І. Жансүгіров атындағы жетісу
Қазіргі кездегі физиканың негізгі қағидалары
жүктеу/скачать 480,4 Kb.
|
Қазіргі кездегі физиканың негізгі қағидаларыҚазірігі кездегі физикада материя қозғалысының әр түрлі нысандары фундаменталды теориялармен сурет- теледі. Олардың әрқайсысы анық құбылыстарды көрсетеді - механикалық немесе жылу қозғалысы, электромагниттік үрдістер ж.т.б. Бірақ фундаменталды физикалық теориялар құрылымында барлық үрдістерді, материя қозғалысының барлық нысандарын қамтитын жалпылама заңдар орын алады. Олар симметрия заңдары және олармен байланысты физикалық көлемді сақтау заңдары. Физикадағы симметрия - құрамына енетін өлшемдер ұшырайтын белгілі бір өзгерістерде, өзгеріссіз қалатын жүйе мінездемесін бөлшектеп суреттейтін физикалық заңдардың қасиеттері. Физикалық өлшемдерді сақтау заңдары - кез келген үрдістерде немесе үрдістердің белгілі бір топтамаларында уақытымен өзгермейтін кейбір физикалық өлшемдердің сандық мағыналарына сәйкес келетін пайымдаулар. Симметрия қағидалары мен сақтау заңдарының қазіргі кездегі физикадағы үлкен мағынасы, осы қағидаларға жаңа фундаменталды теорияларды жасауда, ал философиялық мағынасы, олардың детерменизм көрінісінің жалпылама нысаны ретінде болуында. Осы қағидалар материалдың дүние бірлігін, материя қозғалысының әртүрлі нысандары арасындағы терең байланыстың болуын, сонымен қатар кеңістік - уақыт қасиеттері мен физикалық көлемді сақтау арасындағы байланысты көрсетеді. Симметрия заңдары бір мағыналы сипатта болады, ол сақталатын физикалық көлемдердің мағынасы үшін статистикалық таралымды жоққа шығарады. Олар жалпы дүниенің статистикалық суретінде динамикалық элементтер ретінде қарастырылуға тиісті. Сақтау және симметрия заңдарының бір мағыналы сипатта болуына байланысты, олардың болашақта дамуы мен жалпылануына қарамастан микродүниедегі статистикалық үрдістерді бөлшектеп түсіндіретін теорияны алмастыра алмайды, оларды басқа заңдармен толықтыруды талап етеді. Әрбір фундаменталды физикалық теорияда пайдаланудың белгілі шекаралары болады, олар дәл осы үрдістерді суреттейтін айқын теория ашылғанда, қатаң және нақты бекітіледі. Мысалы, Ньютонның классикалық механикасы қозғалыс жылдамдығы күн жылдамдығынан төмен болған жағдайда макроскопиялық денелердің қозғалысын дұрыс суреттейді. Ол арнайы салыстырмалық теориясы мен релятивистік механика ашылғаннан кейін анықталды. Сәйкестілік қағидасы жаңа теорияның құрылуымен, мысалы релятивистік механиканың, ескі, релятивистік емес классикалық механика өз құндылығын жоғалтпайды. Жаңа теория алдыңғы теорияны шекті жағдай ретінде енгізу қажет. Осылайша, классикалық механика кванттік механика мен салыстырмалық теория механикасына шекті жағдай болып табылады. Мұнда физикалық теориялардың сабақтастығын пайымдайтын сәйкестілік қағидасының әрекет етуі көрініс табады. Осы қағиданы алғаш рет Н.Бор 1923ж. қалыптастырған. Жалпы нысанында бұл қағида келесідей қалыптастырылған: құбылыстардың белгілі бір тобы үшін әділеттілігі тәжірибе жүзінде бекітілген теориялар, жаңа теориялардың құрылуымен тасталмайды, келесі құбылыстар саласы үшін өз мағынасын жаңа теория заңдылықтарының шекті көрінісі ретінде сақтайды. Ескі теорияның әділетті болатын салаларындағы жаңа теориялардың қорытындылары осы ескірген теориялардың қорытындыларына айналады. Сәйкестілік қағидасы, диалектика физикасында абсолютты және салыстырмалы ақиқаттардың арақатынасының нақты көрінісі болып табылады. Әрбір физикалық теория таным деңгейінде салыстырмалы ақиқат болып табылады. Физикалық теориялардың ауысуы- абсолютты ақиқатқа жақындау үрдісі, қоршаған ортаның үздіксіз күрделігі мен әртүрлігінен ешқашан толығымен аяқталмайтын үрдіс. Сонымен қатар, сәйкестілік қағидасы физикалық теориялардың объективті құндылығын көрсетеді. Ескі теориялар белгілі бір дәрежеде табиғаттың объективті заңдылықтарын көрсетуіне байланысты, жаңа теориялар ескі теорияларды жоққа шығармайды. Н.Бор 1927 ж. қалыптастырған толықтық қағидасы микродүниенің объектілерімен байланыстыруға қажетті болатын, қарама-қайшы көрнекті бейнелердің пайда болу себебін түсіну талпыныстарынан пайда болды. Мысалы, кванттік объект - бұл толқын да бөлшек те емес. Сондықтан, микрообъектілерді тәжірибеде зерттеу құралдардың екі типін қолдануды қарастырады: біреуі толқынды қасиеттерді зерттеуге мүмкіндік береді, басқасы-корпускулятивті. Осы қасиеттер бір уақытта көрініс табуы бойынша сәйкес келмейді. Бірақ, тең дәрежеде кванттік объектіні сипаттайды, сондықтан бір-біріне қарсы келмейді және бір- бірін толықтырады. Толықтық қағидасы арқылы микрообъектілерді тәжірибе арқылы зерттеуде олардың қуаттылықтары немесе кеңістік пен уақыттағы мінездемесі туралы нақты мәліметтер алынуы мүмкін. Кванттік объектілердің қасиеттері, олардың бір уақыттағы қолданылуын жоққа шығарады. Бірақ, аталмыш қасиеттер тең дәрежеде микрообъектіні сипаттайды; ол екі суретті қолдануды талап етеді - энергетикалық импульсті және уақыттық-кеңістік. Толықтық қағидасы жаңа физикалық теорияны – кванттік механиканы философиялық мағыналаудың нәтижесі болып табылады. Ол микроскопиялық дәрежеде диалектиканың негізгі заңдарының бірін- қарама-қарсылықтардың бірлігі заңын көрсетеді. В.Гейзенбергтің белгісіздіктерді сәйкестендіруі толықтық қағидасының жеке көрінісі болып табылады. Классикалық механикада белгілі бір траектория бойынша қозғалатын бөлшектің координатаның, құаттылықтардың нақты белгілері болады. Микробөлшек, толқынды қасиеттерге ие бола отырып, траекторияға ие болмайды. Сандық түрде ол белгісіздіктер қатынасы арқылы көрсетіледі: координата мен импульсті бір уақытта анықтау мүмкін емес. Тыйым қағидалары жаңа көзқарасқа сәйкес ғылымда маңызды рөл атқарады. Олар табиғатта болмайтынды анықтайды. Осылайша, классикалық механикада координата мен импульсті кез келген нақтылық дәрежесімен өлшеу мүмкін болады. Белгісіздіктердің сәйкес келуі классикалық механиканың микрообъектілерге қатысты қолдануының кванттік шектеуі болып табылады. Сонымен, физика философиямен тікелій байланысты. Физика саласындағы қуаттылықты сақтау және айналдыру заңы, термодинамиканың екінші бастамасы, белгісіздіктердің сәйкестілігі, толықтық қағидасы ж.т.б. сияқты ашылымдар әртүрлі философиялық бағыттарды жақтаушылар арасындағы күрес алаңы ғылым дамыған сайын кеңейе түспек. |