ველის ცვლადი შეიძლება ჩაითვალოს ფორმალურად ისე, როგორც სივრცითი კოორდინატი განიხილება ჩვეულებრივ კვანტურ მექანიკაში, ხოლო შესაბამისი სახელის კვანტური ოპერატორი ასოცირდება ველის ცვლადთან.
საველე პარადიგმა, რომელიც წარმოადგენს მთელ ფიზიკურ რეალობას ფუნდამენტურ დონეზე, დაყვანილი მცირე რაოდენობის ურთიერთქმედებით (კვანტიზებული) ველებით, არა მხოლოდ ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანია თანამედროვე ფიზიკაში, არამედ, შესაძლოა, უპირობოდ დომინანტიც.
ამრიგად, ფიზიკური ველი შეიძლება დახასიათდეს, როგორც განაწილებული დინამიური სისტემა თავისუფლების უსასრულო გრადუსით.
ველის ცვლადის როლს ფუნდამენტური ველებისთვის ხშირად თამაშობს პოტენციალი (სკალარი, ვექტორი, ტენსორი), ზოგჯერ სიდიდე, რომელსაც ველის სიძლიერე ეწოდება. (კვანტიზებული ველებისთვის, გარკვეული გაგებით, შესაბამისი ოპერატორი ასევე არის ველის ცვლადის კლასიკური კონცეფციის განზოგადება).
ასევე ველიფიზიკაში ისინი უწოდებენ ფიზიკურ სიდიდეს, რომელიც განიხილება ადგილიდან გამომდინარე: როგორც მთლიანი ნაკრები, ზოგადად რომ ვთქვათ, ამ სიდიდის სხვადასხვა მნიშვნელობების ზოგიერთი გაფართოებული უწყვეტი სხეულის ყველა წერტილისთვის - უწყვეტი საშუალო, რომელიც აღწერს მთლიანობაში ამ გაფართოებული სხეულის მდგომარეობა ან მოძრაობა. ასეთი ველების მაგალითები შეიძლება იყოს:
- ტემპერატურა (ზოგადად, განსხვავებული სხვადასხვა წერტილში, ასევე სხვადასხვა დროს) ზოგიერთ გარემოში (მაგალითად, კრისტალში, სითხეში ან გაზში) - (სკალარული) ტემპერატურის ველი,
- სითხის გარკვეული მოცულობის ყველა ელემენტის სიჩქარე არის სიჩქარის ვექტორული ველი,
- გადაადგილების ვექტორული ველი და დაძაბულობის ტენსორული ველი დრეკადი სხეულის დეფორმაციის დროს.
ასეთი ველების დინამიკა ასევე აღწერილია დიფერენციალური განტოლებებით პარციალურ წარმოებულებში და ისტორიულად, მე-18 საუკუნიდან მოყოლებული, ასეთი ველები პირველი იყო ფიზიკაში.
ფიზიკური ველის თანამედროვე კონცეფცია წარმოიშვა ელექტრომაგნიტური ველის იდეიდან, რომელიც პირველად ფიზიკურად კონკრეტულ და შედარებით ახლოს იყო თანამედროვე ფორმაში ფარადეის მიერ, მათემატიკურად თანმიმდევრულად განხორციელებული მაქსველის მიერ - თავდაპირველად ჰიპოთეტური უწყვეტი საშუალო მექანიკური მოდელის გამოყენებით. - ეთერი, მაგრამ შემდეგ გასცდა მექანიკური მოდელის გამოყენებას.
ენციკლოპედიური YouTube
-
1 / 5
ფიზიკაში დარგებს შორის გამოიყოფა ფუნდამენტური ე.წ. ეს ის ველებია, რომლებიც თანამედროვე ფიზიკის დარგობრივი პარადიგმის მიხედვით ქმნიან სამყაროს ფიზიკურ სურათს, ყველა სხვა ველი და ურთიერთქმედება მათგან არის მიღებული. ისინი მოიცავს ველების ორ ძირითად კლასს, რომლებიც ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან:
- ფუნდამენტური ფერმიონური ველები, რომლებიც ძირითადად წარმოადგენს მატერიის აღწერის ფიზიკურ საფუძველს,
- ფუნდამენტური ბოზონური ველები (მათ შორის გრავიტაციული, რომელიც არის ტენსორული ველის ველი), რომლებიც წარმოადგენს მაქსველის ელექტრომაგნიტური და ნიუტონის გრავიტაციული ველების კონცეფციის გაფართოებას და განვითარებას; თეორია მათზეა დაფუძნებული.
არსებობს თეორიები (მაგალითად, სიმების თეორია, სხვადასხვა გაერთიანების თეორიები), რომლებშიც ფუნდამენტური ველების როლს ასრულებენ რამდენიმე სხვა, ამ თეორიების, ველების თუ ობიექტების (და არსებული ფუნდამენტური ველების) თვალსაზრისით, კიდევ უფრო ფუნდამენტური. ჩნდება ან უნდა გამოჩნდეს ამ თეორიებში გარკვეული მიახლოებით, როგორც „ფენომენოლოგიური“ შედეგი). თუმცა, ასეთი თეორიები ჯერ კიდევ არ არის საკმარისად დადასტურებული ან ზოგადად მიღებული.
ამბავი
ისტორიულად, ფუნდამენტურ ველებს შორის პირველად აღმოაჩინეს ველები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან ელექტრომაგნიტურ (ელექტრული და მაგნიტური ველები, შემდეგ გაერთიანდნენ ელექტრომაგნიტურ ველში) და გრავიტაციულ ურთიერთქმედებებზე (ზუსტად, როგორც ფიზიკური ველები). ეს ველები საკმარისად დეტალურად იქნა აღმოჩენილი და შესწავლილი უკვე კლასიკურ ფიზიკაში. თავდაპირველად, ეს ველები (ნიუტონის გრავიტაციის, ელექტროსტატიკისა და მაგნიტოსტატიკის თეორიის ფარგლებში) ფიზიკოსების უმეტესობას ეძებდა, როგორც ფორმალურ მათემატიკურ ობიექტებს, რომლებიც შემოღებულ იქნა ფორმალური მოხერხებულობისთვის და არა როგორც სრულფასოვანი ფიზიკური რეალობა, მიუხედავად უფრო ღრმა ფიზიკური გაგების მცდელობისა. , რომელიც, თუმცა, საკმაოდ ბუნდოვანი დარჩა ან არ გამოიღო ძალიან მნიშვნელოვანი ნაყოფი. მაგრამ ფარადეიდან და მაქსველიდან დაწყებული, ველისადმი მიდგომა (ამ შემთხვევაში, ელექტრომაგნიტური ველისადმი), როგორც სრულიად მნიშვნელოვანი ფიზიკური რეალობა, დაიწყო სისტემატურად და ძალიან ნაყოფიერად გამოყენება, მათ შორის მნიშვნელოვანი გარღვევა ამ იდეების მათემატიკური ფორმულირებაში.
მეორეს მხრივ, როგორც კვანტური მექანიკა განვითარდა, უფრო და უფრო ცხადი ხდებოდა, რომ მატერიას (ნაწილაკებს) აქვს თვისებები, რომლებიც თეორიულად თანდაყოლილია ველებში.
Მიმდინარე მდგომარეობა
ამრიგად, აღმოჩნდა, რომ სამყაროს ფიზიკური სურათი მის საფუძველში შეიძლება შემცირდეს კვანტიზებულ ველებამდე და მათ ურთიერთქმედებამდე.
გარკვეულწილად, ძირითადად, ტრაექტორიებისა და ფეინმანის დიაგრამების გასწვრივ ინტეგრაციის ფორმალიზმის ფარგლებში, საპირისპირო მოძრაობაც მოხდა: ველები შესამჩნევად შეიძლება წარმოდგენილი იყოს თითქმის კლასიკური ნაწილაკების სახით (უფრო ზუსტად, უსასრულო რაოდენობის ზედმეტად თითქმის. კლასიკური ნაწილაკები, რომლებიც მოძრაობენ ყველა წარმოსახვითი ტრაექტორიის გასწვრივ) და ველების ურთიერთქმედება ერთმანეთთან - როგორც ნაწილაკების მიერ ერთმანეთის დაბადება და შთანთქმა (ასევე ასეთის ყველა შესაძლო ვარიანტის სუპერპოზიციით). და მიუხედავად იმისა, რომ ეს მიდგომა ძალიან ლამაზი, მოსახერხებელია და მრავალი თვალსაზრისით საშუალებას აძლევს ფსიქოლოგიურად დაუბრუნდეს ნაწილაკს, რომელსაც აქვს კარგად განსაზღვრული ტრაექტორია, ის მაინც არ შეუძლია გააუქმოს საგნების საველე ხედვა და არც არის სრულიად სიმეტრიული ალტერნატივა. ეს (და, შესაბამისად, უფრო ახლოს არის ლამაზ, ფსიქოლოგიურად და პრაქტიკულად მოსახერხებელ, მაგრამ მაინც მხოლოდ ფორმალურ მოწყობილობასთან, ვიდრე სრულიად დამოუკიდებელ კონცეფციასთან). აქ ორი ძირითადი პუნქტია:
- სუპერპოზიციის პროცედურა არანაირად არ არის "ფიზიკურად" ახსნილი ჭეშმარიტად კლასიკური ნაწილაკების თვალსაზრისით. ახლახან დამატებულითითქმის კლასიკურ "კორპუსკულარულ" სურათს, რომელიც არ არის მისი ორგანული ელემენტი; ამავდროულად, საველე თვალსაზრისით, ამ სუპერპოზიციას აქვს ნათელი და ბუნებრივი ინტერპრეტაცია;
- თავად ნაწილაკი, რომელიც მოძრაობს ერთი ცალკეული ტრაექტორიის გასწვრივ გზის ინტეგრალის ფორმალიზმში, თუმცა ძალიან ჰგავს კლასიკურს, მაინც არ არის მთლად კლასიკური: ჩვეულ კლასიკურ მოძრაობას გარკვეული ტრაექტორიის გასწვრივ გარკვეული იმპულსით და კოორდინაციით თითოეულ კონკრეტულ მომენტში. , თუნდაც ერთი ერთადერთი ტრაექტორიისთვის - თქვენ უნდა დაამატოთ ფაზის კონცეფცია (ანუ რაღაც ტალღის თვისება), რომელიც სრულიად უცხოა ამ მიდგომისთვის მისი სუფთა სახით და ეს მომენტი (თუმცა ის ნამდვილად არის მინიმუმამდე დაყვანილი და საკმაოდ ადვილია უბრალოდ არ იფიქრო ამაზე) ასევე არ აქვს რაიმე ორგანული შინაგანი ინტერპრეტაცია; და ჩვეულებრივი საველე მიდგომის ფარგლებში ასეთი ინტერპრეტაცია ისევ არსებობს და ისევ ორგანულია.
ამრიგად, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ გზის ინტეგრაციის მიდგომა არის, თუმცა ფსიქოლოგიურად ძალიან მოსახერხებელი (ბოლოს და ბოლოს, ვთქვათ, წერტილის ნაწილაკი თავისუფლების სამი გრადუსით გაცილებით მარტივია, ვიდრე უსასრულო განზომილებიანი ველი, რომელიც აღწერს მას) და დაამტკიცა პრაქტიკული პროდუქტიულობა, მაგრამ ჯერ კიდევ მხოლოდ გარკვეული რეფორმულირება, თუმცა საკმაოდ რადიკალური, საველე კონცეფცია და არა მისი ალტერნატივა.
და მიუხედავად იმისა, რომ ამ ენაში სიტყვებში ყველაფერი ძალიან "კორპუსკულურად" გამოიყურება (მაგალითად: "დამუხტული ნაწილაკების ურთიერთქმედება აიხსნება სხვა ნაწილაკების გაცვლით - ურთიერთქმედების მატარებელი" ან "ორი ელექტრონის ურთიერთ მოგერიება განპირობებულია გაცვლით. მათ შორის ვირტუალური ფოტონი“), თუმცა ამის უკან დგას ისეთი ტიპიური ველის რეალობა, როგორიცაა ტალღების გავრცელება, თუმცა საკმაოდ კარგად იმალება ეფექტური გამოთვლის სქემის შესაქმნელად და მრავალი თვალსაზრისით იძლევა თვისებრივი გაგებისთვის დამატებით შესაძლებლობებს.
ფუნდამენტური ველების სია
ფუნდამენტური ბოზონური ველები (ველები ფუნდამენტური ურთიერთქმედების მატარებელია)
ეს ველები სტანდარტული მოდელის ფარგლებში არის ლიანდაგის ველები. ცნობილია შემდეგი ტიპები:
- ელექტროსუსტი
- ელექტრომაგნიტური ველი (იხ. აგრეთვე ფოტონი)
- ველი - სუსტი ურთიერთქმედების მატარებელი (იხილეთ აგრეთვე W- და Z-ბოზონები)
- გლუონის ველი (იხ. აგრეთვე გლუონი)
ჰიპოთეტური ველები
ფართო გაგებით ჰიპოთეტურად შეიძლება ჩაითვალოს ნებისმიერი თეორიული ობიექტი (მაგალითად, ველები), რომლებიც აღწერილია თეორიებით, რომლებიც არ შეიცავს შინაგან წინააღმდეგობებს, არ ეწინააღმდეგება ცალსახად დაკვირვებებს და ამავე დროს შეუძლიათ დაკვირვებადი შედეგების მიცემა, რაც შესაძლებელს ხდის გააკეთეთ არჩევანი ამ თეორიების სასარგებლოდ იმ თეორიებთან შედარებით, რომლებიც ახლა მიღებულია. ქვემოთ ვისაუბრებთ (და ეს ზოგადად შეესაბამება ტერმინის ჩვეულებრივ გაგებას) ძირითადად ჰიპოთეტურობაზე ამ ვიწრო და მკაცრი გაგებით, რაც გულისხმობს ვარაუდის მართებულობასა და გაყალბებას, რომელსაც ჩვენ ჰიპოთეზას ვუწოდებთ.
თეორიულ ფიზიკაში განიხილება მრავალი განსხვავებული ჰიპოთეტური ველი, რომელთაგან თითოეული ეკუთვნის ძალიან სპეციფიკურ თეორიას (მათი ტიპისა და მათემატიკური თვისებების მიხედვით, ეს ველები შეიძლება იყოს მთლიანად ან თითქმის იგივე, რაც ცნობილი არაჰიპოთეტური ველები და შეიძლება განსხვავდებოდეს მეტ-ნაკლებად ძლიერად; ორივე შემთხვევაში, მათი ჰიპოთეტურობა ნიშნავს, რომ ისინი ჯერ არ დაფიქსირებულა რეალობაში, არ იქნა აღმოჩენილი ექსპერიმენტულად; ზოგიერთ ჰიპოთეტურ ველთან დაკავშირებით, შეიძლება საკითხავი იყოს, შესაძლებელია თუ არა მათი დაკვირვება პრინციპში და თუნდაც შეიძლება თუ არა მათ საერთოდ არსებობა - მაგალითად, თუ თეორია, რომელშიც ისინი იმყოფებიან, მოულოდნელად შინაგანად არათანმიმდევრული აღმოჩნდება).
კითხვა, თუ რა უნდა ჩაითვალოს კრიტერიუმად, რომელიც საშუალებას აძლევს ადამიანს გადაიტანოს გარკვეული ველი ჰიპოთეტური კატეგორიიდან რეალურის კატეგორიაში, საკმაოდ რთულია, რადგან კონკრეტული თეორიის და მასში შემავალი გარკვეული ობიექტების სინამდვილის დადასტურება ხშირად უფრო მეტია. ან ნაკლებად ირიბი. ამ შემთხვევაში, საქმე ჩვეულებრივ მიდის სამეცნიერო საზოგადოების რაიმე გონივრულ შეთანხმებამდე (რომლის წევრებმა მეტ-ნაკლებად იციან რეალურად დადასტურების ხარისხი).
თეორიებშიც კი, რომლებიც საკმაოდ კარგად დადასტურებულად არის მიჩნეული, ადგილი აქვს ჰიპოთეტურ ველებს (აქ საუბარია იმაზე, რომ თეორიის სხვადასხვა ნაწილი შემოწმებულია სხვადასხვა ხარისხით საფუძვლიანად და ზოგიერთი ველი, რომელიც მათში მნიშვნელოვან როლს ასრულებს. პრინციპში, ექსპერიმენტში ჯერ კიდევ არ გამოვლენილა სრულიად აშკარად, ანუ ჯერჯერობით ისინი ზუსტად ჰგვანან ჰიპოთეზას, რომელიც გამოგონილია ამა თუ იმ თეორიული მიზნით, მაშინ როცა იმავე თეორიაში სხვა სფეროები უკვე საკმარისად კარგად არის შესწავლილი მათზე სასაუბროდ. როგორც რეალობა).
ასეთი ჰიპოთეტური ველის მაგალითია ჰიგსის ველი, რომელიც მნიშვნელოვანია სტანდარტულ მოდელში, რომლის სხვა ველები არავითარ შემთხვევაში არ არის ჰიპოთეტური და თავად მოდელი, თუმცა გარდაუვალი დათქმებით, ითვლება რეალობის აღწერად (ყოველ შემთხვევაში, რამდენად ცნობილია რეალობა).
არსებობს მრავალი თეორია, რომელიც შეიცავს ველებს, რომლებიც (ჯერჯერობით) არასოდეს ყოფილა დაფიქსირებული და ზოგჯერ ეს თეორიები თავად იძლევა ისეთ შეფასებებს, რომ მათი ჰიპოთეტური ველები აშკარად (მათი გამოვლინების სისუსტის გამო, რაც თავად თეორიიდან გამომდინარეობს) და პრინციპში არ შეიძლება იყოს. აღმოჩენილი უახლოეს მომავალში (მაგალითად, ბრუნვის ველი). ასეთი თეორიები (თუ ისინი პრაქტიკულად შეუმოწმებელთან ერთად არ შეიცავს საკმარის რაოდენობას უფრო ადვილად შესამოწმებელ შედეგებს) არ განიხილება როგორც პრაქტიკული ინტერესი, თუ არ გამოიკვეთება მათი შემოწმების რაიმე არატრივიალური ახალი გზა, რომელიც საშუალებას იძლევა გვერდის ავლით აშკარა. შეზღუდვები. ზოგჯერ (როგორც, მაგალითად, გრავიტაციის ბევრ ალტერნატიულ თეორიაში - მაგალითად, დიკის ველი), შემოდის ისეთი ჰიპოთეტური ველები, რომელთა სიძლიერის შესახებ თავად თეორია ვერაფერს იტყვის (მაგალითად, ამის შეერთების მუდმივი ველი სხვებთან ერთად უცნობია და შეიძლება იყოს ისეთივე დიდი და თვითნებურად მცირე); ისინი, როგორც წესი, არ ჩქარობენ ასეთი თეორიების გამოცდას (რადგან ასეთი თეორიები ბევრია და თითოეულმა მათგანმა არანაირად არ დაამტკიცა თავისი სარგებლიანობა და ფორმალურადაც კი გაუყალბებელია), გარდა იმ შემთხვევისა, როდესაც ერთ-ერთი მათგანი არ გამოჩნდება. გარკვეული მიზეზების გამო იმედის მომცემი. ზოგიერთი მიმდინარე სირთულის გადაწყვეტა (თუმცა, თეორიების სკრინინგს გაუყალბებლობის საფუძველზე - განსაკუთრებით განუსაზღვრელი მუდმივების გამო) ზოგჯერ აქ უარს ამბობენ, რადგან სერიოზული კარგი თეორია ზოგჯერ შეიძლება შემოწმდეს იმ იმედით, რომ მისი ეფექტი მოიძებნება, თუმცა ამის გარანტიები არ არსებობს; ეს განსაკუთრებით ეხება მაშინ, როდესაც კანდიდატის თეორიები სულ ცოტაა, ან ზოგიერთი მათგანი განსაკუთრებით ფუნდამენტურად საინტერესო გამოიყურება; ასევე, იმ შემთხვევებში, როდესაც შესაძლებელია ფართო კლასის თეორიების შემოწმება. ერთდროულად ცნობილი პარამეტრების მიხედვით, თითოეულის ცალ-ცალკე ტესტირებაზე განსაკუთრებული ძალისხმევის დახარჯვის გარეშე).
აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ ჩვეულებრივად არის ჰიპოთეტური ვუწოდოთ მხოლოდ ის ველები, რომლებსაც საერთოდ არ აქვთ დაკვირვებადი გამოვლინებები (ან აქვთ არასაკმარისად, როგორც ჰიგსის ველის შემთხვევაში). თუ ფიზიკური ველის არსებობა მყარად არის დადგენილი მისი დაკვირვებადი გამოვლინებებით და ჩვენ ვსაუბრობთ მხოლოდ მისი თეორიული აღწერილობის გაუმჯობესებაზე (მაგალითად, ნიუტონის გრავიტაციული ველის შეცვლაზე მეტრულ ტენზორის ველით ზოგად ფარდობითობაში), მაშინ ეს არის როგორც წესი, არ მიიღება საუბარი ერთზე ან მეორეზე, როგორც ჰიპოთეტურზე (თუმცა ზოგადი ფარდობითობის ადრეული სიტუაციისთვის შეიძლება საუბარი გრავიტაციული ველის ტენსორული ბუნების ჰიპოთეტურ ბუნებაზე).
დასასრულს, ჩვენ აღვნიშნავთ ისეთ ველებს, რომელთა ტიპი საკმაოდ უჩვეულოა, ანუ თეორიულად საკმაოდ წარმოუდგენელია, მაგრამ ასეთი ტიპის ველები პრაქტიკაში არასოდეს დაფიქსირებულა (და ზოგიერთ შემთხვევაში, განვითარების ადრეულ ეტაპებზე). მათი თეორია, შეიძლება გაჩნდეს ეჭვი მის თანმიმდევრულობასთან დაკავშირებით). ეს, უპირველეს ყოვლისა, უნდა მოიცავდეს ტაქიონის ველებს. სინამდვილეში, ტაქიონის ველებს შეიძლება ეწოდოს მხოლოდ პოტენციურად ჰიპოთეტური (ანუ სტატუსის არ მიღწევა განათლებული გამოცნობა), ვინაიდან ცნობილმა კონკრეტულმა თეორიებმა, რომლებშიც ისინი მეტ-ნაკლებად მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ, მაგალითად, სიმების თეორიამ, თავად ვერ მიაღწიეს საკმარისად დადასტურებულ სტატუსს.
თანამედროვე ფიზიკაში კიდევ უფრო ეგზოტიკური (მაგალითად, ლორენცის არაინვარიანტული - ფარდობითობის პრინციპის დამრღვევი) ველები (მიუხედავად იმისა, რომ ისინი აბსტრაქტული თეორიულად საკმაოდ წარმოდგენაა) თანამედროვე ფიზიკაში შეიძლება მივაწეროთ არგუმენტირებული ვარაუდის ჩარჩოებს საკმაოდ შორს დგომას. , ანუ მკაცრად რომ ვთქვათ, ისინი არ განიხილება კიდეც
ერთ-ერთი მთავარი ფიზიკის ცნებები, რომლებიც წარმოიშვა მე-2 ნახევარში. მე-17 საუკუნე [თუმცა ტერმინი "P. f." ფიზიკაში ინგლისურზე გაცილებით გვიან შევიდა. ფიზიკოსი J.K. Maxwell; მათემატიკაში გარეგნობა; ტერმინი "ველი" უკავშირდება ინგლისელთა მუშაობას. მათემატიკოსი W. R. Hamilton "On Quaternions" (W. R. Hamilton, Lectures on quarternions, Dublin, 1853)]. იმ დროიდან მოყოლებული, კონცეფცია P.f. არაერთხელ შეცვალა თავისი მნიშვნელობა, თუმცა, ამ ცვლილების ყველა ეტაპზე შეინარჩუნა მჭიდრო კავშირი სივრცის კონცეფციასთან, რომელიც გამოიხატება P.f-ის ცნების გამოყენებაში. ფიზიკური სივრცით უწყვეტი განაწილების დასახასიათებლად. რაოდენობები. თანამედროვეობის წარმოდგენები ფიზიკა პ.ფ. ვითარდება ორი არსებითად განსხვავებული ხაზის გასწვრივ - კლასიკური და კვანტური. P.f-ის კონცეფციის განვითარების კლასიკური ხაზი. ეს ხაზი იწყება ნიუტონის მიერ უნივერსალური მიზიდულობის კანონის დამყარებით (1687), რამაც შესაძლებელი გახადა გამოთვლა P.f. გრავიტაციული ძალები. ის გრძელდება ჰიდროდინამიკაში ეილერის ნაშრომები (XVIII საუკუნის 50-იანი წლები), რომელმაც განიხილა სიჩქარის განაწილება მოძრავი იდეალური სითხით (სიჩქარის ველი) სავსე სივრცეში. ყველაზე დიდი დამსახურება ცნების ჩამოყალიბებაში P.f. ეკუთვნის ინგლისურს. ფიზიკოსი მ.ფარადეი (XIX საუკუნის 30-იანი წლები), რომელმაც დეტალურად შეიმუშავა P.f-ის ძალის ხაზების კონცეფცია. კლასიკური P.f-ის კონცეფციის განვითარების ხაზი. ყოფს ორად. ძირითადი განშტოება დაკავშირებულია პ.ფ. ელექტრული და მაგნიტური ძალები (კულონის კანონი, 1785 წ.), ჭვავის ჭვავი თავიდან დამოუკიდებლად ითვლებოდა, მაგრამ თარიღების სამუშაოების წყალობით. ფიზიკოსი H. Oersted (1821), ფრანგ. ფიზიკოსი A. Ampere (1826) და ფარადეი (1831), მათ ერთობლივად დაიწყეს განხილვა - როგორც ერთი ელექტრომაგნიტური P. f. ამ პერიოდში ცნების მნიშვნელობა P.f. დამოკიდებული იყო იდეებზე ძალების მოქმედების ბუნების შესახებ. ნიუტონიდან დათარიღებული შორ მანძილზე მოქმედების კონცეფციაში, პ.ფ. ითამაშა დახმარება. როლი, იგი ემსახურებოდა მხოლოდ ცარიელი სივრცის რეგიონის შემოკლებულ აღნიშვნას, რომელშიც შორ მანძილზე ძალებს შეუძლიათ გამოიჩინონ თავი. P.F-ის პოტენციალის ცოდნით, შესაძლებელი იყო სივრცის თითოეულ წერტილში გამოთვალოთ ძალა, რომელიც მოქმედებს იქ მოთავსებულ სხეულზე, სხეულების ურთიერთქმედების კანონის გამოყენების გარეშე. ფიზიკური ატრიბუტების მატარებლები. რეალობა (მასა, ენერგია, იმპულსი, მუხტი, ძალა) ამ კონცეფციაში იყო სხეულები, რომლებიც ურთიერთქმედებენ მანძილზე c.-l-ის დახმარების გარეშე. შუალედური აგენტები. ერთ-ერთი ურთიერთმოქმედი სხეულის არარსებობის შემთხვევაში ძალებიც არ არსებობდა, ე.ი. პ.ფ. არ ჰქონდა დამოუკიდებლობა. არსებობა. დეკარტისგან წარმოშობილ მოკლე დიაპაზონის მოქმედების კონცეფციაში, ურთიერთქმედება ხდებოდა შუალედური საშუალების - ეთერის მდგომარეობის შეცვლით, რომელიც ავსებს მთელ სივრცეს. ამ კონცეფციაში ენერგიის მატარებლები არ იყო მხოლოდ ურთიერთქმედება. სხეულებს, არამედ მათ გარშემო არსებულ ეთერსაც, ასე რომ ძალთა ველთან ერთად შესაძლებელი იყო ენერგეტიკის სფეროზე საუბარი. ამავდროულად, როგორც მექანიკაში თეორიები, რომლებიც ხსნიან მექანიკური ძალების გაჩენას. ეთერის გადაადგილება და ელასტიური დაძაბულობა და წმინდა ელექტრომაგნიტურ თეორიებში, რომლებიც ტოვებენ ეთერს უმოძრაოდ და არა დეფორმირებულს, P.f. ჯერ კიდევ ჩამოერთვა დამოუკიდებლობა. არსებობა. როგორც ეთერის მდგომარეობის ცვლილების მახასიათებელი - სუბსტანცია, რომელსაც ჰქონდა პირველადი რეალობა, პ.ფ. ჰქონდა ონტოლოგიური მისი ატრიბუტის სტატუსი, ე.ი. მხოლოდ მეორეხარისხოვანი რეალობა ჰქონდა. ეს ცვლილება გამოწვეული იყო P.f-ის დისკრეტული წყაროებით. - დენებითა და მუხტებით, ისე, რომ P. f., განუყოფლად დაკავშირებული მათთან, წყაროსგან თავისუფალ P. f. მაუწყებლობა არ არსებობდა. შემდეგი ნაბიჯი კლასიკის განვითარებაში P.f-ის ცნებები. ასოცირდება თავისუფალი დინამიკის თეორიის მიღწევებთან. ელექტრომაგნიტური P. f. (ელექტრომაგნიტური ტალღები, რომელთა განსაკუთრებული შემთხვევაა სინათლე), რომელიც იქმნება, შეიძლება არსებობდეს იმისდა მიუხედავად, თუ რა წყაროები წარმოიშვა (მაქსველი, 1864; ჰერცი, 1888). ამის წყალობით შესაძლებელი გახდა პ.ფ. პულსი. თუმცა, ვინაიდან ეთერმა განაგრძო დინამიკის მატერიალური გადამზიდველის ფუნქციის შესრულება. პ.ფ., ამ უკანასკნელს ჯერ კიდევ ჩამოერთვა დამოუკიდებლობა. არსებობა, ისე, რომ იმპულსი P. f. (ისევე როგორც მისი ენერგია) ფაქტობრივად იყო არა P.f.-ის, არამედ ეთერის მახასიათებელი. შედეგად, გამოთქმა "ენერგეტიკული ველი" არ უნდა იქნას გაგებული მისი პირდაპირი მნიშვნელობით, არამედ როგორც "ენერგიის ველი". კლასიკური თეორია ელექტრომაგნიტური პ.ფ. დაასრულა ა.აინშტაინის შრომა სპეციალური. ფარდობითობის თეორია (1905). ეთერს აბს ფუნქციის ჩამორთმევა. საცნობარო სისტემამ შექმნა P.f-ის მიკუთვნების შესაძლებლობა. დამოუკიდებელი. არსებობა. მიუხედავად იმისა, რომ ასეთი გადაწყვეტილება არ იყო ნაკარნახევი აუცილებლობით, ის მაინც მიიღო ფიზიკოსთა უმრავლესობის მიერ. მატერიალური სუბსტანციის (ეთერის) მდგომარეობიდან დამოუკიდებელად გადაქცევა. მატერიალური ნივთიერება, ელექტრომაგნიტური P. f. უზიარებდა მატერიას ენერგიის, იმპულსის და მასის მატარებლის ფუნქციებს. ენერგია და იმპულსი კვლავ მოძრაობის მახასიათებლებია. [ზოგჯერ მატერიალური ნივთიერების სტატუსს ანიჭებენ არა P.f.-ს, არამედ ენერგიას. ამრიგად, მოძრაობა (ენერგია) (იხ. F. Engels, Dialectics of Nature, 1964, გვ. 45, 78, 168) ატრიბუტიდან სუბსტანციად გარდაიქმნება. ამ შემთხვევაში, პ.ფ. ჯერ კიდევ არ აქვს დამოუკიდებლობა. არსებობა, მაგრამ ემსახურება სივრცეში ენერგიის უწყვეტი განაწილების მახასიათებელს, რაც კიდევ ერთხელ ხდის გამოთქმას „ენერგეტიკული ველი“ უფრო სწორი ვიდრე „ველის ენერგია“. მიმართულება, რომელიც ნივთიერების სტატუსს ენერგიას ანიჭებს, ზოგჯერ იდენტიფიცირებულია ენერგეტიზმთან).] კლასიკის მეორე განშტოება. P.f.-ის კონცეფციის განვითარების ხაზები. დაკავშირებულია თეორიის მიღწევებთან. პ-ის კვლევა ვ. მიზიდულობის ძალები (გრავიტაციული P. f.). ნიუტონიდან დაწყებული და აინშტაინის ნაშრომამდე ფარდობითობის ზოგად თეორიაზე (მე-20 საუკუნის 10-იანი წლები), გრავიტაცია ინტერპრეტირებული იყო შორ მანძილზე ძალების კონცეფციის საფუძველზე და ვერ შედიოდა კონცეფციის ფარგლებში. მოკლე დისტანციური მოქმედება. ინერციული და მძიმე მასის თანასწორობის ფაქტზე დაყრდნობით აინშტაინმა ჩამოაყალიბა გრავიტაციის რელატივისტური თეორია. P. f., რომელშიც ორივე გრავიტაციული P. f. და გეომეტრიული. კოსმოსის წმინდა კუნძულები აღწერილია იმავე მნიშვნელობით. ეს საშუალებას გვაძლევს გადავდგათ ახალი ნაბიჯი P.f-ის კონცეფციის შემუშავებაში. კლასიკაში მიღწეულთან შედარებით. ელექტრომაგნიტიზმის რელატივისტური თეორია. სპეციალისტი. ფარდობითობის თეორიამ პირველად გამოავლინა ელექტრომაგნიტური P.f-ის ფუნდამენტური როლი. სივრცისა და დროის მეტრიკული მახასიათებლების დადგენისას, რაც, როგორც აღმოჩნდა, სინათლის სიჩქარეზეა დამოკიდებული. მაგრამ მასში სივრცე-დროის კონტინიუმი მაინც რჩებოდა ფიზიკურის დამოუკიდებელ ელემენტად. რეალობა, რომელიც ემსახურება მხოლოდ P.f-ის ურთიერთქმედების ასპარეზს. და ნივთიერებები. ის შეიძლება ჩაითვალოს რაღაც აბსოლუტურად, რადგან P.f. და მატერია არსებობდა სივრცე-დროში. ფარდობითობის ზოგად თეორიაში რეალობის სივრცე-დროის ასპექტი სრულად არის გამოხატული გრავიტაციით. P. f., დამოკიდებულია ოთხ კოორდინატ-პარამეტრზე (სამი სივრცითი და ერთი დროითი). „... ეს ამ ველის საკუთრებაა. თუ წარმოვიდგენთ, რომ ველი ამოღებულია, მაშინ არ იქნება „სივრცე“, რადგან სივრცეს არ აქვს დამოუკიდებელი არსებობა“ (აინშტაინი?., თეორიის არსი ფარდობითობა, მ., 1955, გვ. 147). ცხადია, იგივე ეხება დროს. ხელმისაწვდომობა კლასიკურში ორი სახის ფიზიკური ფიზიკა. რეალობები, რომლებიც რადიკალურად განსხვავდებიან თავიანთი სივრცითი აგებულებით (P. f. და სუბსტანციებით), ასევე ორი თვისობრივად განსხვავებული ტიპის P. f. (ელექტრომაგნიტური და გრავიტაციული) დასაბამი მისცა მრავალ. ცდილობს შექმნას P.F.-ის თანმიმდევრული ერთიანი თეორია, რომელშიც გრავიტაცია და ელექტრომაგნიტიზმი, ერთი მხრივ, არ უნდა იყოს ლოგიკურად დაშორებული P.F. ტიპები, არამედ ერთი, ერთიანი P.F.-ის განსხვავებული ასპექტები; მეორეს მხრივ, მატერიის ნაწილაკები მასში უნდა განიხილებოდეს, როგორც P.f.-ის სპეციალური რეგიონები, რათა P.f. და მისი წყაროები, რომლებიც განიხილება, როგორც P. f.-ის სინგულარული წერტილები (სინგულარები), იქნება ერთიანობა. ფიზიკური აღწერის საშუალებები რეალობა. თუმცა, შემდგომი წარმატების ნაკლებობა და დაარწმუნე. ასეთი პროგრამის განხორციელებამ გამოიწვია ძლიერი სკეპტიციზმი მის მიმართ, ისე რომ დღეს. ახლა მას ბევრი მხარდამჭერი არ ჰყავს. P.f-ის კონცეფციის განვითარების კვანტური ხაზი. ეს ხაზი გრძელდება ქერქში. დრო, წარმოიშვა ფოტოელექტრული ეფექტის შესწავლის ექსპერიმენტების შედეგების ინტერპრეტაციის აუცილებლობასთან დაკავშირებით. ლ. დე ბროლის (1924) შრომებამდე სინათლის კონცეფცია, როგორც სივრცით დისკრეტული ნაწილაკების ნაკადი (ფოტონები), რომელიც აინშტაინმა შემოიღო 1905 წელს ამ ექსპერიმენტების ასახსნელად, კლასიკურთან შეუთავსებელი ჩანდა. სინათლის იდეა, როგორც სივრცით უწყვეტი P.f. დე ბროგლი ვარაუდობს, რომ თითოეული ნაწილაკი (და არა მხოლოდ ფოტონი) დაკავშირებულია ტალღის პარამეტრულ ფუნქციასთან. ტალღა-ნაწილაკების ორმაგობა ასევე გახდა არსებითი თვისება არარელატივისტურ კვანტურ მექანიკაში. თუმცა, მასში ?-ველი არ არის ისე პირდაპირ ონტოლოგიზებული, როგორც დე ბროლი და ე. შროდინგერი (1926, 1952) და დ. ბომი (1952), რომლებმაც განავითარეს მისი იდეები. კვანტური მექანიკის კოპენჰაგენის ინტერპრეტაციის მიხედვით, რომელიც დღეს გაზიარებულია. დროში მეცნიერთა დიდი უმრავლესობის მიერ ?-ველი არის ე.წ. ალბათობის ველი (იხ. მიკრონაწილაკები). რელატივისტურ კვანტურ თეორიაში თანამედროვეში. მისი განვითარების ეტაპი, ტალღის კვანტური თეორია P. f. არის ერთიანობა. ელემენტარული ნაწილაკების და მათი ურთიერთქმედების აღწერის ხერხი. მის ფარგლებში ცნება P.f. შემდგომ განვითარებას გადის. ნებისმიერი ელემენტარული ნაწილაკების ტალღური თვისებების და ყველა P.f.-ის კვანტური (კორპუსკულური) თვისებების წყალობით, თითოეული P.f. (პირველი, კლასიკური გაგებით) ამავდროულად არის ნაწილაკების ერთობლიობა და ნაწილაკების თითოეული ნაკრები (პირველი, კლასიკური გაგებით) არის P.f. ამრიგად, რელატივისტური კვანტური თეორია ახალ საფუძველზე უბრუნდება კორპუსკულარულ-ტალღური დუალიზმის ონტოლოგიზაციას, შრედინგერის?- ველის ინტერპრეტაციას, როგორც კლასიკურს. პ.ფ. მატერია (იხ. E. Henley and W. Thirring, Elementary Quantum Field Theory, მოსკოვი, 1963, გვ. 19). მნიშვნელოვანია, რომ ონტოლოგიური ნაწილაკების თანასწორობა და P. f. ხდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც მხედველობაში მიიღება ე.წ. v i r t u a l n y x p a s t და გ. თუმცა, თუ მხედველობაში მიიღება მხოლოდ რეალური ნაწილაკები, მაშინ P. f. ონტოლოგიურად უფრო მნიშვნელოვანი აღმოჩნდება, რადგან მას აქვს ვაკუუმური მდგომარეობა, რომელშიც არ არის რეალური ნაწილაკები (მაგრამ არის ვირტუალური ნაწილაკების განუსაზღვრელი ცვლადი რაოდენობა, რომელთა არსებობა გამოიხატება P.f.-ის ვაკუუმური მდგომარეობის რყევებში). . საკმაოდ ხშირად ახორციელებენ განსხვავებას P.f. ნაწილაკები - ურთიერთქმედების წყაროები და პ.ფ. ნაწილაკების მატარებლები ურთიერთქმედებისას. ეს გამოწვეულია წყაროს ნაწილაკებს შორის ურთიერთქმედების ინტერპრეტაციით, როგორც P.f-ის ვირტუალური კვანტების გაცვლა. , ემსახურება როგორც ურთიერთქმედების მატარებელს. ურთიერთქმედების საკმარისი ინტენსივობით (ენერგია ემსახურება როგორც ინტენსივობის საზომს), ვირტუალური კვანტები შეიძლება გადაიქცეს რეალურად, რაც წარმოშობს ე.წ. უფასო P. f. თავისუფალი პარამეტრული ფუნქციები, რომლებიც აღწერს ნაწილაკების მდგომარეობას ურთიერთქმედებამდე და მის შემდეგ, არ არის დაკვირვებადი, რადგან კვანტურ მექანიკაში დაკვირვება განუყოფელია ურთიერთქმედებისგან. ეს უკანასკნელი, ტ.სპ. კვანტური თეორია P.f., სხვა არაფერია, თუ არა ერთი დეტერმინატის გარდაქმნა. პ-ის სახელმწიფო ფ. (ნაწილაკების შეგროვება) მეორეში. პ-ის ურთიერთქმედება ვ. ჩვეულებრივ ინტერპრეტირებულია ნაწილაკების შთანთქმისა და გამოსხივების კონცეფციის საფუძველზე. ეს ნაწილაკები შეიძლება იყოს როგორც რეალური, ასევე ვირტუალური. ვირტუალური ნაწილაკებისთვის ენერგია და იმპულსი ემორჩილება კონსერვაციის კანონებს მხოლოდ ურთიერთობის განუსაზღვრელობამდე, ამიტომ მცირე დისტანციებზე შეიძლება მოხდეს ვირტუალური ნაწილაკების ძალიან დიდი რაოდენობის გაცვლა. ეს იწვევს იმ ფაქტს, რომ ურთიერთქმედების არსებობისას იკარგება მარტივი კავშირი ნაწილაკებსა და ზემოთ აღნიშნულ P.f.-ს შორის. ურთიერთქმედება ნაწილაკები (ისევე, როგორც ერთი რეალური ნაწილაკი, რომელიც ურთიერთქმედებს ვაკუუმთან სხვების არარსებობის შემთხვევაში, ისევე როგორც საკუთარ PF-თან, რომლის წყაროც თავად არის) გარშემორტყმულია ვირტუალური ნაწილაკების ღრუბლით. მკაცრად რომ ვთქვათ, რეალური ნაწილაკი აღარ შეიძლება შედარება ერთ ცალკეულ ერთეულთან. პ.ფ. Dr. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მისი იმიჯი მოიცავს, ამა თუ იმ ხარისხით, P.f. ყველა სხვა ელემენტარული ნაწილაკი. მთავარი თანამედროვეობის სირთულეები პ.ფ.-ის კვანტური თეორია. შედგება ურთიერთქმედების P. f. განტოლებების ზუსტი ამოხსნის მეთოდების არარსებობაში. კვანტურ ელექტროდინამიკაში (ელექტრომაგნიტური და ელექტრონ-პოზიტრონი P.f. ურთიერთქმედების თეორია), ასეთი განტოლებების სავარაუდო ამოხსნას ხელს უწყობს ურთიერთქმედების ძალის სიმცირე, რაც შესაძლებელს ხდის ურთიერთქმედების გამარტივებული მოდელის გამოყენებას (პერტურბაცია). თეორია). ძლიერი ურთიერთქმედების თეორიაში, სადაც კვანტური თეორია პ.ფ. წარმოადგენს მხოლოდ სქემას, ჯერჯერობით არც ერთი პრობლემა არ მოგვარებულა მკაცრად ურთიერთქმედების სიმცირის დაშვების გარეშე. ყველა P.f-ის მიზიდულობის აუცილებლობა. (მათ შორის გრავიტაციული, რომლის მიმართაც კვანტური მიდგომაც გამოიყენება) ელემენტარული ნაწილაკების ურთიერთქმედების ზუსტი აღწერისთვის წარმოშვა ერთიანი კვანტური თეორიის აგების სურვილი. P. f., რომელიც გამოცდილებიდან არ აიღებს ელემენტარული ნაწილაკების მასებისა და სპინების მთელ სპექტრს, არამედ ავტომატურად მიიღებს მას. ამ მიმართულებით ყველაზე ცნობილი მცდელობა ჰაიზენბერგს ეკუთვნის (ერთი არაწრფივი სპიპორის თეორია P. f. - „წინა მატერია“), რომელსაც, თუმცა, ჯერ კიდევ არ მოუტანია ხელშესახები ფიზიკური. შედეგები. P.f-ის კვანტურ თეორიაში აღნიშნული სირთულეები. გააცოცხლა იდეა P.f-ის ოპერატორებისთვის განტოლებების ამოხსნის მცდელობების შეცვლის შესახებ. განტოლებათა ისეთი სისტემის აგება, რომელიც დაფუძნებული იქნებოდა მხოლოდ გაფანტვის მატრიცის ზოგად თვისებებზე (S-მატრიცა), რომელიც პირდაპირ აკავშირებს თავისუფალი P. f-ის მდგომარეობას. ურთიერთქმედების დაწყებამდე და მის შემდეგ და არ აპირებს ურთიერთქმედების პროცესების დეტალურ სივრცით-დროის აღწერას. ამ გზაზე წარდგენა. დროთა განმავლობაში, ზოგიერთმა მეცნიერმა წამოაყენა რადიკალური მოთხოვნები, რომ მთლიანად უარი თქვან P.f კონცეფციის გამოყენებაზე. ეს კეთდება იმ დაშვების საფუძველზე, რომ სივრცე-დროის კონტინიუმის კონცეფციას ფიზიკური არ აქვს. მნიშვნელობა თანამედროვეში მიკროფიზიკა და თავისი სტატუსით ჰგავს ეთერის ცნებას მე-19 საუკუნის ფიზიკაში. (იხ. G. F. Chew, The dobious role of space-time continuum in microscopic physics, in Science Progress, 1963, v. 51, No 204, გვ. 529). ამავდროულად, სივრცითი-დროითი ცნებების (და მასთან ერთად P.F. ცნების) გამოყენების უარყოფა მიკროფიზიკაში, რა თქმა უნდა, არავითარ შემთხვევაში არ ნიშნავს მაკროფიზიკაში მათი გამოყენების უარყოფას (იხ. იქვე, E. I. Zimmerman, The სივრცე-დროის მაკროსკოპიული ბუნება, "American Journal of Physics", 1962, ტ. 30, გვ. 97). თუმცა, მეცნიერთა უმეტესობა მაინც საჭიროდ მიიჩნევს P.f-ის კონცეფციის გამოყენებას. (და მასთან ერთად, რა თქმა უნდა, სივრცით-დროითი წარმოდგენა) როგორც ონტოლოგიური. ელემენტარული ნაწილაკების ურთიერთქმედების აღწერის საფუძვლები. ამ გზაზე თეორიაში P.f. კერძოდ, საინტერესო აზრი ჩნდება ბუნებაში არსებობის შესახებ ე.წ. კომპენსირებადი და x P. f., რომელთაგან თითოეული პასუხისმგებელია ამა თუ იმ ფუნდამენტური ფიზიკურის შენარჩუნებაზე. რაოდენობები ურთიერთქმედებებში. მეთოდოლოგიური კომპლექსი. თანამედროვეობიდან წარმოშობილი პრობლემები იდეები P.f.-ის შესახებ, უკიდურესად მრავალმხრივია. იგი მოიცავს უაღრესად აბსტრაქტული მათემატიკური ინტერპრეტაციის პრობლემას თანამედროვე აპარატურა. P.f-ის თეორიები. (კერძოდ, ეს მოიცავს ვირტუალური ნაწილაკების ონტოლოგიური სტატუსის საკითხს) და ურთიერთქმედების აღწერის მეთოდების პრობლემას (ჰამილტონის ფორმალიზმი თუ S-მატრიცა?). ბოლო პრობლემა ჰგავს ცნებების ლოგიკაში მოძრაობის გამოხატვის ძველ პრობლემას, რომელიც დაფიქსირებულია ელეას ზენონის აპორიებში: როგორ აღვწეროთ ურთიერთქმედება - მისი შედეგებით (S-მატრიცა) თუ მისი სივრცე-დროის დინების მეშვეობით (ჰამილტონი. ფორმალიზმი). ეს ასევე მოიცავს ურთიერთქმედების აღწერის ადეკვატურობის პრობლემას სექ. იდეები P.f. და მისი წყაროს შესახებ, პაულის მიერ ჯერ კიდევ 30-იან წლებში. ყველა ამ და სხვა მრავალ მეთოდოლოგიურ საკითხზე მსჯელობა. P.f-ის თეორიის პრობლემები. მიმდინარე და შორს არის დასრულებამდე. ნათ.: Maxwell D.K., Izbr. op. ელექტრომაგნიტური ველის თეორიის შესახებ, ტრანს. [ინგლისურიდან], მ., 1954; აინშტაინი?., ინფელდ ლ., ფიზიკის ევოლუცია, ტრანს. ინგლისურიდან, 2nd ed., M., 1956; ოვჩინიკოვი? ?., მასისა და ენერგიის ცნება მათ ისტორიულში. განვითარება და ფილოსოფია. მნიშვნელობა, მ., 1957, გვ. 177; მარკოვი. ?., ჰიპერონები და კ-მეზონები, მოსკოვი, 1958; საკუთარი, ო თანამედროვე. ატომიზმის ფორმა, „VF“, 1960, No 3, 4; Shteinman R. Ya., Space and Time, M., 1962, გვ. 68, 143; კუზნეცოვი ბ.გ., ფიზიკური განვითარება. იდეები გალილეოდან აინშტაინამდე თანამედროვეობის ფონზე. მეცნიერებები, მ., 1963, წ. 2, 3, 4; Whittaker?., ეთერის და ელექტროენერგიის თეორიების ისტორია. კლასიკური თეორიები, L.–, 1951 წ.
სულების მატერიალიზაცია და სპილოების გავრცელება.
შესასვლელი ბილეთები 50-დან 2 საათამდე.
ი.ილფი, ე პეტროვირა არის ფუნდამენტური ურთიერთქმედება და ფუნდამენტური ველები? რატომ შეიძლება მივიჩნიოთ ფუნდამენტური ველები მატერიის ერთ-ერთ შემადგენლად?
გაკვეთილი-ლექცია
ის ფაქტი, რომ ეს სფერო განსაკუთრებული სახის მატერიაა, შეიძლება იკითხებოდეს ფიზიკის ბევრ სახელმძღვანელოში და ენციკლოპედიურ ლექსიკონშიც კი. მაგრამ ამ განცხადების ახსნა ყოველთვის არ არის ნაპოვნი. ამიტომ, ნათქვამის მნიშვნელობა ხშირად არასწორად არის გაგებული. ვცადოთ ამის გაგება და „ველის მატერიალიზაცია“. გაითვალისწინეთ, რომ ზემოაღნიშნული განცხადება არ ვრცელდება არცერთ ველზე, არამედ მხოლოდ ფუნდამენტურ ველებზე. რა არის ფუნდამენტური სფეროები?
ფუნდამენტური ურთიერთქმედება და ფუნდამენტური სფეროები. ფიზიკის შესწავლისას გაეცანი სხვადასხვა ძალებს - დრეკადობის ძალა, ხახუნის ძალა, მიზიდულობის ძალა. თითოეული ეს ძალა ახასიათებს გარკვეულ ურთიერთქმედებას სხეულებს შორის. მოგეხსენებათ, მეცნიერების განვითარებამ აჩვენა, რომ ყველა მაკროსკოპული სხეული შედგება ატომებისა და მოლეკულებისგან (უფრო ზუსტად, ბირთვებისა და ელექტრონებისგან). ატომურ-მოლეკულური მოდელიდან გამომდინარეობს, რომ მაკროსკოპულ სხეულებს შორის ზოგიერთი ურთიერთქმედება შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ატომებსა და მოლეკულებს შორის ურთიერთქმედების შედეგად ან, მატერიის სტრუქტურაში კიდევ უფრო დიდი სიღრმით, ბირთვებსა და ელექტრონებს შორის ურთიერთქმედების შედეგად. რომლებიც ქმნიან მაკროსკოპულ სხეულებს.
კერძოდ, ისეთი ძალები, როგორიცაა ელასტიურობის ძალა და ხახუნის ძალა, არის ელექტრონებსა და ბირთვებს შორის მოქმედი ძალების შედეგი. მაგრამ შეუძლებელი იყო გრავიტაციული ურთიერთქმედებებისა და ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედებების შემცირება სხვა ურთიერთქმედებებამდე, თუმცა ასეთი მცდელობები გაკეთდა.
ურთიერთქმედებების დასახასიათებლად, რომლებიც არ შემცირდება სხვა ურთიერთქმედებებზე, მათ დაიწყეს ცნების გამოყენება ფუნდამენტურირაც ნიშნავს "ძირითადი".
როგორც წინა პარაგრაფში აღვნიშნეთ, ფუნდამენტური გრავიტაციული და ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედება შეიძლება განვიხილოთ _ ველთან ურთიერთქმედების საფუძველზე. დაიწყო ფუნდამენტური ურთიერთქმედებების შესაბამისი ველების გამოძახება ფუნდამენტური სფეროები.
ფუნდამენტური ურთიერთქმედება არის გრავიტაციული და ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედება.
მეცნიერების განვითარებამ აჩვენა, რომ გრავიტაციული და ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედება არ არის ერთადერთი ფუნდამენტური ურთიერთქმედება. აქამდე ოთხი ფუნდამენტური ურთიერთქმედება იქნა აღმოჩენილი. ჩვენ ვიგებთ ორ სხვა ფუნდამენტურ ურთიერთქმედებას მიკროსამყაროს შესწავლისას.
ელექტრომაგნიტური და გრავიტაციული ველები არის ფუნდამენტური ველები, რომლებიც არ შეიძლება შემცირდეს ნებისმიერი ნაწილაკების მოძრაობამდე.
შორ მანძილზე და ახლო მანძილზე. ჩვენ უკვე ვიცით, რომ ნაწილაკებს შორის ურთიერთქმედება (დამუხტულ და დაუმუხტავ) შეიძლება აღწერილი იყოს ველების გამოყენებით, მაგრამ ასევე შესაძლებელია არ შემოვიტანოთ ველის ცნება. კონცეფციას, რომლის მიხედვითაც ნაწილაკებს შორის ურთიერთქმედება პირდაპირ არის აღწერილი, ველის ცნების შემოღების გარეშე, ეწოდება შორ მანძილზე ურთიერთქმედების ცნება. ეს სახელი ნიშნავს, რომ ნაწილაკები ურთიერთქმედებენ შორ მანძილზე. პირიქით, მეორე ცნებას, რომლის მიხედვითაც ურთიერთქმედება ხორციელდება ველის საშუალო საშუალებით (გრავიტაციული და ელექტრომაგნიტური), ახლო მოქმედების ცნებას უწოდებენ. მოკლე დისტანციური მოქმედების ცნების მნიშვნელობა მდგომარეობს იმაში, რომ ნაწილაკი ურთიერთქმედებს მის მახლობლად არსებულ ველთან, თუმცა თავად ეს ველი შეიძლება შეიქმნას ნაწილაკებით, რომლებიც ძალიან შორს არიან (ნახ. 13).
ბრინჯი. 13. ურთიერთქმედების ილუსტრაცია, რომელიც დაფუძნებულია შორ მანძილზე მოქმედების კონცეფციაზე (a) და მოკლე მოქმედების კონცეფციაზე (ბ. გ)
პირველ შემთხვევაში (იხ. სურ. 13, ა), მუხტზე q გავლენას ახდენს ძალა F მუხტიდან, რომელიც მდებარეობს r მანძილზე. მეორე შემთხვევაში მუხტი Q ქმნის ველს E(x, y, z) მის გარშემო არსებულ სივრცეში. კერძოდ, x 0, y 0, z 0 კოორდინატების მქონე წერტილში, სადაც მუხტი q მდებარეობს, იქმნება ველი E (x 0, y 0, z 0) (იხ. სურ. 13, ბ). ეს ველი, და არა უშუალოდ მუხტი Q, ურთიერთქმედებს მუხტთან q (იხ. სურ. 13, გ).
ისტორიულად, ბუნების შესახებ ცოდნა ისე განვითარდა, რომ 30-იან წლებში შემოთავაზებული მოკლე მოქმედების კონცეფცია. XIX საუკუნე ინგლისელი ფიზიკოსის მ.ფარადეის მიერ მხოლოდ მოსახერხებელ აღწერად აღიქმებოდა.
სიტუაცია ძირეულად შეიცვალა მას შემდეგ, რაც აღმოაჩინა ელექტრომაგნიტური ტალღები, რომლებიც გავრცელდა სასრული სიჩქარით - სინათლის სიჩქარით. ელექტრომაგნიტური ტალღების თეორიიდან გამომდინარეობდა, რომ ელექტრომაგნიტური ველის ნებისმიერი ცვლილება ვრცელდება სივრცეში ასევე სინათლის სიჩქარით. მე-13 სურათზე ნაჩვენები მაგალითის მითითებით, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ თუ Q მუხტი იწყებს მოძრაობას დროის რაღაც მომენტში, მაშინ მუხტი q იგრძნობს მასზე მოქმედი ძალის ცვლილებას არა ერთდროულად, არამედ შემდეგ დრო r/s (c არის სინათლის სიჩქარე), ანუ დრო, რომელიც საჭიროა ელექტრომაგნიტური ტალღის გადაადგილებისთვის Q მუხტიდან q დამუხტამდე.
ელექტრომაგნიტური ტალღების გავრცელების სასრულობა მივყავართ იმ ფაქტს, რომ ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედების აღწერა შორ მანძილზე მოქმედების კონცეფციაზე დაყრდნობით ხდება მოუხერხებელი.
ამის გასაგებად, განიხილეთ შემდეგი მაგალითი. 1054 წელს ცაზე კაშკაშა ვარსკვლავი გამოჩნდა, რომლის სინათლეს დღის განმავლობაშიც კი აკვირდებოდნენ რამდენიმე კვირის განმავლობაში. შემდეგ ვარსკვლავი გარდაიცვალა და ამჟამად, ციური სფეროს რეგიონში, სადაც ვარსკვლავი მდებარეობდა, აღინიშნება სუსტად მანათობელი წარმონაქმნი, რომელსაც კრაბის ნისლეული ეწოდა. ვარსკვლავების ევოლუციის შესახებ თანამედროვე იდეების შესაბამისად, მოხდა ვარსკვლავის ამოფრქვევა, რომლის დროსაც მისი გამოსხივების ძალა მილიარდჯერ გაიზარდა, რის შემდეგაც ვარსკვლავი დაიშალა. კაშკაშა მანათობელი ვარსკვლავის ნაცვლად წარმოიქმნა პრაქტიკულად არგამოსხივებადი ნეიტრონული ვარსკვლავი და სუსტად მანათობელი გაზის გაფართოებული ღრუბელი.
მოკლე დისტანციური მოქმედების კონცეფციის თვალსაზრისით, ვარსკვლავის შუქზე დაკვირვება მცირდება შემდეგზე. ვარსკვლავის მუხტებმა შექმნა ველი, რომელიც ტალღის სახით მიაღწია დედამიწას და ზემოქმედებდა დამკვირვებლის თვალის ბადურის ელექტრონებს. ამავდროულად, ტალღა დედამიწას ასობით წლის განმავლობაში აღწევდა. ხალხი უყურებდა ვარსკვლავის ციმციმს, როდესაც თავად ვარსკვლავი იქ აღარ იყო. თუ ჩვენ ვცდილობთ აღვწეროთ ეს დაკვირვება გრძელვადიანი მოქმედების კონცეფციის საფუძველზე, მაშინ უნდა ვივარაუდოთ, რომ თვალის ბადურაზე მუხტები ურთიერთქმედებენ არა ვარსკვლავის მუხტებთან, არამედ მათთან, რომელიც ოდესღაც იყო. ვარსკვლავი, რომელიც აღარ არსებობს. გაითვალისწინეთ, რომ ნეიტრონული ვარსკვლავის ფორმირებისას ბევრი მუხტი ქრება, ვინაიდან ნეიტრონები წარმოიქმნება ელექტრონებისაგან და პროტონებისგან - ნეიტრალური ნაწილაკები, რომლებიც პრაქტიკულად არ მონაწილეობენ ელექტრომაგნიტურ ურთიერთქმედებაში. დამეთანხმებით, რომ აღწერა, რომელიც ეფუძნება ურთიერთქმედებას იმასთან, რაც ოდესღაც იყო, მაგრამ არ არსებობს ახლა, "არ არის ძალიან მოსახერხებელი".
ველის მასალად აღიარების კიდევ ერთი მიზეზი დაკავშირებულია იმ ფაქტთან, რომ ელექტრომაგნიტური ტალღა გადასცემს ენერგიას და იმპულსს სივრცეში (დაწვრილებით იხილეთ § 57). თუ ველი არ ითვლება მატერიალურად, მაშინ უნდა ვაღიაროთ, რომ ენერგია და იმპულსი არ არის დაკავშირებული რაიმე მატერიალურთან და თავად გადაიცემა სივრცეში.
ფარდობითობის თეორია, რომელიც ჩამოყალიბდა 1905 წელს ალბერტ აინშტაინის მიერ, ეფუძნება პოსტულატს, რომ არ არსებობს ურთიერთქმედება (მათ შორის ფუნდამენტური), რომელიც სინათლეზე უფრო სწრაფად ვრცელდება.
ჩვენ დავიწყეთ ეს აბზაცი „სულების მატერიალიზაციით“. ფიზიკოსები მახვილგონივრული ადამიანები არიან და ცნება „სულები“ უკვე გამოიყენება თანამედროვე დარგის თეორიაში. შეიძლება ითქვას, რომ ეს სულები ჯერ კიდევ არ მატერიალიზებულან, ანუ გამოცდილებაში არ შეინიშნება. მაგრამ ფუნდამენტური დარგების მეცნიერება ჯერ არ დასრულებულა.
ფუნდამენტური ველების გავრცელების სასრულობა და მათი კავშირი ენერგიასთან და იმპულსთან (ამ ველების მიერ ენერგიისა და იმპულსის გადაცემა) იწვევს ამ ველების მატერიის ერთ-ერთ შემადგენელ შემადგენელად აღიარებას. ამრიგად, მატერია წარმოდგენილია ნაწილაკებით (ნივთიერებით) და ფუნდამენტური ველებით.
- რას ნიშნავს ცნებები „ფუნდამენტური ველები“ და „ფუნდამენტური ურთიერთქმედებები“?
- მიეცით ველების მაგალითები, რომლებიც არ არის ფუნდამენტური.
- დაფიქრდით და მოიყვანეთ არაფუნდამენტური ურთიერთქმედების მაგალითები.
