- •Тема 1. Естествознание, его особенности и место в современной культуре
- •3.Основными элементами научного знания являются:
- •4. Естественнонаучная картина мира
- •5. Картины мира мыслителей древности
- •6. Механическая картина мира
- •8.Квантово-полевая картина мира
- •2. Формы научного познания
- •4. Особенные теоретические методы научного познания
- •Раздел 2. Современная физика: основные открытия, концепции и тенденции развития.
- •1. Структура и динамика естественнонаучного познания
- •2.Классификация элементарных частиц.
- •Теория кварков.
- •3. Общая характеристика физического взаимодействия
- •Типы взаимодействий
- •4. Пространство и время
- •5.Теория относительности
- •6. Общая теория относительности.
- •3.Принцип возрастания энтропии
- •2.Механический детерминизм.
- •3. Принцип возрастания энтропии
- •4. Принцип соответствия
- •5. Принцип дополнительности и соотношение неопределенностей
- •6.Принцип суперпозиции
- •1.Проблема химического элемента.
- •2. Концепции структуры химических соединений
- •3.Учение о химических процессах
- •4.Эволюционная химия
- •2.Современные концепции развития геосферных оболочек.
- •3.Литосфера как абиотическая основа жизни
- •2.Креационизм.
- •3.Гипотезы самозарождения
- •4.Гипотеза стационарного состояния.
- •5.Биохимическая теория.
- •6.Современное состояние проблемы происхождения жизни
- •3.Основы биоэтики.
- •4.Ноосфера
Теория кварков.
Адроны состоят из более мелких частиц — кварков, которые представляют собой истинно элементарные частицы и поэтому бесструктурны. Главная особенность кварков — их дробный электрический заряд. Кварки могут соединяться друг с другом двумя способами — парами и тройками. Соединение трех кварков приводит к образованию барионов; кварка и антикварка — к образованию мезонов, трех антикварков — к образованию антибарионов.
3. Общая характеристика физического взаимодействия
Исторически первым был сформулирован принцип дальнодействия - взаимодействие между телами происходит мгновенно на любом расстоянии, без каких-либо материальных носителей и посредников (агентов взаимодействия).
Принцип близкодействия, который в настоящее время существует в двух вариантах. Первый вариант был предложен М. Фарадеем, который считал, что взаимодействие между телами переносится полем от точки к точке с конечной скоростью. В XX в. принцип близкодействия был уточнен, в его современном варианте утверждается, что каждое фундаментальное физическое взаимодействие переносится соответствующим полем от точки к точке со скоростью, не превышающей скорость света в вакууме.При физическом взаимодействии между двумя телами происходит частичный обмен импульсом и энергией. С точки зрения современной науки физическое взаимодействие всегда подчиняется принципу близкодействия, т.е. идет с некоторым запаздыванием. В основе каждого фундаментального физического взаимодействия лежит изначально присущее веществу особое свойство, природу которого удастся выяснить лишь в ходе дальнейших исследований природы вещества и вакуума. В качестве носителя способности частиц к взаимодействию, а также количественной мерой самого взаимодействия служит понятие заряда. Каждая частица изначально обладает одним или несколькими зарядами, причем между собой взаимодействуют только однотипные заряды, а заряды разных типов друг друга «не замечают». Наименьшее дискретное значение заряда — квант — называют единичным зарядом. Согласно современным представлениям любое взаимодействие происходит в соответствии с принципом близкодействия. Скорость передачи воздействия ограничена фундаментальным пределом — скоростью света. Воздействие передается через среду, разделяющую взаимодействующие частицы. Такой средой является вакуум, который в обыденном представлении ассоциируется с пустотой. На самом деле вакуум — это реальная физическая система, поле с минимальной энергией. Из него можно получить все другие состояния поля. В процессе физического взаимодействия всегда участвуют только частицы-фермионы (частицы вещества), а переносят взаимодействие частицы-бозоны (кванты полей).Таким образом, теория физического взаимодействия использует следующую модель процесса:
заряд-фермион создает вокруг частицы поле, порождающее присущие ему частицы-бозоны. Заряд частицы возмущает вакуум, и это возмущение с затуханием передается на определенное расстояние; частицы поля являются виртуальными — существуют очень короткое время и в эксперименте не могут быть обнаружены; оказавшись в радиусе действия однотипных зарядов, две реальные частицы начинают стабильно обмениваться виртуальными бозонами: одна частица испускает бозон и тут же поглощает идентичный бозон, испущенный частицей-партнером, и наоборот; обмен бозонами создает эффект притяжения или отталкивания частиц-хозяев.
Итак, каждой частице, участвующей в одном из фундаментальных взаимодействий, соответствует своя бозонная частица — переносчик взаимодействия.