1.2. Элементы современной физической картины мира

[8],с. 218... 219; 253... 254

Корпускулярно-волновой дуализм (КВД) - специфическое качество микрообъектов, описываемое квантовой механикой и выражающееся в наличии у этих объектов противоположных корпускулярных и волновых свойств. Точная формулировка этого качества впервые была дана в уравнениях де Бройля. В КВД отображается связь макро- и микромира, особенности их единства. Одним из следствий специфики микропроцессов, выраженной в кванте действия и КВД, явилось открытие соотношения неопределенностей. В интерпретации КВД, в расшифровке механизма связи этих противоположных свойств квантовая механика столкнулась с большими трудностями. При механистическом рассмотрении противоположные, корпускулярные и волновые, свойства отрывались друг от друга, становились характеристикой различных объектов.

В материалистическом понимании микрочастица не корпускула и не волна, а их синтез, а математическая формулировка этого единства дана в понятии волновой функции.

Макро- и микромир – две специфические области объективной реальности, различающиеся уровнем структурной организации материи. Сфера макроявлений – это обычный мир, в котором живет и действует человек (планеты, земные тела, кристаллы, большие молекулы и др.). Качественно иную область представляет микромир (атом, ядра, элементарные частицы и др.), где размеры объектов менее миллиардных долей сантиметра. Каждый из этих миров характеризуется своеобразием строения материи, пространственно-временных и причинных отношений, закономерностей движения. Так, в макромире материальные объекты имеют четко выраженную прерывистую, корпускулярную или непрерывную, волновую природу и их движение подчиняется динамическим законам классической механики.

Для явлений микромира, напротив, характерна тесная связь корпускулярных и волновых свойств, которая находит свое выражение в статистических законах квантовой механики. Своеобразная граница раздела макро- и микромира была установлена в связи с открытием постоянной Планка. Существенным аспектом этой константы явилась «конечность взаимодействия», означавшая, что любые взаимодействия между объектами в микромире (в том числе между прибором и микрочастицей) не могут быть меньше значения кванта действия.

Макромир характеризуется типовыми свойствами: тепловыми, электромагнитными и др.

Физика – это наука о свойствах и законах движения материальных частиц, вещества и поля, о строении атомов, о гравитационных, электрических, магнитных и т.п. взаимодействиях и о молекулярных процессах. Это учение о закономерностях движения тел (механика), о причинах звуковых (акустика), тепловых, электрических и магнитных явлений. В XIX в. было установлено, что механические, тепловые и электромагнитные процессы связаны взаимными переходами для сохранения количественной меры всех этих видов движения – энергии.

1.3. Физические величины и их единицы

[2], с. 17...20; [3], с. 6, ... 10; 18...22.

Общепринятые или установленные законодательным путем характеристики (меры) различных свойств, общих в качественном отношении для многих физических объектов (физических систем, их состояний и происходящих в них процессов), но в количественном отношении индивидуальных для каждого из них, называются физическими величинами (ФВ.). Это длина, время, температура, масса, давление, скорость и т.д. Если рассматривать Солнце и Мировой океан как физические объекты, то температура на поверхности Солнца и средняя температура на поверхности Мирового Океана являются физической величиной, общей в качественном отношении для обоих объектов, но в количественном отношении разной (порядка 6000 К на поверхности Солнца и порядка 300 К на поверхности Мирового Океана).

Числовые значения измеряемых ФЗ зависят от того, какие используются единицы измерений. Если допустить произвол в выборе единиц, то результаты измерений окажутся несопоставимы между собой. т.е. нарушится единство измерений. Чтобы этого не произошло, единицы измерений устанавливаются по определенным правилам и закрепляются законодательным путем.

Совокупность единиц измерений основных и производных величин называется системой единиц.

XI Генеральная конференция по мерам и весам в 1960 г. приняла Международную систему единиц ФВ, получившую у нас в стране сокращенное обозначение СИ.

Основными единицами СИ являются:

• метр (единица длины);

• килограмм (единица массы);

• секунда (единица времени);

• ампер (единица силы электрического тока);

• кельвин (единица термодинамической температуры);

• кандела (единица силы света);

• моль (единица количества вещества).

Производные единицы СИ образуются из основных и дополнительных по определенным правилам.