Философская Энциклопедия том 5 (1184486), страница 255
Текст из файла (страница 255)
вааимодействие между частицами вещества осуществляется мгновенно и непосредственно через пустоту с помощью дальиодействующих сил). По образцу теории тяготения строилась и Ф. взаниодействий з области электричества и магнетизма (Кулон). Успехи гидродинамики (Бернулли, Эйлер) способствовали внедрению в Ф. идей непрерывности на основе представлений о невесомых жидкостях (флюидах).
Как флюиды трактовались электричество, магнетиам и теплота. Юнг н Френель развивали теорию света как волн в непрерывном эфире, также рассматрпвавшемся как флюид. Начиная с Дзльтона, введшего понятие атомного веса, атомистика отделяется от философии, а химия обретает статус фундаментальной науки. Представления об атомах и молекулах, перенесенные из химии в Ф., постепенно вытеснили невесомые флюиды.
10нг (1816) дал первую количеств. оценку размеров молекулы. Усилиями Бернулли, Клауаиуса, Максвелла была построена (в опоре на статистич. представления) нннетич. теория газов, дальнейшее развитие к-рой Больцманом и Гиббсом позволило объяснить тепловые явления без помощи тсплорода. С Фарадея начинается интенсивное развитие Ф. электричества и магнетизма на основе идеи близко- действия. Переход от электростатики к электродпиамике (Фарадей, Эрстед, Ампер) позволил объединить алектрические и магнитные явления.
Фарадеевскяе представления о поле как особом состоянии эфира были оформлены Максвеллом в строгую матем, теоряю, к-рая с единой т, зр, трактовала электрические, магнитные и оптич, явления, К концу 19 в. Ф, представляла собой развитый комплекс дисциплин, объединенных идеей сохранения и превращения энергии (см. С«грен«них ирииципи). Мн.
ученым Ф, казалась принципиально завершенной наукой. Филос. фоном ее было механистич. мировоззрение, представлявшее собой синтез атомиама с доктриной лапласовского дотермннпзма, Вероятностные представления статистич. Ф. трактовались как всецело обусловленные неананием точных значений начальных импульсов и кое рдянат частиц, составляющих ансамбль, Электромагнитные явления многими еще ие считались автономными — усилия большвнгтеа ученых были направлены на сведение их к механич, явлениям путем построения хитроумных моделей эфира.
Внутр. противоречия, возникшие при теоретич, объяснении результатов нек-рых опытов в рамках классич. картины мира, привели к возникновению новых, некласснч. направлений релятпвистсной и квантовой Ф. 1'елятивистская Ф., возникшая из необходимости объяснить отрнцат, результат опыта Майкельсоиа (спец.
относительности теория) и факта равенства инертной и тяжелой массы (общая теория относительности), стала Ф. быстрых движений и сильных гравитац, полей. Квантовая теория, появившаяся в связи с парадоксами объиснения наблюдаемого распределения энергии в спектре излучения абсолютно черного тела (Бланк, !900) явлениями фотозффекта (Эйнштейн, 1905) и противоречиями планетарной модели атома (Бор, 1913), стала общей теорией вааимодействия и движения микрообъектов. В свяаи с этим претерпела радикальные изменения вся физич. картина мира.
В Ф, движения спец. теория относительности (Эйнпттейн, 1905) сделала ненужным представление об эфире как або. системе отсчета. Это дало возможность и в Ф. взаимодействий отказаться от эфира н приписать полю самостоят. существование. Сначала теоретически, а затем экспериментально и промышленно (ядерная энергетика) установленные свяаь массы и энергии (Е=тгр), а также зависимость массы движущегося тела от скорости его движения покончили с резкям противопоставлением материи н движения, характерным для классич. Ф. Постулат о постоянстве скорости света во всех иыерциальных системах отсчета и распространение принципа относительности на элентромагнитные явления показали относительность количеств. определенности пространственных и врем.
промежутков. Это привело к понятию единого четырехмерного пространственно- врем. континуума и ликвидировало разобщенность понятий пространства и времени, свойственную илассич. механике. Общая теория относительности (Эйнштейн, 1916), интерпретировавшая поле тяготения как искривление пространства-времени, обусловленное наличием материк, перекинула еще один мост от материи и движения к взаимодействию. Создание в 20-х гг. 20 в. квантовой механики, основанной на представлении о дискретной природе дей- ФИЗИКА ставя (существование мппим. кванта действия Л) (Бор, Боры, Гейзенберг, де Броиль, Шредингер, Паули и др.), привело к дальнейшему иэмеиепию представлений о дввжеиии и взаимодействии, сделав невозможиым примепеике понятия траектории к анализу движения микрообъентов.
Релятивистская квантовая механика (Дирак, Паули, Гейзенберг, В. А. Фок, Дайсон, Р. Фейимаи„Ю, Швипгер и др.), параду с пространств.-врем, перемещением элемеитарпых частиц, сохраняющим их тождественность п регулируемым закоиами сохранения энергии и импульса, стала рассматривать их взаимопревращения (см. Микро»астичи).
Все ети, как и др. законы сохракеикн, являются в совр. Ф. следствиями общих свойств симметрии простраиства-времени и взаимодействий. В области структурной Ф. кэаитовые продстнвлевпя привели н тому, что концепция абсолютно элементарных, педелимых единиц структуры — атомов, уступила место представлениям об относительности понятий элемептаркости п сло>киости, а чем в свое время говорил еще Ленин. Релятивистская квантовая теория поля, объединив в едином понятии кваптованного поля понятия частицы и поля, преодолела резкое противопоставление пространств. дискретности вещества (взаимодействующих частиц) и пространств. непрерывности полн (переносчика взаимодействия), характерпое для классич.
Ф. к сохранившееся в перелятивпстской квантовой мехаиике. Измепилпсь и др. связи структурпой Ф. с Ф, вааивюдейстеий. В класскч. Ф. (включая релятивистскую) результаты взаимодействия целиком определялись пространств.-врем, структурой ваап»юдействующих объектов (коордппатами и скоростяыи — для частиц, напряженностью иля потенциалом в каждой точке простраиства и законом изменения их во времени— для полей). Знание характеристик элементов структуры позволяло определить состояние системы в целом. Т. о., Ф. взаиыадействий была логически вторичной по отношению к структурной Ф.
В современной кваитовой Ф. дело обстоит наоборот — па первый план выдвинулась Ф. взаимодействий и ответ иа вопрос о строеини микрообъектов определяется результатами вааимодействия данной микрочастицы с другими. В связи с этим существенно изменились требования к способу задапия состояния мпкрообъектов в теории. Во-первых, волковая фуикция отиосится к системе в ц е л а и, Во-вторых, энергетически-импульспые характеристики »шкрообъектов (потеициальпые характеркстики их взаи»1одействия) в кваптовой механике являются логически равиоправпыми и, что особенно важио, независимыми по отпошепню к их пространств.-врем. характеристикам.
Наиболее отчетливо логпч. первичность взаимодействия по сравнению с прострапств.-вреы. структурой проявляется в Ф. элементарных частиц. Если в Ф. атома и атомного ядра характеристикам взаимодействия еще могут быть сопоставлены пространств.— врем. модели взаимодействующих объектов (тппа боровских орбит, распределения плотности заряда в атомах, рааличпых моделев ядра), дающие иек-рую простраиств.-врем. карткиу механизма ваапмодействия, то в Ф. алемептарпых частиц это можпо сделать з горазда мепьшей степени.
Элементы структуры атома (ядро и электроны) и атомного ядра (протопы и нейтроны) еще могут считаться существующими»в недрах» исходных частиц до взаимодействии, к-рое приводит лишь к перераспределению этих элементов. Элементарные частицы до взаимодействия могут рассматриваться состоящими иа двух элементарных частиц лишь весьма условно. Это находит свае выражепие в понятии»виртуальности» элементов структуры элементарных частиц: виртуальиые частицы как элементы структуры реальных элементарных частиц характеризуют лишь воаможкые результатм порождения новых реальных элемептаркых частиц прп взаимодействии исходных реальных частиц. Еще более виртуальными являются т.
и. квазичастицы в Ф. полупроводников и Ф. твердого тела, позволяющие трактовать возбуждение состояния макротел как результат существования, движения и взаимодействия квазичастпц. Как и многие другие модельные представления, квазичастицы служат для теоретич. объяснения макроскопическв наблюдаемых явлений н твердых и»нпдких телах. Т.
о„совр. теория структуры элементарных частиц приобретает существенно дипамкч. характер. По сути дела, современная квантовая Ф., вскрыв ограпичепиость пространств.-врем. описании микромира па языке класспч. понятий координаты и скорости, дала более глубокое его описание иа языке ф-функции и ограничила свои задачи описанием и предскааапием всех возможных ыакроскопически наблюдаемых результатов взаимодействия. Этз черта совр. Ф., считающаяся ми. учеными временной, наиболее ярко проявляется в формализме»-матрицы, представляющем собой физич.
воплощение киберяетич. идей <черного ящика». Совр. Ф. взаимодействий значительно расширила свою объектную область, включив в расс»штрек»1е, наряду с гравитационными и алектромагиптпымя, сильные (ядериые) и слабые (й-распадиые) взапмодеиствия, проявляющиеся только в микромире. Факт наличия четырех существенно различпых видав взаимодействий постоянно поддерживает зародившиеся еще в классич. Ф., по пока безуспешные стремления построить общую теорию поля. В статпстпч. Ф., куда также пропккли кваитоеые идеи о движении и взаиыодействин, офорыляется в самостоят.
ветвь статистич. Ф. процессов (фпзич. кпнетпка). Достижения Ф. в 20 в. значительна повлпялп па конкретные представлеиия о смысле таких филос. категорий, как жат»рэя, движение, яра»трепет»о и время. К числу фупдамепталькых достижений совр. Ф., имеющих общефилос. значение, относится также устаповлепие принципа откосктельпости свойств материальных объектов. Это связано с последоват. учетом в поияткйном аппарате теории роли материальвого окру»кения объекта (в первую очередь измерит.
прибора и системы отсе»юа) в деле определеипя этих свойств. Классич. Ф. считала свойства, обиаружпваемые крп пзмеревип, присущими объекту и только ему (принцип абсолютности свойств). Уже теория отпосптельиости вскрыла колкчеств. отиосптельпость танях свойств объектов, как длина. время жпзпп,масса, , зависящих, как оказалось, пе только от самого объекта, по я от системы отсчета. Отсюда следовало, что количеств, определенность свойств объекта должиа быть отиесепа ие к нему <самому по себе», а к системе »объект+система отсчета», хотя носителем качеств. определенности свойств по-прежпему оставался сам объект. Квантовая теория пошла еще дальше в этом паправлеипп, выдвинув идею дополиительиости (см.