Введение. Предметом изучения физики является окружающий мир, природа, свойства вещества, предметы, пространство

Предметом изучения физики является окружающий мир, природа, свойства вещества, предметы, пространство, формы существования материи.

Физика – наука об основополагающих закономерностях, процессах и явлениях в природе.

Критерий истины – опыт, основной метод физики.

Подходы к изучению физики-экспериментальный и теоретический:

1) опыт;

2) гипотеза

3) математическая или физическая модель;

4) математическая формализация.

5) анализ модели.(метод решения, изучение влияния параметров модели)

Пункты 3) и 4) – теория, свойства предмета изучаются на примере модели, основанной на опыте. Затем следует анализ влияния того или иного явления. Вначале –гипотеза, основанная на опыте по изучению исследуемого явления или взятая из аналогий, затем построение модели, математическое описание(формализация), выбор метода решения задачи, решение и анализ результатов, где интерпретация может служить новой гипотезой.

Один из вопросов физики - теория возникновения Вселенной. Задача физики – узнать, как образовалась Вселенная, т.е. построить теорию всего.

На сегодня известно, что существует 4 вида взаимодействий:

1) электромагнитное (заряженные частицы);

2) слабое (в реакциях распада частиц и хим. реакциях);

3) сильное (ядерные силы);

4) гравитационное.

По силовому воздействию

1 – ядерные взаимодействия 1

2 – электромагнитные взаимодействия 0,1

3 – слабые ядерные взаимодействия 10^-13

4 – гравитационные взаимодействия 10^-44

При участии всех видов взаимодействий образовалась Вселенная.

Начало века - квантовая теория.

Объединенные электрослабые взаимодействия были теоретически обоснованы открыты в 60-х годах.

В 1921 году Эйнштейном создана теория относительности. Он показал, что время и пространство – равноправны (4-х мерное пр-во).

1921 г. - была предложена теория 5-мерного мира, (австриец Калуца) придумал пятую цилиндрическую координату, замкнутую на себя, но не имеющую физического смысла(в то время). Это позволило ему объединить гравитацию и электромагнитные взаимодействия. Эйнштейн выразил сомнение по поводу этой теории, хотя потом посвятил несколько работ именно этому направлению.

Ныне развивается многомерная теория суперструн – уже 13-мерная.

Мы живем в 3-мерном пространстве. И движемся в одном направлении по четвертой координате-времени.

t – мировая линия(время).

Трехмерность и евклидовость пространства.

Характеристики трехмерности –длина, ширина, высота.

Для определения положения точки А в пространстве относительно другой точки В необходимо задать три пространственных интервала.

На расстояниях, доступных исследованию евклидовость выполняется(из астрономических наблюдений, т.е кривизна отсутствует)

Наш мир состоит из элементарных частиц.

Элементарная частица – если нельзя делить на более мелкие. Но наука открывает все новые горизонты и то, что было элементарным становится структурным соединением. Адрон- был элементарным, а теперь структура из кварков.

Явление конфайнмента – для кварковой модели элементарных частиц.

Струна натягивается – сила взаимодействия частиц между собой возрастает

Так частицы притягиваются. Это одна из моделей.

Теория суперструн –как теория всего. (так называемое «великое объединение» - объединение всех видов взаимодействий в одну теорию. Одна из гипотез - Вселенная образовалась в результате великого взрыва, когда взаимодействия частиц были велики, а расстояния между частицами предельно малы).

бесконечное деление элементарных частиц.

Распределение заряда в протоне Распределение заряда в нейтроне

Один из разделов физики – квантовая теория поля

Гравитационное взаимодействие существенно, когда массы взаимодействующих тел велики или предельно малы расстояния(сингулярность).

Понятия движения, времени, пространства – характеристики физики; пространство и время – абстрактные понятия. Если есть часы, то мы получаем временную ось.

Физика – наука, базирующаяся на постулатах.

Элементарная частица-точка с энергией и массой

Спин-собственный магнитный момент частицы, не имеющей размеров.

А, может быть, размеры есть, но измерить их проблема.