя, а потом квантового генератора, вызвала к жизни новые приборы.

Что это за приборы? Сегодня их названия уже широко известны: мазеры - усилители и генераторы радиоволн, лазеры - усилители и генераторы света. Чистейшая фантастика "гиперболоида инженера Гарина" нашла в лазерах реальное техническое воплощение.

О законах квантовой механики, управляющих электромагнитным излучением атомов, мы уже подробно говорили в начале нашей книги. Эти законы уже давно и надежно установлены. Настолько давно (почти тридцать лет назад - срок в истории квантовой механики весьма приличный) и настолько надежно, что над ними к пятидесятым годам нашего столетия уже мало кто задумывался.

Но вот на них с новой точки зрения взглянул пытливый и вдумчивый исследователь - и эти законы "заиграли" совершенно новым блеском, воплотились в поразительных по своему могуществу приборах.

Мы смогли рассказать здесь лишь о нескольких, наиболее ярких технических воплощениях тех идей и представлений о мире сверхмалых вещей, которые принесла с собой квантовая механика. Уже сегодня число этил воплощений очень велико. С каждым годом квантовая механика все шире входит в технику и промышленность. Удивительно богата и многообразна вторая жизнь квантовой механики.

Мы являемся свидетелями ее начала. А нашим ближайшим потомкау выпадет на долю увидеть такие ее свершения, которые затмят предска вания даже смелых фантастов современности.

_________________
Уважаемые читатели! Для того чтобы отображались все картинки необходима регистрация.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 36 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3

Текущее время: 19 сен 2017, 20:46

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

Вы не можете начинать темыВы не можете отвечать на сообщенияВы не можете редактировать свои сообщенияВы не можете удалять свои сообщенияВы не можете добавлять вложения
Перейти: