Квантово-полевая картина мира

Квантово-полевая картина мира (КПКМ) сформировалась во второй половине XX в. в ходе преодоления затруднений ЭДКМ. В состав квантово-полевой картины мира включаются все достижения МКМ и ЭДКМ. Так же как в электродинамической картине мира, в КПКМ пространство и время – это формы существования материи, неразрывно связанные между собой.

В основе КПКМ лежит синтез идей атомизма и континуализма.

На микроуровне следует рассматривать два вида материи: вещество и поле. Материальный объект проявляет либо корпускулярные, либо волновые свойства в зависимости от того, с какими объектами он взаимодействует.

Под движением материи подразумевается любое изменение материального объекта. Различные виды движения не сводятся один к другому.

Обнаружено, что физические величины, характеризующие микрочастицу, могут быть дискретными. Например, дискретна энергия электрона в твердом теле. Существуют сопряженные физические величины, одновременно сколь угодно точные значения этих величин определить нельзя.

В настоящее время считается, что существует четыре типа фундаментальных взаимодействий: гравитационное, слабое, электромагнитное, сильное. При больших энергиях элементарных частиц становятся неразличимыми слабое и электромагнитное взаимодействия. По одной из гипотез при дальнейшем увеличении энергии частиц неразличимы слабое, электромагнитное и сильное взаимодействия.

Основными законами КПКМ являются законы квантовой механики, однако считается, что для описания макро- и мегамира следует использовать законы механики, электродинамики и термодинамики.

В отличие от электродинамической и механической картин мира считается, что статистические законы в рамках КПКМ дают не менее полное описание явлений, чем динамические.

Недостатки КПКМ:

а) попытки создать единую теорию всех взаимодействий пока не увенчались успехом;

б) непонятно, почему наблюдаются ныне зафиксированные значе­ния зарядов, масс и времен жизни элементарных частиц;

в) еще не создана теория вакуума;

г) нет теории развития Вселенной, которая описывала бы ее до «большого взрыва» и однозначно предсказывала ее отдаленное будущее.

Вопросы и задания для самопроверки

Сопоставьте отношение ученых к экспериментальным данным в эпоху существования античной картины мира и в новое время (после XVI в.).

Сопоставьте роль науки в развитии общественного производства в Древнем мире и в периоды формирования механической, электродинамической и квантово-полевой картин мира.

Сформулируйте законы, которые лежали в основе механической, электродинамической и квантово-полевой картин мира.

Опишите затруднения, которые привели к крушению МКМ и ЭДКМ, а также затруднения КПКМ.

Как изменялась оценка факта крушения научной картины мира на протяжении XVII–XX вв.?

Опишите изменения в представлениях о свойствах пространства и времени на протяжении XVI–XX вв.

Как изменялись представления о волновых и корпускулярных свойствах материи в XVI–XX вв.?