Ылым тарихы мен философиясы
жүктеу/скачать 1,74 Mb. Pdf көрінісі
|
|
128 6 ТАРАУ. ФИЗИКАНЫҢ ФИЛОСОФИЯЛЫҚ ПРОБЛЕМАЛАРЫ Физика ғылым ретінде материалдық дүниенің қарапайым және жалпы қасиеттерін зерттейді. Осы жалпылықтың нәтижесінде физика және оның заңдары барлық жаратылыстанудың негізінде орын алады, дүниенің ғылыми суреттемелерінің негізі болып табылады, табиғи- ғылымдық және гуманитарлық білімнің сараптамасына ықпал етеді. Физиканың философиялық мәселелеріне онтологиялық, логико- гносеологиялық және әдістемелік негіздемелер кіреді. Физикалық таным әдістерінің спецификасы нақтылықтың құрылымдылық, жүйелілік және функционалдық ерекшеліктерімен байланысты. Физиканың онтологиялық мәселелері табиғи-материалдық жүйелердің әртүрлі типтерінің құрылымдық ұйымдастырылуы мен дамуының жалпы қасиеттері мен заңдылықтарын зерттеу мен айқындаудан тұрады және бір- қатар маңызды ұғымдар мен қағидаларды қарастыруды талап етеді. Дүниені философиялық тануда материя ұғымы негізгі болып табылады, себебі оның дүниетанымдық мазмұны материяның табиғи және әлеуметтік нысандарындағы жалпы қасиеттерін, заңдарын, құрылымдық қатынастарын, қозғалысы мен дамуын ашумен байланысты. Физикадағы материя ұғымы-орталық, себебі физика заттың негізгі қасиеттерін, фундаменталды арақатынас типтерін, әртүрлі жүйелердің (қарапайым механикалық жүйелерді, кері байланысы бар жүйелерді, өзін-өзі ұйымдастыратын жүйелерді) қозғалыс заңдарын зертейді. Осы қасиеттер мен заңдар техникалық, биологиялық және әлеуметтік жүйелерде көрініс табады, сондықтан физика, ондағы болып жатқан үрдістерді түсіндіру үшін кең қолданылады. Осының барлығы материяны философиялық анықтау мен оның құрамы мен қасиеттері туралы физикалық ілімді біріктіреді. Материяның жалпылама атрибуттары: қозғалыс, кеңістік, уақыт, құрылымдық, жүйелік ұйымдастырылуы мен өзін-өзі дамыту қабілеті, үзділікпен үздіксіздік бірлігі, өзгеру мен дамудың әмбебап диалектикалық заңдар әрекетінде көрініс табатын басқа да бір қатар қасиеттер. Материя мен оның атрибуттары құрылмайды және жойылмайды, мәңгі болады және көрініс табу нысандары бойынша шексіз көп түрлі болады. Дүниедегі барлық құбылыстар табиғи материалдық байланыстар мен өзара қатынастармен, себепкерлік қатынастармен, табиғаттың объективті заңдарымен детерминациялық байланыста. 129 Физика - материя, қозғалыс, кеңістік және уақыт бірлігінен туындайды. Жүйелердің барлық кеңістік-уақыттық қасиеттері, олардың қозғалу жылдамдығына және жалпы жүйелердегі құрылымдық қатынастарға, олардың салмағы мен гравитациялық мүмкіндігіне байланысты. Материя құрылымы бойынша шексіз, бірақ әртүрлі құрылымдық деңгейлерде қозғалыстың әртүрлі нысандары мен өзара қатынас заңдары көрініс табады. Олар дифференциялық физикалық теорияларда көрініс табады, олардың әрқайсысы басқа теорияға келтірілмейді да қолданудың белгілі бір шекараларына ие болады. Сонымен қатар, әртүрлі құрылымдық деңгейлердің арасында тікелей байланыс пен шарттылық орын алады, ол материя мен қозғалыстың әртүрлі нысандарының өзара айналысында, жалпы атрибуттардың болуында, сақталу және қозғалыс заңдарында көрініс табады. Осы бірлікті физика бір қарапайым бөлшектер теориясын жасау арқылы көрсетуге тырысуда. Бүгінгі күні жүздеген қарапайым бөлшектер белгілі. Кейбіреулері аз уақыт «өмір сүреді», басқа бөлшектерге айналады. Қарапайым бөлшектердің бөлігі ауыр болады - жеке атомдардан да ауыр. Қарапайым бөлшектердің көбісінде антибөлшектері болады, олар электр тоғының қарама-қарсы белгілері және магниттік уақыт аралығымен: электрондар үшін позитрондар, протондар үшін антипротондар, нейрондар үшін антинейрондар ж.т.б. ерекшеленеді. Микродүниенің әртүрлілігі бөлшектердің өзара алмасу бірлігімен анықталады. Бөлшектерге тыныштық салмағы тән болады, ал электромагниттік және гравитациялық дала мен олардың кванттарына тыныштық салмағы тән болмағанымен, қуат, импульс және басқа да қасиеттер тән болады. Дала мен затты бір-біріне қарама-қарсы келтіруге болмайды. Егер заттың құрылымын қарастырса, барлық жүйелердің ішкі кеңістігі даламен «қамтылған» болады, нақты алатын болсақ кеңістік осы дала мен бөлшектердің ұзақтылығын сипаттайды. Заттың жеке бөлшегінің үлесіне жүйе көлемінің аздаған ғана бөлігі келеді. Сонымен қатар заттың бөлшектерін абсолютты шекаралары бар микроскопиялық домалақ түрінде елестетуге болмайды. Бөлшектер әртүрлі далалардан бөлінбейді, бөлшек аяқталып, оның сыртқы даласының басталуының нақты шекарасы болмайды. Шекаралық салада дала мен бөлшектердің үзілмейтін өзара ауысуы орын алады. Осылайша, протондар мен нейтрондар, оның құрамына енетін виртуалды пи- мезондардың аумағымен тұрақты түрде қорғалған болады; электрондар, позитрондар және басқа да оқталған бөлшектер электромагниттік даламен бөлінбейтін байланыста болады. 130 Материя құрамындағы үзілетін және үзілмейтіннің бірлігі барлық бөлшектердің корпускулярлық және толқындық қасиеттерімен көрсетіледі, материяның барлық микробөлшектерінде корпускулярлық және толқындық қасиеттері болады. Нақты жағдайларға байланысты ол бөлшек немесе толқын ретінде көрсетіледі. 1924 ж. Луи де Бройл (1892-1987) қозғаған корпускулярлы-толқынды дуализм идеясы материя мен жарық қасиеттерін олардың бірлігінде қамтыған теорияны жасауға мүмкіндік берді. Жарық кванттары микродүниенің жалпы құрамының ерекше мезетіне айналды. Микродүние физикасының дамуы соңғы он жылдықтарда қарапайым бөлшектер қасиеттерімен олардың арақатынасының сарқылмайтындығын көрсетті. Жоғары қуаттылығы бар барлық бөлшектерде бір-бірімен арақатынасқа түскенде әртүрлі өзара ауысуларға қабілетті болады. Арақатынастың жоғары энергиясындағы бөлшектердің әмбебап өзара ауысуы олардың құрылымының кейбір жалпылығы, сонымен қатар фундаменталды ара қатынастың біріккен заңдарының мүмкіндігін күәландырады. Осы бағыттағы зерттеулер андрондар құрамының кварктік үлгісінің дамуына әкелді (протондар, нейтрондар, гиперондар, резонанстар мен мезондар). Кварктер- оттану, «түс», «келбет» сияқты күрделі қасиеттері бар бөлшектер. Кварктер «ең қарапайым» деп есептеледі да, бір-бірі үштіліктер немесе жүптіліктер, немесе кварк-антикварк болып қосылады. Үш кварктен салыстырмалы ауыр бөлшектер-бариондар құралады. Кварк- антикварктердің жеңіл жүптіліктері мезондар деп аталатын бөлшектерді құрады. Кварктер өзара күшті арақатынаспен желімденеді,оның тасымалдаушылары глюондар болып табылады (олар кварктерді андрондарға «желімдейді»). Кварктер еркін жағдайда әлі көрсетілмеді, ол мүмкін емес, себебі, кварктер арасындағы шекара жоғарылаған сайын олардың арасындағы ара қатынас азаяды, керісінше, шексіз өседі, ол қарапайым бөлшектерден тыс әрекет етуін жоққа шығарады. Тәжірибелік зерттеулерде бөлшектердің соқтығыстарынан қарапайым бөлшектердің қуатты ағымдарының пайда болуы байқалады. Осында бөлшектердің саны қақтығысу қуатының өсуімен жоғарылайды. Қарапайым бөлшектердің құрылымы ішкі байланыстармен қатар, олардың сыртқы арақатынастарының қуатты қызметі болып табылады. Кварктік үлгі негізінде жаңа бөлшектердің пайда болуы туралы айтылған. Байланыс, арақатынас және қозғалыс-материяның маңызды атрибуттары, оларсыз оның әрекет етуі мүмкін емес. Өзара қатынас 131 әртүрлі материалдық элементтердің жүйелерге, материяның жүйелік ұйымдастырылуына бірігумен шартталады. Кез келген объекті үшін бірігу-өзара қатынас, басқа денелерге қатынасы бойынша өзін көрсетуді білдіреді. Біздің материалдық дүниені тануымыз арақатынастың әртүрлі нысандары мен денелер қозғалысын ашу арқылы жүзеге асырылады. Қазіргі кезде өзара қатынастың үш фундаменталды түрі әйгілі: гравитациялық-әмбебап сипатта болады және барлық әйгілі материяның түрлері арасындағы тартымдылық ретінде көрініс табады; ол сипат өзара қатынастардың ішіндегі ең әлсізі. Классикалық физика Ньютонның әйгілі тартылыс заңымен суреттеледі. Жалпы салыстырмалылық теориясындағы салмақтылықтармен құрылатын гравитациялық дала кеңістік-уақыттық континуумның қисықтылығы арқылы байланысады. Гравитация кеңістіктің «қисықтылығын» және уақыт қозғалысын баяулатады, ал ол жүйесіндегі барлық үрдістірге ықпал етеді; электромагниттік-әмбебап сипатқа ие және кез келген денелер арасында болады. Тартымдылық түрінде көрініс табатын гравитациялық өзара қатынаспен салыстырғанда, электромагниттік өзара қатынаста тартымдылық және итерілім ретінде көрініс табады. Электромагниттік байланыстар көмегімен атомдар, молекулалар және макроскопиялық денелер пайда болады. Электромагниттік байланыстар күшті өзара қатынастан 100-1000 есе әлсіз. Оның тасымалдаушылары фотондар (олардың тыныштық салмағы нөлге тең; әлсіз өзара қатынас – нейтриндық және антинейтриндық шуақтанумен мүмкін болатын микропроцесстер. Гравитациялық сипат пен электромагниттік сипатқа қарағанда әмбебаптылығы азырақ және маңызды емес шекараларда таратылады. Әлсіз өзара қатынастар көптеген микропроцесстер үшін жауапты болады, барлық бетта-ауысуларды сипаттайды, және жұлдыздардағы термоядерлік реакциялардың қажетті жағы болып табылады; күшті өзара қатынас – атом ядроларындағы протон мен нейтрондардың, нуклондардағы кварктердің байланысын қамтамасыз етеді. Күшті өзара қатынастың тасымалдаушылары глюондар болып табылады. Осы фундаменталды өзара қатынастардың төрт типі материя қозғалысының белгілі нысандарының негізінде, соның ішінде, мысалы, ғарыштық жүйелердегі және макроденелердегі жоғары қысымдылық пен температуралар негізінде атаулы рөл атқарады. Қозғалыстың кез келген күрделі нысандары, олардың құрылымдық |