Революция в естествознании XIX-XXв.в.

 

Революционными считаются открытия, связанные со строением вещества и его взаимосвяхзи с энергией.

Планетарная модель атома, построенная английским ученым Э.Резерфордом и усовершенствованная датским физиком Н.Бором раз- рушила миф о неделимости атома. Было введено понятие кванта энер-

гии, излучаемой или поглощаемой электронами при переходе с одной орбиты на другую.

Явление квантово- волнового дуализма, открытое французским

ученым Луи де Бройлем в 1924 году, согласно которому каждой матери-

альной частице независимо от ее природы следует поставить в соответ-

ствие волну, длина которой l=h p . Согласно принципу де Бройля вещество и поле заимосвязаны: в определенных условиях вещество проявляет волновые свойства, а частицы поля- свойства корпускул.

Н.Бор в 1927 году сформулировал принцип дополнительности,

согласно которому при рассмотрении корпускулярных явлений кванто-

вая теория должна быть дополнена волновой и наоборот.

Н.Бор является также основоположником принципа соответст-

вия: выводы и результаты квантовой механики при больших квантовых числах должны соответствовать классическим результатам. Обобщая

этот принцип следует признать, что между любой новой теорией и предшествующей ей теорией существует закономерная связь: в опреде-

ленных предельных случаях новая теория должна переходить в старую. Например, формулы кинематики и динамики специальной теории отно- сительности переходят в формулы механики Ньютона при условии

v c ®0 . Геометрическая оптика является предельным случаем вол-

новой оптики, если можно пренебречь величиной длины волны ( l®0

).

Квантовая механика, объясняющая процессы, происходящие в мире элементарных частиц ( микромире ) была создана в 1925-1927г.г. В ос-

нове квантовой механики лежит принцип неопределенностей, сформу-

лированный немецким физиком В.Гейзенбергом:

Dx×Dp³h.

Согласно этому принципу невозможно достоверно определить и координату и импульс микрочастицы. Произведение их неточностей не может быть меньше постоянной Планка. Из принципа также следует, что вполне возможно провести эксперимент, с помощью которого мож-

но с большой точность определить положение микрочастицы, но при этом ее импульс будет определен неточно, либо наоборот.

В квантовой механике любое состояние системы описывается с по-

мощью «волновой функции», которая определяет параметры состояния

не достоверно (не абсолютно точно), а с некоторой степенью вероятно-

сти. Причина неопределенности заключается в самой природе явления и

не может быть уменьшена за счет совершенствования средств измере-

ния.

Согласно квантовой механике любые измерения, на основе которых делаются различного рода прогнозы, являются недостоверными ( то есть определяются с некоторой погрешностью ), поэтому абсолютно точное предсказание осуществить невозможно. После возникновения квантовой механики стали говорить о господстве случайного в мире и отсутствии в нем детерминизма.