Автор Екатерина задал вопрос в разделе ВУЗы, Колледжи
коротко и доступно о Электродинамической картине мира. и получил лучший ответ
Ответ от Людмила Привалова[гуру]
Электродинамическая картина мира зарождается в недрах классической механики. Для учета влияния среды на взаимодействие зарядов и токов Фарадей вводит понятие «поле» . Максвелл придает идеям Фарадея математическое представление. Введя ток смещения, Максвелл предсказывает существование электромагнитных волн и устанавливает электромагнитную природу света. Однако, электромагнитное поле Фарадея -_Максвелла еще не было видом материи, а являлось особым состоянием единого (и электрического, и магнитного, и светового) эфира.
Упомянутое выше противоречивое поведение эфира в опытах Брадлея (1627г.) , Физо (1851г.) , Майкельсона (1881г. ) и др. , противоречивость его свойств (необходимость бесконечно малой плотности, чтобы не тормозить движение небесных тел и, одновременно, наличие гигантского модуля сдвига, чтобы скорость поперечных световых волн была 300 000 км/с) приводит к кризису в физике. В 1905 г. А. Эйнштейн отвергает необходимость эфира для распространения электромагнитных волн, и, тем самым, признает за электромагнитным полем самостоятельной физической реальности. Создавая новую теорию о свойствах пространства, времени и движения – специальную теорию относительности- Эйнштейн, тем самым, завершает построение электродинамической картины мира, начало которой было положено в работах Фарадея и Максвелла.
Таким образом, с 1905 года в физике утверждается существование двух видов материи – вещество и электромагнитное поле.
Перечислим их общие черты и различия.
1.Первое, что объединяет и вещество и поле -это то, что они являются видами материи, и существуют независимо друг от друга в пространстве и времени.
2.Поле, подобно веществу, имеет различные формы и состояния (электромагнитная, электрическая, магнитная) .
3.Как вещественные тела, так и поле обладают энергией, количеством движения, моментом количества движения, т. е. всеми основными характеристиками материи .
4.Элементарные частицы вещества и поле обладают волновыми свойствами.
5.Элементарные частицы и поле (его кванты) проявляют корпускулярные свойства.
6.И вещество и поле подчиняются общим законам сохранения.
7.Вещественные объекты могут превращаться в полевые и наоборот.
Но у них есть и различия.
1.Вещественные тела ограничены в пространстве. В месте нахождения одного вещественного тела не может находиться другое вещественное тело. Для полей же справедлив принцип суперпозиции: в одной пространственной области возможна локализация множества одинаковых и различного типа полей.
2.Все вещественные тела обладают массой. Полевые объекты, например, фотоны, не имеют массы.
3.Вещественные тела могут двигаться и равномерно и ускоренно, в то время как электромагнитные волны распространяются в вакууме всегда с одной скоростью.
4.У вещественных частиц (микрообъектов) обнаружены специфические свойства : странность, изотопический спин и другие, отсутствующие у квантов электромагнитного поля.
В этом перечне свойств вещественных тел и поля мы несколько опередили наш рассказ. Дело в том, что в 1932 году была обнаружена реакция взаимопревращения двух частиц -электрона и позитрона- в два кванта электромагнитного поля. Это явление оказалось общим для всех пар «частица + античастица» . Наличие этой реакции показало, что между частицами вещества и частицами поля существует глубокое единство, что свидетельствует о неисчерпаемости и познаваемости свойств материального мира.
Не скажу о вопросе, не слышал о такой картине. Но вот что меня заинтересовало. Да, все на свете состоит из протонов, нейтронов, электронов и других частиц, которые в свою очередь состоят из кварков. Вся эта Санта-Барбара трудна и запоминается не сразу. Однако, по-сути, все состоит из кусков энергии. Все частицы - энергия. У них нет ни четких границ, ни четкой массы. Есть только средние значения, которые получены при взаимодействии их с внешней средой. Например, вставая на весы, вы знаете, что вешаете сколько-то кг, но не знаете чем это обусловлено. Так же и с элементарными частицами. Мы знаем, что электрон в камере Вильсона полетит по спиральной траектории в одну сторону, а протон в другую и с бОльшим радиусом. Однако это не дает понятия о его физических параметрах. Т. е. даже при современных технологиях невозможно представить (нарисовать, спроектировать) модель элементарных частиц, мы знаем только некоторые их свойства.
С другой стороны, мы видим наш окружающий мир. Реки, небо, растения и т. д. Это результат взаимодействий электромагнитных волн (света) и наших "датчиков" в сетчатке глаза. Только представте, насколько это необъятно. Мы - сборище частиц взаимодействуем с другими частицами, получаем физическое, психическое ощущение. Хотя на самом деле нас может и не быть. Конечно вы подумаете, что это бред. "Как это нас может не быть, если я это читаю, пью чай и т. д. " Однако, подумайте еще раз - мы и все наше окружение, это кусочки энергии, у которых нет ни четкой формы, ни четкого местонахождения.
Второй немаловажный аспект. Всем говорят, что электроны находятся на некотором расстоянии от ядра, с некоторой вероятностной функцией распределения. Это значит, что электроны на внутренней оболочке могут находиться как вплотную у ядра, так и на расстоянии боровского радиуса. А это ни много ни мало 0,5 А (10 в -10 степени метра) . Тем не менее, в атоме водорода, допустим, есть всего один электрон. А это значит, что он не может одновременно находиться около ядра и в отдалении. А это значит, что есть некоторое незаполненное пространство. Понимаете? Что это может быть? Вакуум? Действительно ли между электронной оболочкой и ядром есть вакуум? Некоторые скажут, что это пространство занимют элементарные частицы - кварки и прочие кирпичики. Однако ни у тех, ни у других пока нет прямых доказательств. Какому мнению придерживаться, решать только вам.