Физика и ее связь с другими науками

Современная физическая картина мира и роль физики. Единство мира не исчерпывается единством  строения материи. Оно проявляется  и в законах движения частиц, и  в законах их взаимодействия.

Несмотря  на удивительное разнообразие взаимодействий тел друг с другом, в природе  по современным данным имеются лишь четыре типа сил. Это гравитационные силы, электромагнитные, ядерные и  слабые взаимодействия. Последние проявляются  главным образом при превращениях элементарных частиц друг в друга. С  проявлением всех четырех типов  сил мы встречаемся в безграничных просторах Вселенной, в любых  телах на Земле (в том числе  и в живых организмах), в атомах и атомных ядрах, при всех превращениях элементарных частиц.

Революционное изменение классических представлений  о физической картине мира произошло  после открытия квантовых свойств  материи. С появлением квантовой  физики, описывающей движение микрочастиц, начали вырисовываться новые элементы единой физической картины мира.

Разделение  материи на вещество, имеющее прерывное  строение, и непрерывное поле потеряло абсолютный смысл. Каждому полю соответствуют  кванты этого поля: электромагнитному  полю — фотоны, ядерному — π-мезоны, а на более глубоком уровне —  глюоны, осуществляющие взаимодействие кварков.

В свою очередь  все частицы обладают волновыми  свойствами. Корпускулярно-волновой дуализм  присущ всем формам материи.

Описание, казалось бы, взаимоисключающих корпускулярных и волновых свойств в рамках одной  теории оказалось возможным благодаря  тому, что законы движения всех без  исключения микрочастиц носят статистический (вероятностный) характер. Этот факт делает невозможным однозначное предсказание того или иного поведения микрообъектов.

Принципы  квантовой теории являются совершенно общими, применимыми для описания движения всех частиц, взаимодействий между ними и их взаимных превращений.

Итак, современная  физика с несомненностью демонстрирует  нам черты единства природы. Но все, же многого, быть может, даже саму физическую суть единства мира, уловить, пока еще не удалось. Неизвестно, почему существует столь много различных элементарных частиц, почему они имеют те или иные значения массы, заряда и других характеристик. До сих пор все эти величины определяются экспериментально.

Однако  все отчетливее вырисовывается связь  между различными типами взаимодействий Электромагнитные и слабые взаимодействия уже объединены в рамках одной теории. Выяснена структура большинства элементарных частиц.

«Здесь  скрыты столь глубокие тайны и  столь возвышенные мысли, что, несмотря на старания сотен остроумнейших  мыслителей, трудившихся в течение  тысяч лет, еще не удалось проникнуть в них, и радость творческих исканий  и открытий все еще продолжает существовать». Эти слова, сказанные  Галилеем три с половиной столетия назад, нисколько не устарели.

Научное мировоззрение. Фундаментальные законы, устанавливаемые в физике, по своей сложности и общности намного превосходят те факты, с которых начинается исследование любых явлений. Но они столь, же достоверны и столь, же объективны, как и знания о простых явлениях, наблюдаемых непосредственно. Эти законы не нарушаются никогда, ни при каких условиях.

Все большее  и большее число людей осознают, что объективные законы, которым  следует природа, исключают чудеса, а познание этих законов позволит человечеству выжить.

Литература.

1. Ливенцев Н.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1968.
2. Перельман Я.И. Занимательная механика.
3. Мэрион Дж.Б. Общая физика с биологическими примерами. – М.: Высшая школа, 1986.