Вопрос 18

Основные свойства элементарных частиц

Основные свойства элементарных частиц. Классификация частиц.

1. Корпускулярно-волновой дуализм.

2. У всех частиц есть античастицы (кроме фотона и мезона потому что это излучения). Античастица – с такими же физическими признаками, но противоположно заряженная. Гипотеза: существуют в космосе галактики, которые состоят из антиматерии. Аннигиляция – превращение частиц и античастиц в фотоны и мезоны больших энергий (вещество превращается в излучение).

3. Взаимопревращаемость. Все частицы взаимопревращаются, и продукты превращения и распада не более просты, чем сами частицы.

Классификация.

По массе:

- лёгкие - электрон;

- средние – 1000 масс электрона - мезоны;

- тяжелые – свыше 1000 масс электрона – протон (1836) и нейтрон;

- не имеющие массы покоя – виртуальные частицы – свет, фотоны, гравитоны.

По заряду:

- положительный

- отрицательный

- нулевой.

По времени жизни:

- стабильные – существуют в среднем 15 секунд, нейтрон, протон, электрон.

- нестабильные – существуют 10 в минус 10 – 10 в минус 24 сеекунды. Самые нестабильные – 10 в минус 26 – резонансы.

По спину. Спин – вращательная характеристика частицы. Как может выглядеть частица, если её вращать

- фермионы – частицы вещества. Спин 3/2 или ½. Электрон, нейтрон, протон

- бозоны – кванты полей. Спин целый – 0, 1, 2. Гравитон, фотон, векторные бозоны, глюоны.

Поля. Физические взаимодействия.

4 поля.

1. Гравитационное. Распространяется на все что имеет массу. Поле=сила=взаимодействие. Гравитация – сила притяжения, ей ничего не противоположно. Распространяется на бесконечно большие расстояния. Частица переносчик – гравитон со спином два. Гравитон – это гипотеза, его поймать не могут.

2. Электромагнитное. Возникает между любыми заряженными частицами. Переносится фотонами.

3. Слабое. Отвечает за распад вещества. Существует между всеми частицами со спином 1/2. 1967 год Стивен Вайнберг и Абдус Салам. Энергия каждого бозона 1 миллиард электрон-вольт.

4. Сильное=ядерное. Существует только на территории атомного ядра – между протонами и нейтронами, и между кварками из которых состоят протоны и нейтроны. Глюон 1. Конфайнмент. Частицы всегда удерживаются в бесцветных комбинациях.

Гравитационное – объединяет, электромагнитное – тепло, свет, атомы и молекулы, слабые – ядерные реакции в недрах солнца и звезд, сильное – ядра.

Вопрос 19

Проблема соотношения динамических и статических закономерностей

2 Динамические закономерности в природе

 

     Детерминизм в современной науке определяется как учение о всеобщей, закономерной связи явлений и процесс окружающего мира. Наличие таких связей является доказательством материального единства мира и существования мире общих закономерностей. Очень часто детерминизм отождествляется с причинностью, но такой взгляд нельзя считать правильным хотя бы потому, что причинность выступает как одна из форм проявления детерминизма.²

     Детерминизм — это учение об объективной закономерной взаимосвязи и взаимообусловленности явлений материального и духовного миров. Центральным ядром детерминизма является положение о существовании причинности.

     Причинность — это генетическая связь между  отдельными состояниями видов и форм материи в процессе ее движения и развития.

     Понятие причинности возникло в связи  с практической деятельностью людей. Для него характерно три признака:

     1. Временное предшествие причин  следствию («нет дыма без огня»).

     2. Одна и та же причина всегда  обуславливает одно и то же  следствие (яблоко одинаково падает, так как причина — притяжение  Земли).

     3. Причина — это активный агент, производящий действие.

     Идея  детерминизма, таким образом, состоит  в том, что все явления и  события в мире не произвольны, а  подчиняются объективным закономерностям, существующим вне и независимо от их познания.

     Проявление  детерминизма связано с существованием объективных физических законов и находит отражение в фундаментальных физических теориях.³

     Фундаментальные физические законы — это наиболее полное на сегодняшний день, но приближенное отражение объективных процессов в природе. Различные формы движения материи описываются различными фундаментальными теориями. Каждая из этих теорий описывает вполне определенные явления: механическое или тепловое движение, электромагнитные явления.

     Законы, с которыми имеет дело классическая механика, имеют универсальный характер, т. е. они относятся ко без исключения изучаемым объектам природы. Отличительная особенность такого рода законов состоит в том, что предсказания, полученные на их основе, имеют достоверный и однозначный характер. Наиболее ярко они проявились после того, как на основе закона всемирного тяготения, изложенного И. Ньютоном в 1671 г. в «Математических началах натуральной философии», и законов механики возникла небесная механика. На основе законов небесной механики были вычислены отклонения в движении Урана, вызванные возмущающим влиянием неизвестной тогда планеты. Определив величину возмущения, независимо друг от друга по законам механики положение неизвестной планеты рассчитали Д. Адамс и У. Леверье. Всего на угловом расстоянии в 1° от рассчитанного ими положения И. Галле обнаружил планету Нептун. Открытие Нептуна блестяще подтвердило справедливость законов небесной механики и наличие в природе однозначных причинных связей.⁴ Это позволило французскому механику П. Лапласу сказать: дайте мне начальные условия и я, с помощью законов механики, предскажу дальнейшее развитие событий. Это вошло в историю как лапласовый, или механистический детерминизм, который допускает однозначные причинные связи в явлениях природы.