Основные представления и принципы квантово-полевой картины мира
В основе современной квантово-полевой картины мира находится новая физическая теория – квантовая механика, описывающая состояние и движение микрообъектов. Это была четвертая после механики, электродинамики и теории относительности фундаментальная физическая идея. Она является базой для развития современного естествознания. Разработка данной теории превратилась в величайшую революцию познания Мира. В основе квантовой механики заложены фундаментальные точки зрения о квантовании физических величин и корпускулярно-волновом дуализме.
Формирование идеи квантования физических величин (заряда, энергии, импульса). Физические величины, которые могут принимать лишь ярко выраженные дискретные значения, называются квантованными. Само их опредение через квантовые числа есть квантование. Идея подобного действия сформировалась на основе ряда научных открытий в конце XIX – начале XX в.
В 1897 г. был изучен электрон, заряд которого оказался элементарным, т.е. самым наименьшим, существующим в природе в свободном состоянии. В результате исследования теплового излучения во второй половине XX в. было установлено, что тепловое излучение электромагнитных волн происходит за счет внутренней (тепловой) энергии тела.
В 1900 г. М. Планк совершил переворот в физике, предложив следующую стратегию (квантовая гипотеза Планка): электромагнитное излучение проявляется отдельными порциями – квантами, величина которых пропорциональна частоте излучения. Его гипотеза стала началом новой квантовой физики. В классической физике считалось, что энергия может изменяться непрерывно и принимать любые, но все-таки близкие образы. Но с точки зрения квантовых представлений она может принимать лишь конкретные, дискретные значения, равные целому числу квантов энергии.
|
|
|
В конце XX столетия в результате экспериментов были установлены три закона фотоэффекта (то есть явление выравнивания электронов из вещества под действием света). Два из них не объяснялись на основе представлений электромагнитной картины мира.
В 1905 г. для решения этих трудностей А. Эйнштейн не только принял квантовую гипотезу Планка, но и расширил ее, предположив, что свет не только излучается, но распространяется и поглощается квантами. Световые элементы были позднее названы «фотонами». Таким образом, свет, по А. Эйнштейну, представляет собой поток световых частиц – фотонов. На основе фотоновых элементов, а также закона сохранения и превращения энергии А. Эйнштейн обосновал законы фотоэффекта, за что в 1922 г. стал Нобелевским лауреатом.
Дата добавления: 2015-12-18; просмотров: 24; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!