Dalam rumusan ini, fizik teori tidak mengikut "pengalaman", tetapi merupakan kaedah bebas untuk mengkaji Alam. Walau bagaimanapun, bidang minatnya terbentuk secara semula jadi dengan mengambil kira keputusan eksperimen dan pemerhatian.
Fizik teori tidak mempertimbangkan soalan seperti "mengapa matematik harus menerangkan alam semula jadi?" Dia menerima sebagai postulat bahawa, atas sebab tertentu, huraian matematik fenomena semulajadi ternyata sangat berkesan, dan mengkaji akibat postulat ini. Tegasnya, fizik teori tidak mengkaji sifat alam itu sendiri, tetapi sifat model matematik yang dicadangkan. Di samping itu, fizik teori sering mengkaji mana-mana model "sendiri," tanpa merujuk kepada fenomena semula jadi tertentu.
Teori fizikal
Hasil daripada fizik teori ialah teori fizikal. Oleh kerana fizik teori berfungsi secara khusus dengan model matematik, keperluan yang amat penting ialah ketekalan matematik bagi teori fizik yang telah siap. Harta wajib kedua yang membezakan fizik teori daripada matematik, adalah keupayaan untuk mendapatkan ramalan dalam teori untuk tingkah laku Alam dalam keadaan tertentu (iaitu, ramalan untuk eksperimen) dan, dalam kes di mana keputusan eksperimen sudah diketahui, untuk bersetuju dengan eksperimen.
Perkara di atas membolehkan kita menggariskan struktur umum teori fizikal. Ia harus mengandungi:
- penerangan tentang julat fenomena yang model matematik dibina,
- mentakrifkan aksiom model matematik,
- padanan aksiom (sekurang-kurangnya beberapa) objek matematik boleh diperhatikan, objek fizikal,
- akibat segera aksiom matematik dan persamaannya dalam dunia sebenar, yang ditafsirkan sebagai ramalan teori.
Dari sini menjadi jelas bahawa pernyataan seperti "bagaimana jika teori relativiti salah?" tidak bermakna. Teori relativiti, bagaimana teori fizikal, memenuhi keperluan yang diperlukan, sudah benar. Jika ternyata ia tidak bersetuju dengan eksperimen dalam beberapa ramalan, maka ia bermakna ia tidak boleh digunakan untuk realiti dalam fenomena ini. Carian diperlukan teori baru, dan mungkin berlaku bahawa teori relativiti ternyata menjadi beberapa jenis kes mengehadkan teori baru ini. Dari sudut pandangan teori, ini bukan bencana. Lebih-lebih lagi, kini disyaki bahawa dalam keadaan tertentu (pada ketumpatan tenaga mengikut susunan Planck) tiada teori fizikal yang sedia ada tidak akan mencukupi.
Pada dasarnya, situasi boleh berlaku apabila untuk julat fenomena yang sama terdapat beberapa teori fizikal yang berbeza yang membawa kepada ramalan yang serupa atau bertepatan. Sejarah sains menunjukkan bahawa keadaan sedemikian biasanya bersifat sementara: lambat laun, sama ada satu teori ternyata lebih memadai daripada yang lain, atau ia menunjukkan bahawa teori ini adalah setara (lihat contoh mekanik kuantum di bawah).
Pembinaan teori fizikal
Teori fizikal asas, sebagai peraturan, tidak diperoleh daripada yang sudah diketahui, tetapi dibina dari awal. Langkah pertama dalam pembinaan sedemikian ialah "tekaan" sebenar yang mana model matematik harus diambil sebagai asas. Selalunya ternyata untuk membina teori, alat matematik baharu (dan biasanya lebih kompleks) diperlukan, tidak seperti yang digunakan dalam fizik teori di tempat lain. Ini bukan sesuka hati, tetapi satu keperluan: biasanya teori fizikal baharu dibina di mana semua teori terdahulu (iaitu, yang berdasarkan perkakasan "biasa") telah menunjukkan ketidakkonsistenan mereka dalam menggambarkan alam semula jadi. Kadang-kadang ternyata alat matematik yang sepadan tidak terdapat dalam senjata matematik tulen, dan ia perlu dicipta.
Kriteria tambahan, tetapi pilihan, apabila membina teori "baik" boleh menjadi konsep
- "kecantikan matematik"
- "Cukur Occam", serta keluasan pendekatan kepada banyak sistem,
- keupayaan bukan sahaja untuk menerangkan data sedia ada, tetapi juga untuk meramalkan yang baru.
- kemungkinan pengurangan kepada mana-mana sudah teori yang terkenal dalam mana-mana daripada mereka kawasan umum kebolehgunaan ( prinsip surat menyurat),
- peluang untuk mengetahui dalam teori itu sendiri skop kebolehgunaannya. Jadi, sebagai contoh, mekanik klasik "tidak tahu" had kebolehgunaannya, tetapi termodinamik "tahu" had di mana ia tidak sepatutnya berfungsi.
Contoh-contoh teori fizikal yang asasnya baru
- Mekanik klasik. Semasa pembinaan mekanik klasik itulah Newton berhadapan dengan keperluan untuk memperkenalkan terbitan dan kamiran, iaitu, dia mencipta kalkulus pembezaan dan kamiran.
- Teori relativiti umum, dalam rumusannya didalilkan bahawa ruang kosong juga mempunyai perkara bukan remeh tertentu. sifat geometri, dan ia boleh diterangkan dengan kaedah geometri pembezaan.
- Mekanik kuantum . Selepas fizik klasik tidak dapat menggambarkan fenomena kuantum, percubaan telah dibuat untuk merumuskan semula pendekatan untuk menerangkan evolusi sistem mikroskopik. Schrödinger berjaya dalam hal ini, yang mengandaikan bahawa setiap zarah dikaitkan objek baru- fungsi gelombang, serta Heisenberg, yang mengandaikan kewujudan matriks serakan. Walau bagaimanapun, von Neumann menemui model matematik yang paling berjaya untuk mekanik kuantum (teori ruang Hilbert dan operator yang bertindak di dalamnya) dan menunjukkan bahawa kedua-dua mekanik gelombang Schrödinger dan mekanik matriks Heisenberg hanyalah varian bagi teori ini, diperoleh dengan menambah perkataan pilihan pada teori. Formulasi Von Neumann adalah "lebih baik" daripada formulasi Schrödinger dan Heisenberg, kerana ia membuang segala-galanya yang berlebihan dan tidak penting.
- Pada masa ini, kami nampaknya berada di ambang mencipta satu lagi teori asas baru, teori-M, yang akan menyatukan semua lima teori superstring yang telah dibina. Kewujudan teori M telah disyaki sejak sekian lama, tetapi masih belum dapat dirumuskan. E. Witten, pakar terkemuka dalam bidang ini, menyatakan idea bahawa peralatan matematik yang diperlukan untuk pembinaannya belum lagi dicipta.
Yayasan Wikimedia. 2010.
Lihat apakah "Teori Fizikal" dalam kamus lain:
TEORI SUPERSTRING, teori fizik yang cuba menerangkan sifat-sifat ELEMENTARY ZARAH dan interaksinya. Ia menggabungkan TEORI KUANTUM dan TEORI RELATIVITI, terutamanya dalam menerangkan kuasa nuklear dan graviti (lihat FUNDAMENTAL... ... Kamus ensiklopedia saintifik dan teknikal
Teori relativiti Einstein- teori fizik yang menganggap sifat ruang-masa proses fizikal. Sifat-sifat ini bergantung pada medan graviti di kawasan ruang-masa tertentu. Teori yang menerangkan sifat ruang-masa dalam anggaran apabila... ... Konsep sains semula jadi moden. Glosari istilah asas
TEORI RELATIVITI- teori fizikal, maksud utamanya ialah pernyataan: dalam dunia fizikal segala-galanya berlaku disebabkan oleh struktur ruang dan perubahan kelengkungannya. Terdapat swasta dan teori umum relativiti. Pada intinya teori persendirian,… … Falsafah Sains: Glosari Istilah Asas
Teori superstring Teori ... Wikipedia
Teori yang menganggap semua jenis getaran, mengabstrakkannya sifat fizikal. Untuk tujuan ini peranti digunakan kalkulus pembezaan. Kandungan 1 Getaran harmonik... Wikipedia
KIMIA FIZIKAL- KIMIA FIZIKAL, “sains yang menerangkan berdasarkan ketentuan dan eksperimen sebab fizikal daripada apa yang berlaku melalui bahan kimia operasi dalam badan yang kompleks" Takrifan ini diberikan kepadanya oleh ahli kimia fizikal pertama M.V. Lomonosov dalam kursus yang dibaca ...
Sfera budaya fizikal aktiviti sosial, bertujuan untuk memelihara dan mengukuhkan kesihatan, membangunkan kebolehan psikofizikal seseorang dalam proses kesedaran aktiviti motor. Budaya Fizikal sebahagian daripada budaya... ... Wikipedia
BUDAYA FIZIKAL- BUDAYA FIZIKAL. Isi: I. Sejarah F. k..................... 687 II. Sistem Soviet F. K............. 690 "Bersedia untuk buruh dan pertahanan" .......... F. K. dalam proses pengeluaran..... .. 691 F.K. dan pertahanan USSR................. 692 F ... Ensiklopedia Perubatan Hebat
Teori malapetaka adalah cabang matematik yang merangkumi teori bifurkasi persamaan pembezaan (sistem dinamik) dan teori singulariti pemetaan licin. Istilah "malapetaka" dan "teori malapetaka" telah diperkenalkan oleh René Thom dan... ... Wikipedia
Idea dunia dan prosesnya, dibangunkan oleh fizik berdasarkan penyelidikan empirikal dan pemahaman teori. Gambaran fizikal dunia mengikuti perkembangan sains; Pada mulanya ia berdasarkan mekanik atom (atomisme), kemudian pada... Ensiklopedia Falsafah
Fizik moden adalah cabang pengetahuan yang sangat bercabang, dan berdasarkan kriteria tertentu ia dibahagikan kepada beberapa bahagian. Sebagai contoh, mengikut objek penyelidikan, fizik dibezakan zarah asas, nukleus atom, fizik atom, fizik molekul, fizik pepejal, cecair dan gas, fizik plasma dan fizik badan kosmik.
Fizik boleh dibahagikan mengikut proses atau bentuk gerakan jirim yang dikaji: pergerakan mekanikal; pergerakan haba; proses elektromagnet; fenomena graviti; proses yang disebabkan oleh kuat dan interaksi yang lemah. Pembahagian fizik mengikut proses yang dikaji menunjukkan bahawa dalam fizik moden mereka tidak berurusan dengan satu set yang berbeza daripada banyak undang-undang yang tidak berkaitan atau hampir tidak berkaitan, tetapi dengan sejumlah kecil undang-undang asas atau teori fizikal asas yang meliputi bidang fenomena yang luas. Dalam teori-teori ini dalam yang paling lengkap dan bentuk umum proses objektif dalam alam semula jadi dicerminkan.
Teori fizikal adalah salah satu elemen sistem pengetahuan metodologi, Ini sistem lengkap pengetahuan fizikal, yang menerangkan sepenuhnya julat fenomena tertentu dan merupakan salah satu elemen struktur gambaran fizikal dunia.
Teori asas jenis dinamik termasuk: mekanik Newtonian klasik, mekanik kontinum, termodinamik, elektrodinamik makroskopik Maxwell, teori graviti. KEPADA teori statistik termasuk: mekanik statistik klasik (atau lebih umum - fizik statistik), mekanik kuantum, statistik kuantum, elektrodinamik kuantum dan teori kuantum relativistik bidang lain.
Kursus fizik sekolah berstruktur sekitar empat asas teori fizikal: mekanik klasik, teori kinetik molekul, elektrodinamik, teori kuantum. Teras teori kursus sekolah Fizik merangkumi empat teori asas yang ditunjukkan, yang disesuaikan khas untuk kursus sekolah. Ini memungkinkan untuk mengenal pasti arah umum dalam kursus fizik dalam bentuk garis pendidikan dan metodologi dan kemudian membentuk semua bahan di sekeliling garisan ini. Generalisasi sedemikian bahan pendidikan membolehkan pelajar mengembangkan idea yang mencukupi tentang struktur fizik moden, serta pelaksanaan kaedah pengajaran secara teori.
Generalisasi bahan pendidikan bertujuan untuk memastikan asimilasi sistem pengetahuan yang berkualiti tinggi, iaitu asas saintifik pendidikan politeknik am, untuk memastikan kecekapan proses pendidikan dan persepsi yang mendalam dan menyeluruh tentang bidang pengetahuan tertentu; tentang pembentukan dan pembangunan cara berfikir yang kreatif, saintifik dan teori.
Berdasarkan karya V.F Efimenko, V.V elemen struktur teori fizikal: asas, teras, akibat dan tafsiran.
Generalisasi pada peringkat teori fizik dalam kursus fizik sekolah terungkap mengikut peringkat kitaran pengetahuan sains, berbeza daripada generalisasi pada tahap konsep dan undang-undang dalam jumlah: bahan-bahan keseluruhan bahagian kursus harus dikumpulkan di sekitar teras teori. Penggunaan generalisasi pada peringkat teori akan menyelesaikan isu generalisasi pengetahuan. Walau bagaimanapun, penggunaan generalisasi dalam kursus sekolah pada peringkat teori asas menghadapi beberapa kesukaran. Mereka terdiri terutamanya daripada ketidakkonsistenan pengetahuan matematik pelajar tentang radas matematik kompleks yang digunakan dalam teori fizik. Ia berikutan bahawa untuk kursus sekolah, teori fizikal harus dibina khas sebagai sistem pendidikan pengetahuan yang mempunyai struktur generalisasi teori mengikut undang-undang pengetahuan, menyelesaikan bulatan yang terhad tetapi mencukupi dengan cara asas tugasan tertentu. Pada masa yang sama, konsep asas, idea, model objek material dan interaksinya mesti sepadan tahap moden sains dan memberikan penjelasan kualitatif untuk pelbagai fenomena fizikal.
Perlu diingatkan bahawa generalisasi dalam bahagian berlainan kursus fizik sekolah tinggi tidak setara. Jika mekanik klasik dibentangkan dalam bentuk generalisasi teoritis klasik, kemudian dalam bahagian “ Fizik molekul» generalisasi tidak merangkumi semua. Tiada nukleus teori yang dikenal pasti di sekolah "Elektrodinamik", "Ayunan dan Gelombang", "Fizik Kuantum".
Ini bermakna bahawa dalam rangka kursus fizik sekolah, struktur mekanik klasik dan teori kinetik molekul boleh dipertimbangkan sepenuhnya. Kembangkan struktur sepenuhnya, sebagai contoh, seperti ini teori asas Bagaimana elektrodinamik klasik tidak mungkin (khususnya, kerana kemahiran matematik pelajar yang tidak mencukupi). Apabila belajar fizik di sekolah Menengah Teori fizikal asas "mekanik klasik" mempunyai komponen berikut:
| MEKANIK KLASIK | |||
| Pangkalan | teras | Akibat | Tafsiran |
| Asas empirikal: pemerhatian fenomena (pergerakan badan, jatuh bebas, ayunan bandul...) Model: tikar. titik, badan pepejal mutlak Sistem konsep: x, l, s, v, a, m, F, p… Persamaan kinematik gerakan | Undang-undang: Undang-undang Newton, abs. TV jasad, hukum graviti sejagat. Undang-undang pemuliharaan: ZSE, ZSI, ZSMI Prinsip: tindakan jarak jauh, kebebasan tindakan daya, relativiti Galilea. Postulat: kehomogenan dan isotropi ruang, kehomogenan masa. Dana. fizikal pemalar: graviti tetap | Penjelasan pelbagai jenis gerakan Penyelesaian garis lurus dan masalah songsang mekanik Aplikasi undang-undang dalam teknologi (angkasa, kapal terbang, pengangkutan...) Ramalan: Penemuan planet Neptun dan Pluto. | Tafsiran konsep dan undang-undang asas. Had kebolehgunaan teori: badan makroskopik v << c |
Apabila mempelajari fizik, adalah penting untuk diperhatikan bahawa terdapat pelbagai perkaitan antara teori fizikal yang berlaku pada tahap yang berbeza. Mereka menampakkan diri mereka terutamanya dalam fakta bahawa terdapat konsep yang sama dengan semua teori (kelajuan, jisim, momentum, dll.), undang-undang am (undang-undang pemuliharaan momentum tenaga). Sambungan antara teori juga dijalankan pada peringkat prinsip fizikal am, yang pada masa ini mempunyai status prinsip saintifik am metodologi. Ini termasuk prinsip surat-menyurat, saling melengkapi, simetri dan sebab.
V.N.Guskov
Singkatan yang diterima:
CBN ialah konsep tindakan kedekatan langsung.
FO - objek fizikal (sebarang pembentukan fizikal: medan, zarah, atom, dll.).
Daripada gambaran umum pandangan dunia subjek, beberapa idea yang berkaitan dengan sifat fizikal boleh dikenal pasti. Dinyatakan dalam bentuk satu siri peruntukan yang dipersetujui, mereka akan mewakili satu atau satu lagi konsep pandangan dunia.
Mana-mana teori fizikal asas mempunyai asas konsep falsafah sedemikian.
Oleh itu, sama ada kita suka atau tidak, fizik sebagai sains teori bermula bukan dengan formula matematik, tetapi dengan pengenalan undang-undang yang paling umum dalam dunia fizikal.
Mana-mana teori fizikal dibina berdasarkan idea sedar atau intuitif penciptanya tentang struktur umum dunia fizikal.
Kedudukan pandangan dunia pengarang teori fizikal adalah penentu dalam pembentukan pandangan mereka mengenai spesifik fenomena fizikal tertentu dan struktur FO. Semua data eksperimen juga dilihat dan dijelaskan dari kedudukan ini.
Masalahnya ialah tidak ada hubungan antara konseptual asas falsafah fizik dan keteraturannya, korespondensi yang ketat dengan realiti fizikal. Konsep falsafah boleh (walaupun semua keilmuan luarannya) sangat jauh dari realiti fizikal. (Atas sebab inilah ahli fizik cuba menjauhi kata-kata falsafah).
Walau bagaimanapun, alam semula jadi mempunyai undang-undang asas umum, dan bergantung padanya adalah tugas utama fizik teori.
Konseptual dalam mekanik Newton adalah peruntukan mengenai kewujudan badan fizikal (zarah tidak boleh dibahagikan), badan yang terdiri daripada mereka dan kekosongan mengisi ruang di antara mereka. Tindakan seketika antara badan yang jauh melalui kekosongan juga diperakui.
Terima kasih kepada ketepatan tindakan jarak jauh, keserentakan tindakan dalam interaksi telah dipastikan, yang memungkinkan untuk melihat satu proses fizikal dalam interaksi.
"daya maju" teori konsep tindakan serta-merta pada jarak yang berkaitan dengan ini. Pandangan interaksi ini membenarkan kejayaan pembangunan bukan sahaja mekanik klasik, tetapi juga bidang sains fizikal yang lain, termasuk teori elektromagnetisme yang muncul.
ini kesatuan tindakan formal semata-mata dalam interaksi dicerminkan dalam undang-undang ketiga Newton. Formalisme undang-undang ini terdiri daripada ketiadaan penjelasan sebab perpaduan tindakan. Dia hanya menyatakan fakta serentak tindakan yang diperhatikan.
Malah, sudah tentu, kecekapan tindakan tidak mempunyai hubungan langsung dengan kebergantungan objektif tindakan dalam interaksi yang wujud di dalamnya secara semula jadi. Malah, tiada tindakan boleh berlaku tanpa tindak balas yang sepadan.
keadaan ini tidak membenarkan anda sewenang-wenangnya memisahkan tindakan antara satu sama lain, untuk melihat di dalamnya berasingan, hubungan fizikal bebas, dan terutamanya fenomena. Walau bagaimanapun, tiada idea yang jelas tentang saling kebergantungan tindakan pada masa itu, dan serentak tindakan yang diperhatikan dijelaskan oleh seketika tindakan jarak jauh melalui kekosongan.
Dalam perkembangan sejarah selanjutnya, perubahan berlaku dalam asas konseptual teori fizikal. Konsep tindakan jarak jauh melalui kekosongan telah digantikan dengan konsep tindakan jarak jauh melalui persekitaran material (perantara).
Dalam fizik moden ia salah dipanggil konsep tindakan jarak dekat.
Asas untuk kemunculan konsep baru adalah andaian Faraday tentang kewujudan pengisian bahan lapangan, seperti yang dipercayai sebelum ini, ruang kosong. Hipotesis ini kemudiannya disahkan dalam eksperimen Hertz. Maxwell, melakukan rumusan matematik hipotesis medan Faraday, membuat kesimpulan bahawa kelajuan penyebaran proses fizikal dalam persekitaran medan adalah terhad.
Semua ini menamatkan konsep tindakan jarak jauh serta-merta melalui kekosongan. Perlu diingatkan, bagaimanapun, bahawa dalam pandangan progresif alam fizikal ini tiada alasan objektif
untuk menolak serentak tindakan dalam interaksi.
Sebaliknya(!), jika kita berfikir secara logik, maka fakta kebendaan ruang harus membawa kepada kesimpulan tentang sentuhan segera (langsung) badan yang sebelum ini dipisahkan oleh kekosongan.
Kewujudan ruang fizikal membolehkan kita melihat badan fizikal dalam badan yang sebelum ini dibatasi dengan ketat antara satu sama lain. sistem, yang sertakan medan sebagai tiada, sebelum ini tidak disedari dan oleh itu kononnya tidak hadir, elemen.
Tetapi sebaliknya berlaku - medan, atau lebih tepatnya proses yang berlaku di dalamnya, adalah dipersepsikan sebagai perantara antara objek. Dalam proses material dianggap sebagai tindakan kekosongan yang sebelum ini memisahkan mayat telah menjadi kenyataan, menjadi tidak dapat diatasi penghalang untuk interaksi langsung mereka.
Akibatnya, bersama-sama dengan "buih sabun" tindakan jarak jauh segera, "kanak-kanak" itu dibuang - pemahaman yang betul secara rasmi tentang proses interaksi.
Pengesahan tindakan pengantaraan material telah membawa kepada kemunculan banyak masalah. Mari kita perhatikan sebahagian daripada mereka.
1. Medan sebagai perantara (pembawa tindakan) tidak boleh menjadi unsur sistem fizikal: badan + medan.
Setelah mengiktiraf medan sebagai elemen lengkap sistem, adalah perlu untuk mengenali bahawa sistem berinteraksi secara langsung dengan objek sekeliling, akibatnya pengantaraan akan hilang.
2. Jika medan material adalah "pembawa" tindakan, maka keseluruhannya perkara mesti dibahagikan kepada dua jenis. hidup perkara, yang sebenarnya tidak boleh bertindak, tetapi boleh melihat kesannya- ini semua adalah pembentukan material. Dan mengenai perkara itu memindahkan tindakan dan mempunyai kesan langsung(!), tetapi tidak dapat melihat tentangan- ini adalah ladang.
Beginilah cara mekanisme interaksi antara badan bercas elektrik dijelaskan - medan masing-masing bertindak pada badan lain, tetapi medan itu sendiri tidak berinteraksi antara satu sama lain, walaupun nampaknya wujud dalam ruang yang sama.
3. Hukum interaksi Newton berhenti "berfungsi." Tindakan ternyata tidak berkaitan antara satu sama lain, kebetulan mereka dalam masa dan ruang adalah rawak dan tidak dapat diramalkan.
Akibatnya interaksi sebagai fenomena fizikal sepenuhnya hilang daripada teori
. (Hanya dari teori (!), secara fizikal ia telah dan kekal sebagai elemen utama mana-mana hubungan fizikal).
Seperti yang dinyatakan di atas, fakta kelajuan terhingga penyebaran proses fizikal digunakan sebagai hujah utama terhadap tindakan jarak jauh serta-merta, dan pada masa yang sama terhadap realiti interaksi penuh. Namun, pada hakikatnya hujah ini tidak berfungsi melawan interaksi.
Tindakan dan reaksi dalam interaksi"serentak" bukan kerana kelajuan "penyebaran" mereka adalah serta-merta, tetapi kerana mereka bukan sahaja tidak dapat difikirkan tanpa satu sama lain, tetapi juga benar-benar tidak dapat dilaksanakan atas diri sendiri .
Sebarang tindakan boleh timbul hanya apabila terdapat tindak balas dan ia hilang bersama-sama dengannya
. Jika kita bercakap tentang beberapa urutan dalam permulaan "peristiwa": tindakan - tindak balas, maka ia langsung tidak hadir.
Dan intinya bukanlah bahawa mereka bermula dan berakhir pada masa yang sama, tetapi mereka mewakili satu keseluruhan yang tidak boleh dibahagikan secara objektif (peristiwa)
, di mana masa (serta ruang) adalah satu untuk mereka.
Oleh itu, idea kemungkinan perkembangan berurutan peristiwa seperti: kemunculan tindakan - penyebarannya - pelaksanaan - kemunculan tindak balas, dsb. tidak betul. Dan fakta bahawa FO boleh, sebagai contoh, memancarkan foton, yang hanya selepas tempoh masa tertentu mencapai objek lain dan bersentuhan dengannya, dalam konteks ini tidak bermakna apa-apa, kerana proses ini bukan tindakan.
Tindakan berkait rapat bukan sahaja dengan tindak balas, tetapi juga dengan objek aktif, manifestasi kandungan yang mana ia.
Oleh itu, jika kita mendakwa bahawa pada satu ketika dalam ruang-masa objek tertentu melakukan tindakan, maka, akibatnya, kandungannya dan dia sendiri(!) ada. Kalau tak tak boleh!
Terdapat zon ruang-masa yang berkaitan secara langsung dengan kedua-dua objek yang berinteraksi, di mana "misteri" interaksi berlaku, dinyatakan dalam transformasi pihak yang berinteraksi
. Kawasan ini dikongsi dan tidak boleh dialih keluar daripadanya.
Itu. Adalah mustahil untuk mengenal pasti perkembangan konsisten proses tertentu (seperti pelepasan foton - pergerakannya dalam ruang bahan - penyerapan atau pantulan oleh objek lain) dengan satu tindakan.
Proses ini mungkin melibatkan banyak interaksi berurutan, tetapi bukan tindakan.
Untuk melihatnya sebagai satu tindakan hanya mungkin mengabstraksi daripada kandungan khususnya. Sememangnya, "tindakan" abstrak seperti itu bukanlah cerminan fenomena fizikal sebenar dan tidak boleh dikenal pasti dengannya.
Sebenarnya tindakan adalah satu sisi daripada proses interaksi tunggal yang tidak boleh dibahagikan secara objektif dan ia, sebagai fenomena fizikal, tidak wujud dalam alam semula jadi.
Kesimpulan - dalam pembentukan konsep asas fizik teori moden (konsep tindakan tidak langsung) yang kekurangan analisis falsafah yang serius, keperluan yang ditunjukkan oleh Maxwell yang berpandangan jauh.
Timbul persoalan: bolehkah teori fizikal yang dibentuk berdasarkan konsep percanggahan dalaman yang tidak mencerminkan realiti pada tahap maksimum mungkin betul? Jawapannya jelas - tidak.
Akibat untuk fizik teori pendekatan tidak profesional sedemikian kepada pembentukan konsep asas malapetaka. Dalam pembinaannya, dia bergerak lebih jauh dari realiti, secara beransur-ansur terjun ke dunia abstraksi tulen.
Sekarang mari kita beralih kepada konsep tindakan kedekatan langsung (NDA), yang digariskan dalam salah satu artikel pertama di laman web ini.
Ia juga bersifat ideologi dan boleh digunakan sebagai asas kepada pembentukan teori fizikal. Bagaimanakah ia berbeza daripada konsep yang dibincangkan di atas dan bagaimana ia serupa dengannya?
Menurut pengarang, ia tidak mempunyai beberapa kelemahan yang ketara dari pendahulunya dan pada masa yang sama bergantung pada segala yang rasional yang ada di dalamnya.
Dari konsep tindakan serta-merta pada jarak, dia menggunakan proposisi tentang kesamaan dan serentak tindakan dalam interaksi, dan dari konsep tindakan tidak langsung proposisi tentang materialiti ruang fizikal.
Sebaliknya, KNB enggan mengiktiraf kekosongan sebagai faktor fizikal yang wujud bersama-sama dengan jirim dan idea tindakan sebagai proses fizikal yang bebas.
Dalam MKN, peruntukan mengenai kesaksamaan dan serentak tindakan dalam interaksi dan peruntukan mengenai materialiti ruang fizikal telah dikembangkan lagi.
Ia sudah ada di dalam bukan tindakan, tetapi interaksi dianggap sebagai tindakan asas mana-mana proses fizikal
. Mendedahkan intipati transformatif interaksi fizikal.
Pandangan mengenai sifat interaksi fizikal ini tidak "dibuat", tetapi muncul sebagai satu-satunya pilihan yang mungkin untuk menjelaskan mekanisme pergerakan objek fizikal dalam ruang material.
Ternyata pihak lawan dalam interaksi (yang merupakan kandungan objek berinteraksi) mengubah satu sama lain "dalam imej dan rupa mereka sendiri."
Hasil daripada interaksi antara Daerah Persekutuan seolah-olah menukar kandungan mereka. Dan jika keseluruhan kandungan objek mengalami transformasi, maka ia akan dipindahkan sepenuhnya ke kawasan bersebelahan ruang bahan.
Seterusnya, pemahaman interaksi sebagai proses transformatif memerlukan perubahan dalam idea tentang apa sebenarnya FO.
Ternyata jika kita mengambil kira sifat transformatif interaksi fizikal, maka mustahil untuk membayangkan FO sebagai sejenis pendidikan bahan dikaitkan sekali dan untuk semua dengan bahan konkrit. Apakah maksudnya?
Ini bermakna bahawa pergerakan FO dalam ruang bahan adalah proses pergerakan tertentu keadaan jirim dalam jirim
, dan bukan perkara itu sendiri.
Sehubungan itu semua atribut yang wujud dalam FO(seperti jisim, tenaga, momentum, dll.) juga jangan bergerak di angkasa, tetapi muncul (dan hilang) berulang kali pada setiap titik ruang material yang bersebelahan dalam perjalanan interaksi transformatif.
Ia hanya tinggal menambah bahawa, menurut CBN, kebendaan mutlak dunia fizikal mengandaikan bukan sahaja kebendaan ruang fizikal, tetapi sesuatu yang lebih, yang memastikan peralihan sebenar konsep "ruang" daripada kategori mendefinisikan ( asas) konsep kepada kategori terbitan.
Keruangan menjadi adil penunjuk kualitatif jirim(hartanya). Oleh itu adalah lebih tepat untuk dilihat tidak kira(sebagai sejenis pengisi isipadu geometri) di angkasa, A perkara spatial.
Oleh itu, semua penunjuk geometri kini tidak mencirikan beberapa ruang abstrak yang wujud dengan sendirinya, tetapi iaitu perkara dengan harta ruang.
Segala sesuatu yang baharu dalam idea sifat fizikal yang dikaitkan dengan proses interaksi transformatif mungkin merupakan elemen CBN yang paling sukar untuk difahami.
Tanpa kesedaran yang mencukupi tentang intipati transformatif interaksi fizikal dan semua komponen yang disertakan, adalah mustahil untuk memahami CBN sebagai asas kepada teori holistik.
Ini bukan versi penuh NSC.
Beberapa peruntukan "kecil"nya ditinggalkan, dan urutan logik dalam pembentangan bahan tidak selalu dipatuhi.
Juga tidak disebut adalah salah satu akibat yang mungkin berlaku CBN - hipotesis semikuantum. (Kami mungkin akan menggunakannya untuk menerangkan mekanisme fenomena elektromagnet dan struktur FO yang terlibat di dalamnya).
Untuk maklumat lebih lengkap, sila rujuk artikel pertama di laman web ini.
Mengapa artikel ini diletakkan dalam bahagian tentang fenomena elektromagnet sebagai pengenalan?
Ya, kerana tanpa idea yang jelas (sekurang-kurangnya dalam istilah umum) tentang kandungan CBN dan peranannya dalam pembentukan pandangan baru tentang sifat fenomena elektromagnet yang kelihatan dikaji dengan baik, adalah mustahil untuk memahami logik alasan penulis.
Matlamat kami adalah untuk menunjukkan bagaimana dunia fizikal benar-benar boleh distrukturkan dalam manifestasi khususnya, jika kami mendasarkan pengetahuan kami pada CBN.
PERPADUAN FIZIK PASCA BUKAN KLASIK
A.S. Kravets
Menurut A.B. Migdal, "sejarah sains semula jadi adalah sejarah percubaan untuk menerangkan fenomena homogen dengan sebab-sebab yang sama." Keinginan untuk perpaduan tersebut sama sekali tidak terhad kepada keperluan ideologi dalam menerangkan dunia: dalam fizik ia sentiasa memainkan peranan konstruktif yang penting dalam pembentukan teori-teori baru. Oleh itu, G. Galileo, yang menghapuskan perbezaan kualitatif antara undang-undang Syurga dan Bumi, mengisytiharkan dan melaksanakan program mencari prinsip fizikal asas bersatu dengan bantuan mana-mana fenomena mekanikal boleh dijelaskan. Kerjanya diteruskan oleh I. Newton, yang mencipta teori hebat yang menjadi panji-panji fizik klasik.
Dalam karya L. Euler, P. Lagrange, W. Hamilton, B. Jacobi, mekanik klasik menjadi teori yang benar-benar universal, mampu menjelaskan semua fenomena mekanikal berdasarkan bilangan postulat awal yang minimum. Akhirnya, kejayaan mekanik klasik adalah sangat hebat sehingga kebanyakan saintis mula percaya bahawa cita-cita perpaduan semua sains telah pun dicapai, ia hanya perlu untuk memperluaskan prinsip mekanik kepada semua bahagian sains semula jadi, dan mungkin juga kepada sains sosial (J.-P. Laplace). Oleh itu, perpaduan difahamkan sebagai kebolehurangan semua fenomena fizikal (dan bukan sahaja fizikal) kepada satu teori ideal tunggal.
Kemunculan fizik bukan klasik (relativiti khas dan mekanik kuantum) memberi tamparan hebat kepada cita-cita unitarist ini. Kejutan daripada pembentukan teori yang tidak konvensional, secara radikal menyimpang daripada sikap klasik, sangat hebat sehingga ramai penyelidik mula bercakap tentang runtuhan prinsip lama. Sains mengambil masa yang agak lama untuk memahami kekhususan kualitatif fizik bukan klasik dan tidak dapat dikurangkan kepada cita-cita klasik. Idea kesatuan fizik nampaknya terguncang dengan ketara. Ahli fizik mula memberi keutamaan kepada idea kepelbagaian daripada idea perpaduan. Fizik dibahagikan kepada pelbagai bidang subjek: kawasan pergerakan dengan kelajuan rendah menentang gerakan dengan kelajuan tinggi (relativistik), medan menentang jirim, dunia mikro menentang dunia makro, dsb. Ia adalah dengan penubuhan fizik bukan klasik yang datang keyakinan bahawa pembangunan sebenar dalam sains berlaku hanya melalui revolusi revolusi kardinal, dan teori fizikal baru mesti menjadi alternatif kepada yang lama. Salah seorang pengasas fizik baharu yang cemerlang, N. Bohr, malah bercakap dalam semangat bahawa teori baharu dalam fizik sepatutnya tidak konvensional sehingga kelihatan agak "gila". Benar, N. Bohr sendiri, semasa pembangunan mekanik kuantum, mengambil beberapa langkah penting untuk mewujudkan hubungan antara teori kuantum dan fizik klasik. Dia mahir menggunakan prinsip dualisme dan prinsip surat-menyurat. Prinsip pertama memungkinkan untuk membina jambatan antara medan dan jirim, gelombang dan sifat korpuskular, menggabungkannya dalam pendekatan mekanikal kuantum, yang memungkinkan untuk mencari hubungan yang mengehadkan antara teori baru dan lama. Namun begitu, keyakinan dalam kepelbagaian kualitatif fizik, dalam teori yang tidak dapat dikurangkan asas, adalah universal.
Tetapi tahi lalat sejarah menggali dengan tekun. Secara beransur-ansur, fizik memasuki peringkat baru perkembangannya, yang boleh dipanggil post-nonclassical. Idea peringkat ini diperkenalkan ke dalam metodologi sains oleh V.S Stepin. "Dalam perkembangan sejarah sains," tulisnya, "bermula dari abad ke-17, tiga jenis rasional saintifik timbul dan, dengan itu, tiga peringkat utama dalam evolusi sains, menggantikan satu sama lain dalam rangka pembangunan tamadun teknologi. : 1) sains klasik (dalam dua keadaannya: sains terancang pra-disiplin dan disiplin); 2) sains bukan klasik; 3) sains pasca bukan klasik. Terdapat pertindihan yang pelik antara peringkat ini, dan kemunculan setiap peringkat baru tidak membuang pencapaian sebelumnya, tetapi hanya menggariskan skop tindakan mereka, kebolehgunaannya untuk jenis masalah tertentu. Bidang tugas itu sendiri berkembang secara mendadak pada setiap peringkat baharu disebabkan oleh pembangunan alat dan kaedah baharu.” Ciri ciri peringkat pasca-bukanklasik dalam fizik, yang terbentang terutamanya pada sepertiga terakhir abad ke-20, masih belum difahami oleh ahli metodologi, tetapi sudah jelas bahawa ia telah mengubah idea kita dengan ketara tentang perpaduan fizik. Peringkat ini secara dialektik mengatasi tesis zaman klasik tentang kesatuan kesatuan fizik dan antitesis tempoh bukan klasik mengenai kepelbagaian kualitatifnya, yang membawa kepada kesimpulan "tentang perpaduan dalam kepelbagaian."
Proses penyepaduan teori fizik bermula sejurus selepas perkembangan teori asas baharu (teori relativiti khas dan mekanik kuantum) dan terungkap pada dua peringkat perkembangan teori fizik. Pertama, kerja mendalam terus membina jambatan antara fizik klasik dan kuantum. Pada asasnya, proses ini dijalankan pada tahap generalisasi yang sangat abstrak bagi formalisme matematik. Akibatnya, menjadi jelas bahawa, di sebalik semua perbezaan kualitatif dalam makna fizikal dan tafsiran khusus formula asas mekanik klasik dan kuantum, mereka mempunyai banyak persamaan (lagipun, kedua-duanya adalah mekanik). Invarian matematik di sini ialah formalisme matematik umum P. Lagrange, yang diubah suai dengan sewajarnya dalam setiap teori (koordinat umum teori klasik sepadan dengan operator Hermit dalam teori bukan klasik). Undang-undang teori kumpulan umum juga ditemui, yang mana kedua-dua teori tertakluk.
Kedua, pencarian teori baru dengan mensintesis teori sedia ada bermula. Tugas maksimum yang ditetapkan oleh ahli fizik untuk diri mereka sendiri adalah matlamat untuk mencipta teori medan umum. Preseden untuk mencari teori umum sedemikian telah ditetapkan oleh A. Einstein ketika membangunkan teori graviti umum (graviti), di mana dia cuba membina jambatan dari graviti ke elektrodinamik. Walau bagaimanapun, percubaan untuk mengkuantumkan bidang tersebut menghadapi kesukaran matematik yang tidak dapat diselesaikan disebabkan oleh infiniti yang muncul. Kejayaan penting pertama dicapai dalam pembangunan elektrodinamik kuantum, yang merupakan sejenis sintesis elektrodinamik, mekanik kuantum dan teori relativiti khas. Walau bagaimanapun, elektrodinamik kuantum boleh diselesaikan, i.e. membawa kepada keputusan yang dikira secara konsisten, hanya untuk kes luar biasa khusus bagi medan yang tidak berinteraksi dengan zarah: ia menggambarkan keadaan medan dengan tenaga yang paling rendah dan tidak teruja bagi vakum fizikal. Percubaan untuk mengambil kira tahap teruja dan interaksi medan elektromagnet dengan medan elektron-positron membawa kepada perbezaan yang sama.
Kejayaan kedua dicapai ke arah menerangkan interaksi yang kuat. Kromodinamik kuantum telah dicipta, yang sebahagian besarnya dibina dengan analogi dengan elektrodinamik kuantum. Kromodinamik kuantum memperkenalkan idea subzarah asas - quark, dari mana zarah kompleks - gandaan - dibina. Pembinaan kromodinamik kuantum mencadangkan dua idea asas yang kemudiannya membentuk asas program untuk menyatukan pelbagai jenis interaksi fizikal. Idea pertama memungkinkan untuk memperkenalkan konsep caj berkesan bergantung pada jarak interaksi (idea kebebasan tanpa gejala). Yang kedua ialah mana-mana teori objektif mestilah invarian berkenaan dengan transformasi tolok, i.e. mestilah teori medan tolok jenis khas - medan tolok bukan Abelian yang dipanggil.
Pada tahun 70-an, kemajuan telah dicapai ke arah menyatukan interaksi lemah dan elektromagnet menjadi satu teori interaksi elektrolemah. Prinsip penyatuan "demokratik" adalah berdasarkan pembinaan dua gandaan. Salah satu daripadanya sepadan dengan sifat-sifat teori kumpulan lepton (elektron, muon, neutron dan antizarah yang sepadan), zarah vektor perantaraan bersatu yang lain (foton dan W-mesons) yang membawa interaksi antara lepton. Ia adalah dalam pembinaan teori bersatu interaksi elektrolemah bahawa prinsip panduan untuk sintesis pelbagai interaksi ditemui - prinsip simetri tempatan.
Simetri global biasanya difahami sebagai simetri dalaman interaksi yang tidak bergantung pada kedudukan dalam ruang dan masa. Penggunaan simetri global telah terbukti berkesan terutamanya dalam teori interaksi quark ("laluan lapan kali ganda"). Simetri tempatan meninggalkan fungsi ciri medan yang sama semasa peralihan berterusan dari satu titik ke titik. Prinsip simetri tempatan telah membina jambatan antara simetri dinamik dan ruang dan masa. Akibat fizikal simetri tempatan adalah kewujudan zarah tak berjisim yang berfungsi sebagai pembawa interaksi, dan pemuliharaan cas zarah, yang mencirikan kekuatan interaksi dengan pembawa ini.
Idea simetri tempatan telah ditambah dengan idea asas kedua yang penting mengenai pemecahan simetri spontan. Secara kasarnya, jika idea pertama memungkinkan untuk mencari kesatuan teori kumpulan dua jenis interaksi, maka yang kedua memungkinkan untuk menjelaskan perbezaan yang timbul di antara mereka dalam keadaan fizikal tertentu. Pemecahan simetri spontan yang dikaitkan dengan keadaan medan khas (pembentukan kondensat Bose) sepatutnya menyebabkan kemunculan jisim zarah, caj dan pemisahan interaksi yang sebenarnya boleh diperhatikan. Untuk memberikan penjelasan teori bagi proses yang kompleks ini, teori Higgs telah dibangunkan.
Akhirnya, seseorang tidak boleh tidak menyebut kemajuan serius dalam masalah lama normalisasi semula jisim dan pertuduhan (perjuangan menentang perbezaan). Di jalan interaksi penyatuan, masalah ini ternyata lebih mudah untuk diatasi. Akhirnya, teori umum penormalan semula telah dibangunkan - teori transformasi kumpulan penormalan semula, yang mendedahkan pergantungan pemalar interaksi pada jejari interaksi.
Kesemua aliran perkembangan pemikiran teori ini membawa kepada penyatuan baru - teori bersatu tentang interaksi yang lemah dan kuat - biasanya dipanggil Penyatuan Besar. Teori ini, yang pada asasnya menggabungkan semua hasil utama fizik zarah asas, adalah berdasarkan sintesis prinsip fizik baharu (prinsip medan tolok, prinsip simetri tempatan bersama-sama dengan idea simetri pecah secara spontan) dan teori baharu. status transformasi kumpulan penormalan semula. Fizik moden telah membuka prospek yang hebat untuk langkah penentu baharu dalam sintesis interaksi. Di hadapan adalah penyatuan graviti dengan jenis interaksi lain (penyatuan super). "Menyatukan semua interaksi menjadi superunifikasi," tulis A.B Migdal, "pada dasarnya, bermakna keupayaan untuk menerangkan semua fenomena fizikal dari satu sudut pandangan. Dalam pengertian ini, teori masa depan dipanggil Teori Segala-galanya.
Program untuk penyatuan fizik merangsang minat metodologi dalam analisis hubungan antara teori fizikal, yang dipanggil intertheoretical. Pada masa ini, lima jenis hubungan antara teori diketahui.
Generalisasi ialah proses generalisasi teori fizik, akibatnya adalah mungkin untuk menggambarkan kelas fenomena fizikal dengan cara yang lebih seragam berbanding dengan rumusan sebelumnya (varian) teori. Generalisasi teori fizikal sentiasa mengandaikan perubahan dalam formalisme matematik, yang bukan sahaja meluaskan skop teori, tetapi juga membolehkan kita mengenal pasti corak baru dan menemui struktur realiti fizikal yang lebih "halus".
Pengurangan, yang, sebagai hubungan khusus antara teori, adalah subjek perdebatan metodologi yang telah lama wujud. Dalam pengertian falsafah yang luas, pengurangan difahami sebagai kemungkinan mengurangkan (atau menyimpulkan) undang-undang (sifat) objek kompleks kepada undang-undang (sifat) unsur konstituennya. Dalam hal ini perbincangan falsafah yang paling hangat tentang hubungan antara biologi dan fizik, kimia dan fizik berlaku. Walau bagaimanapun, persoalan mengurangkan teori fizikal adalah lebih sempit dan lebih spesifik. Dalam pengertian khusus ini, pengurangan muncul sebagai hubungan logik antara dua teori, salah satunya adalah asas ideologi dan konsep untuk mendapatkan yang lain. Kemudian kita boleh mengatakan bahawa teori pertama adalah teori asas (asas), dan yang kedua ialah teori yang boleh dikurangkan (fenomenologi).
Hubungan asimptotik adalah penting untuk memahami kesinambungan dalam perkembangan teori fizikal. Inti dari perhubungan ini ialah mereka menyatakan peralihan teori yang terhad kepada satu sama lain. Istilah "asymptotic" (had) menunjukkan sifat istimewa bukan deduktif hubungan antara teori fizikal. Hubungan asimptotik tidak boleh dikurangkan sama ada kepada generalisasi (generalisasi) atau pengurangan. Peralihan asimptotik paling jelas ditunjukkan dalam hubungan antara teori asas yang berkaitan dengan tahap realiti fizikal yang berbeza.
Hubungan yang setara menawarkan kesamaan huraian teori tentang realiti objektif yang sama. Hubungan kesetaraan menyembunyikan percanggahan dialektik yang mendalam dalam hubungan antara teori dan empirisme, yang dalam bentuk antinomik boleh dinyatakan sebagai "perbezaan yang serupa" atau "identiti yang berbeza." Dialektik tersembunyi perihalan setara ini membawa kepada penilaian yang sangat samar-samar tentang peranan mereka dalam pengetahuan saintifik. Penyelesaian perbezaan sebenarnya membawa kepada penafian kemungkinan kesetaraan huraian teori. Penghapusan identiti membawa kepada keterlaluan yang lain: kepada pengiktirafan konvensional mereka, kemungkinan pilihan teori fizikal yang bersyarat semata-mata.
Terjemahan ialah teknik heuristik dan sangat biasa untuk memindahkan idea, kaedah, model dari satu teori ke teori yang lain. Satu kes khas terjemahan ialah penggunaan analogi.
Akhirnya, sintesis, yang merupakan bentuk heuristik menggabungkan teori yang berbeza, prinsip asal atau formalismenya, menghasilkan teori baru. Sintesis tidak boleh dikurangkan kepada penyatuan mekanikal teori, tetapi sentiasa berdasarkan idea membina baharu yang memungkinkan untuk menggabungkan prinsip dan formalisme yang telah diketahui dalam satu pendekatan. Contoh klasik sintesis ialah penciptaan elektrodinamik kuantum. Teori penyatuan moden juga timbul di sepanjang laluan sintesis, walaupun semasa penciptaannya, hubungan generalisasi dan terjemahan idea fizikal juga digunakan secara aktif.
Kehadiran hubungan antara teori menunjukkan bahawa tidak ada jurang yang tidak dapat dilalui antara teori fizik yang berbeza, bahawa fizik bukanlah konglomerat teori, tetapi, sebaliknya, adalah sistem teori yang sedang berkembang. Setiap teori menduduki tempat yang sangat khusus dalam sistem ini dan dihubungkan dengan teori lain melalui hubungan antara teori. Ideanya, pada tahap yang lebih besar atau lebih kecil, boleh dipinjam daripada teori lain (terjemahan); teori fizikal boleh menjadi generalisasi atau spesifikasi teori lain, menjadi salah satu huraian yang setara, menjadi pengurangan atau penghampiran asimptotik, atau timbul. hasil daripada sintesis beberapa teori. Oleh itu, sistem teori fizikal mempunyai struktur yang sangat kompleks. Struktur ini mendedahkan dialektik perpaduan dan perbezaan yang "halus" ia memanifestasikan dirinya secara berbeza pada tahap huraian fizikal realiti yang berbeza. Dalam karya N.P. Konopleva, empat tahap tersebut dikenal pasti: 1) prinsip umum asas; 2) radas matematik; 3) model teori; 4) eksperimen. Peralihan dari tahap pertama ke tahap keempat sepadan dengan pembuktian pernyataan fizikal, dan sebaliknya, apabila menaik daripada penerangan empirikal kepada prinsip asas, keabstrakan dan keluasan kenyataan meningkat. Skim ini nampaknya harus dijelaskan, kerana lebih umum daripada prinsip asas adalah pernyataan yang bersifat metateoretikal, i.e. undang-undang am struktur teori fizikal, model teori fizikal, dsb.
Kini menjadi jelas bahawa tahap persamaan (commonality) dan perbezaan antara teori fizikal bergantung kepada tahap abstraksi analisis teori-teori ini, i.e. teori mungkin bertepatan dalam prinsip asas, tetapi berbeza dalam formalisme matematik, model, dsb.; ia boleh berdasarkan formalisme matematik yang sama, tetapi berbeza dalam tahap spesifikasi pernyataan fizikal yang lain. Sudah tentu, terdapat perbezaan yang terkenal antara teori klasik dan kuantum. Walau bagaimanapun, jika kita menghadkan diri kita kepada analisis perbandingan formalisme matematik mereka, kita akan melihat banyak persamaan di sini. Sesungguhnya, formalisme Lagrangian, yang merangkumi teori klasik, boleh diekstrapolasi ke dalam bidang teori kuantum melalui generalisasi yang sesuai. Selain itu, perbezaan ini dilicinkan pada tahap prinsip umum asas, contohnya, simetri dan invarian.
Pada peringkat formalisme matematik, seseorang dapat melihat perbezaan antara teori teori dinamik dan kumpulan. Yang pertama menerangkan interaksi antara objek, merumuskan persamaan gerakan dalam bentuk pembezaan atau kamiran, yang kedua bertindak sebagai teori invarian kuantiti fizik, mereka merumuskan transformasi kumpulan-teori kuantiti fizik yang sepadan, peraturan untuk mencari invarian teori. . Walau bagaimanapun, pada peringkat metateoretikal ternyata setiap teori dinamik boleh dibandingkan dengan kumpulan yang sepadan dan dengan itu pada tahap ini penentangan alternatif bagi kelas teori ini dihapuskan. Akibatnya, apa yang pada satu tahap analisis teori kelihatan sebagai khusus, asli secara kualitatif, pada tahap lain, lebih abstrak, kelihatan sebagai bersatu dan umum.
Keadaan ini boleh dijelaskan dengan analogi. Jadi, sebagai contoh, vegetarian dan pemakan daging biasanya dianggap sebagai antipoda, tetapi dari sudut pandangan yang lebih umum mereka semua adalah sama seperti orang yang mengambil makanan.
Nampaknya, masih terdapat perbezaan asas yang mendalam (pada tahap formalisme matematik) antara teori probabilistik-statistik dan deterministik yang ketat. Walau bagaimanapun, berdasarkan kajian terbaru mengenai teori penarik pelik, alternatif ini nampaknya terguncang, kerana adalah mungkin untuk menunjukkan bahawa sistem dinamik yang ketat (ditentukan dengan ketat) boleh berkelakuan dengan cara yang sama seperti sistem probabilistik.
Blok bangunan sains fizikal yang paling umum ialah prinsip asasnya. Ini termasuk prinsip kausalitas (disebabkan oleh penghantaran berurutan interaksi fizikal dari titik ke titik, iaitu tindakan jarak dekat), prinsip ekstrem, serta prinsip simetri dan invarian. Kelas terakhir prinsip memainkan peranan yang sangat penting dalam pembinaan teori fizikal. E. Wigner memanggil mereka prinsip super. Sesungguhnya, jika undang-undang fizikal menetapkan identiti tertentu (keseragaman) dalam kelas fenomena, maka prinsip invarian sudah menetapkan keseragaman dalam kelas undang-undang fizikal, i.e. beberapa identiti mereka berhubung dengan transformasi matematik (terjemahan, anjakan, putaran, dll. dalam ruang dan masa fizikal). "Ia adalah peralihan dari satu tahap ke tahap yang lain, yang lebih tinggi," tulis E. Wigner, "daripada fenomena kepada undang-undang alam, daripada undang-undang alam kepada simetri, atau prinsip invarian, yang mewakili apa yang saya panggil hierarki pengetahuan kita tentang dunia di sekeliling kita.”
Dalam beberapa dekad kebelakangan ini, revolusi "senyap" telah berlaku dalam fizik, dikaitkan dengan beberapa penilaian semula prinsip simetri. Ia biasanya dipercayai bahawa perkara utama untuk membina teori fizikal adalah pemeliharaan simetri ciri-ciri fizikal. Tetapi ternyata pelanggaran jenis simetri tidak kurang pentingnya heuristik. Penemuan fenomena simetri pecah membawa kepada kejayaan yang ketara dalam pembangunan fizik zarah asas.
Formalisme jenis Lagrangian dan Hamiltonian tidak kurang umum daripada prinsip fizikal asas. Bersama-sama dengan penambahan beberapa prinsip yang melampau, ia boleh digunakan untuk menerangkan kelas objek fizikal yang luas (zarah, arus, medan, dll.).
Jika kita pergi ke tahap yang lebih khusus bagi penerangan teori dalam fizik, di sini kita dapati teori asas yang terpencil dan berbeza secara kualitatif. Konsep teori asas biasanya merangkumi dua ciri: pertama, teori asas tidak boleh disimpulkan dan tidak boleh diturunkan kepada teori lain, dan mempunyai status bebas; kedua, ia adalah universal, yang bermaksud kebolehgunaannya untuk menggambarkan kelas fenomena yang luas yang sama sekali tidak mempunyai jenis yang sama dan tidak isomorfik antara satu sama lain.
Teori asas termasuk mekanik klasik, mekanik statistik, elektrodinamik klasik, relativiti khas, dan mekanik kuantum. Berdasarkan teori asas ini, kacukan dan bentuk terbitannya boleh timbul melalui sintesis: mekanik klasik relativistik, elektrodinamik relativistik, elektrodinamik kuantum, teori bersatu elektrolemah dan interaksi kuat, dsb. Oleh itu, kita boleh bercakap tentang kewujudan teori asas asas (awal) dan sintetik (derivatif).
Teori asas berkaitan dengan realiti fizikal menggunakan model teori yang dipilih khas. Setiap teori asas dikelilingi oleh beberapa teori tertentu yang menentukan skema penerangan asas berhubung dengan kelas model tertentu. Teori asas cenderung berkembang bukan sahaja dari segi spesifikasi (menimbulkan keluarga teori tertentu), tetapi juga dari segi generalisasi selanjutnya. Dalam hal ini, teori fizik asas mula mendekati teori matematik dalam bentuknya. Ini adalah bagaimana mekanik analisis Lagrange, rumusan pengendali Dirac bagi mekanik kuantum, teori medan tolok, dll. timbul.
Bersama-sama dengan teori asas dan khusus dalam fizik, teori tambahan juga diperlukan untuk menyelesaikan masalah matematik dan transformasi yang timbul dalam perkembangan teori fizik. Teori tambahan termasuk teori penormalan semula, teori gangguan, kaedah medan konsisten diri (kaedah Hartree-Fock), dsb.
Oleh itu, rangkaian hubungan yang agak kompleks antara teori fizikal didedahkan. Struktur sokongan bagi keseluruhan bangunan fizik diwakili oleh prinsip asas dan formalisme matematik sejagat; keseluruhan bangunan terletak pada teori asas asas, di mana asas terbitan, teori tertentu, dan bentuk hibrid meningkat. Di antara lantai bangunan terdapat banyak "tangga", "laluan", "struktur sokongan", dll.
Pengenalpastian corak umum dalam struktur dan perkembangan teori fizikal membolehkan kita menimbulkan persoalan tentang kemungkinan pendekatan formal umum untuk pembinaan teori fizikal. Dan pendekatan sedemikian sudah wujud dalam fizik teori moden. Subjek awal penyelidikan mereka adalah pelbagai teori fizikal, oleh itu, pada dasarnya, mereka adalah metateoretikal dan mewakili peringkat atasan dalam pembangunan fizik.
Salah satu pendekatan menarik yang dibangunkan oleh Yu.I Kulakov dipanggil teori struktur fizikal. Dalam teori ini, terdapat abstraksi daripada konsep dan model teori fizik (seperti gelombang, zarah, arus, dan lain-lain) primer (dan tidak dapat ditakrifkan pada prinsipnya, menurut penulis) dan fokus pada hubungan yang wujud antara fizikal. objek. Gangguan daripada sifat "dalaman" objek fizikal, membentangkannya sebagai "kotak hitam" adalah harga yang mesti dibayar untuk mendedahkan kesatuan struktur teori fizikal. Tugas utama teori struktur fizikal adalah untuk mencari simetri umum dalam hubungan set objek yang sepadan, yang dipanggil simetri fenomenologi. Set analisis awal ialah matriks empirikal, unsur-unsurnya diperoleh daripada pengukuran dua kelas objek. Sekatan dikenakan pada nisbah elemen matriks, yang dinyatakan dalam kewujudan beberapa pergantungan fungsi, jenis yang tidak bergantung pada pilihan objek yang diukur dari kelas asal. Ini adalah prinsip simetri fenomenologi. Had jenis pergantungan fungsi tertentu (kesamaan kepada sifar) membawa kepada penggubalan undang-undang fizikal.
Oleh itu, melalui analisis jenis simetri fenomenologi, kita sampai kepada penemuan undang-undang asas fizik, dan fizik secara keseluruhan akan diwakili oleh pelbagai struktur fizikal.
Teori yang dianalisis tidak boleh digunakan untuk semua cabang fizik dan mempunyai beberapa bantahan asas dari sudut kebolehlaksanaan sebenar. Walau bagaimanapun, nilainya terletak pada hakikat bahawa ia membuka cara baru yang tidak konvensional untuk membina teori fizikal "dari atas" dan menekankan kesatuan struktur fizik yang mendalam.
Satu lagi pendekatan metateoretikal, yang dibangunkan oleh G.A. Zaitsev, adalah berdasarkan idea penyatuan teori geometri yang ditetapkan dalam "Program Erlangen". Pendekatan ini dipanggil teori umum teori fizikal, ciri utama dan penentu yang dicadangkan sebagai kumpulan asas yang sepadan.
Dalam teori umum teori fizik, satu set teori fizik dipilih yang mempunyai sifat kumpulan invarian sepunya dan pada masa yang sama berbeza dalam beberapa parameter kumpulan. Kumpulan asas (mewakili teori-teori ini) mesti dihubungkan dengan laluan ke had. Parameter mengehadkan kumpulan (contohnya, kelajuan cahaya c) dan kaedah melepasi had akan menentukan teori fizikal yang sepadan.
Walau bagaimanapun, pendekatan teori kumpulan kepada pembinaan teori fizikal jelas tidak mencukupi; ia tidak memungkinkan untuk membezakan beberapa ciri penting teori yang berbeza secara asasnya. Sebagai contoh, kumpulan Galilea yang sama mewakili kedua-dua mekanik klasik bukan relativistik dan mekanik kuantum bukan relativistik. Oleh itu, peringkat selanjutnya dalam pembangunan teori umum teori fizikal dikaitkan dengan sintesis perwakilan kumpulan-teoretik dan algebra, i.e. dengan algebraisasi teori am teori fizik.
Asas dalam pendekatan algebra ialah konsep algebra yang boleh diperhatikan, yang ditakrifkan oleh sistem operasi algebra dan hubungan identiti pada set yang boleh diperhatikan (koordinat umum dan momenta untuk teori bukan klasik, operator Hermit untuk teori kuantum).
Algebra Lie dan kumpulan Lie bertindak sebagai radas matematik skema algebra teori am teori fizik. Struktur umum teori fizik tertentu, ditentukan melalui laluan ke had, ditentukan oleh sifat algebra yang boleh diperhatikan, dan kumpulan asas mencirikan sifat invarian persamaan dinamik dan dengan bantuannya tafsiran individu boleh diperhatikan dijelaskan.
Kemungkinan teori algebra teori fizik, sudah tentu, tidak boleh dinilai sebagai penemuan algoritma universal untuk membina teori fizikal. Pendekatan ini juga mempunyai beberapa kesukaran asas, tetapi ia pastinya memungkinkan untuk melihat apa yang sebelum ini tidak disedari - kesatuan sistemik fizik, hubungan mendalam formalisme teori fizikal asas.
Sehingga kini, fizik telah berkembang dengan cara tradisional, yang boleh dipanggil "Babylon": daripada fakta individu dan kebergantungan kepada pembinaan teori fizikal yang secara sejarah kelihatan seperti tidak berkaitan atau bertentangan antara satu sama lain. Cara kedua, yang boleh dipanggil "Greek," pada mulanya bermula daripada beberapa sifat matematik abstrak umum bagi banyak teori fizikal. Laluan pertama melibatkan pendakian dari yang khusus kepada umum, yang kedua - penciptaan skema konstruktif universal teori fizikal dan daripadanya - keturunan (melalui konkritisasi dan tafsiran) kepada teori fizikal individu. Jalan pertama telah memberi kita semua yang kita ada dalam fizik; jalan kedua setakat ini hanya menerangi apa yang telah dicapai dengan cahaya baru. Ada kemungkinan bahawa kesukaran di laluan "Greek" akan menjadi lebih mendalam daripada yang kami temui di laluan "Babylon", namun, nilai heuristik pendekatan metateoretikal yang dibangunkan terletak terutamanya pada fakta bahawa ia membenarkan kami untuk mengenal pasti kesatuan dalaman teori fizik dan fizik kini sebagai sistem teori fizik.
Mana-mana teori fizikal baru mempunyai, dalam erti kata, asas yang berpotensi dalam sistem teori fizikal yang sedia ada. Analisis rangkaian kompleks teori fizikal membolehkan seseorang membuat ramalan tertentu tentang struktur teori baru yang mungkin, sama seperti bagaimana sistem berkala Mendeleev membolehkan untuk meramalkan unsur kimia yang belum ditemui secara empirik. Hubungan antara teori baru dan yang sedia ada boleh dicirikan sebagai hubungan antara teori, i.e. timbul pada laluan sintesis, generalisasi, penghampiran asimptotik teori sedia ada. Berdasarkan perkara di atas, menjadi lebih jelas bahawa fizik moden tidak mengikuti jalan mencipta teori "gila" yang diramalkan oleh N. Bohr, tetapi di sepanjang jalan penyatuan dan generalisasi teori yang diketahui.
Kesatuan fizik pasca bukan klasik yang baru boleh dicirikan sebagai kesatuan sistem, dan fizik secara keseluruhan boleh dianggap sebagai sistem teori fizik. Dalam organisasinya, ia sangat menyerupai sistem biologi, contohnya, biogeosinosis. Sesungguhnya, terdapat jenis dan keluarga teori mereka sendiri, hubungan antara genotip (formalisme abstrak) dan fenotip (penjelmaan dan tafsiran khususnya) yang merupakan ciri struktur teori. Teori baru mewarisi beberapa ciri teori induk dan timbul di sepanjang jalan "persimpangan" mereka. Sistem secara keseluruhannya sentiasa berkembang, menimbulkan "jenis" teori fizikal yang baharu. Ciri penting sistem teori fizikal ialah kebolehsuaian yang tinggi kepada realiti fizikal. Terima kasih kepada kebolehsuaian ini, yang akarnya dipupuk oleh aktiviti minda manusia, rangkaian teori yang agak terhad dapat menangkap maklumat yang diperlukan dari lautan realiti objektif yang tidak berkesudahan. "Kelicikan fikiran" menjadi mencukupi untuk memahami kerumitan dunia di sekeliling kita yang tidak terhingga.
kesusasteraan
Migdal A.B. Fizik dan falsafah // Isu. falsafah. 1990, No. 1. H. 24.
Stepin V.S. Pengetahuan saintifik dan nilai tamadun teknogenik // Isu. falsafah. 1989, No. 10. H. 18.
Lihat: Weinberg S. Asas ideologi bagi teori bersatu interaksi lemah dan elektromagnet // UFN. 1980. T. 132, Isu. 2; Glashow S. Dalam perjalanan ke teori bersatu - benang dalam permaidani // Phys. 1980. T. 132, Isu. 2.
Lihat: Bogolyubov N.N., Shirkov D.V. Kumpulan penormalan semula? Ia sangat mudah // Alam semula jadi. 1984, no.
Lihat: Salam A. Tolok penyatuan kuasa asas // Fizi. 1980. T. 132, Isu. 2.
Lihat: Gendenshtein L.E., Krive I.V. Supersimetri dalam mekanik kuantum // Fizik. 1985. T. 146, Isu. 4; Berezinsky V.S. Teori tolok bersatu dan proton tidak stabil // Alam. 1984, no.
Migdal A.B. Fizik dan falsafah // Isu. falsafah. 1990. No. 1, hlm.
Lihat: Nagel E. Struktur sains. New York, 1961; Tisza L. Struktur Logik Fizik // Boston Mengkaji Falsafah Sains. Dordrecht, 1965; Bunge M. Falsafah Fizik. M., 1975.
Konopleva N.P. Mengenai struktur teori fizikal // Kaedah teori kumpulan dalam fizik: Prosiding seminar antarabangsa. Zvenigorod, 28–30 November, 1979. T. 1. M., 1980. P. 340.
Lihat: Penarik pelik. M., 1981.
Wigner E. Kajian tentang simetri. M., 1971. H. 36.
Lihat: Kulakov Yu.I. Unsur-unsur teori struktur fizikal (tambahan oleh G.G. Mikhailichenko). Novosibirsk 1968; dia. Struktur dan gambaran fizikal dunia bersatu // Vopr. falsafah. 1975, no.
Lihat: Zaitsev G.A. Masalah algebra fizik matematik dan teori. M., 1974; dia. Struktur algebra fizik // Teori fizik. M., 1980.
Lihat: Illarionov S.V. Mengenai beberapa trend dalam penyelidikan moden mengenai metodologi fizik teori // Teori fizik. M., 1980.