Философские проблемы естествознания
Современная физическая картина мира
Курс лекций для магистров I года обучения
по направлению «Физика»
(36 часов)
Лектор проф., д.ф.-м.н.,
Физическая картина мира как целостный образ природы. Концептуальная структура современной физики. Фейнманова модель природы: объект и его окружение. Классическая и неклассическая физика на микро- и макроуровнях описания.
Пространство событий и модели объектов (корпускула и континуум) в классической физике. Вещество и электромагнитное излучение как формы материи. Специальная теория относительности – основа целостности классической физики на микроуровне. Фундаментальная константа – скорость света в вакууме.
Корпускула и система корпускул. Масса, импульс, энергия и момент как фундаментальные характеристики объектов. Законы сохранения и их связь со свойствами пространства и времени.
Концепция регулярного воздействия и взаимодействия. Детерминированное и стохастическое описание движения. Концепция квазичастиц в классической динамике и ее реализация в описании различных физических систем.
Континуум (сплошная среда). Концепция нормальных мод и ее реализация в описании различных физических системах: упругие колебания в кристаллах, квазистационарный электрический ток. Идеальные проводники, сверхпроводники и плазма в квазистационарном электромагнитном поле.
Концепция суперпозиции состояний в классической динамике. Базисные и суперпозиционные состояния: законы дисперсии и пространственные формы состояний. Состояния поляризации электромагнитного излучения.
НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?
Термодинамика и геометрия как наиболее общая реализации фейнмановой модели описания природы. Классические модели макроокружения: термостат и черная дыра. Современная трактовка понятий и начал классической термодинамики.
Кривизна пространства-времени в классической теории гравитации. Фундаментальная константа – гравитационная постоянная. Идея взаимосвязи пространства- времени и материи в общей теории относительности. Проблема устойчивости и целостности классического описания природы в физике.
Фейнманова модель в неклассической картине мира: стохастическое воздействие и флуктуации физических характеристик. Концепция ансамблевого описания. Пространство состояний: квантовые и тепловые состояния. Фундаментальные константы – постоянные Планка и Больцмана.
Квантон как модель объекта в квантовом состоянии. Концепция суперпозиции квантовых состояний. Неустойчивость пакета волн де Бройля. Идея целостности квантовых состояний и современная трактовка принципа дополнительности.
Квантовые флуктуации характеристик квантона. Концепция корреляции флуктуаций в квантовых состояниях: соотношение неопределенностей Шредингера и его частные версии. Переходы между квантовыми состояниями и стохастическое обменное взаимодействие.
Концепция тождественности квантонов: бозоны и фермионы. Роль идеи квазичастиц в неклассической физике. Относительность границ между микро- и макроописанием физических систем.
Концепция элементарности в микромире и ее пределы. Стандартная модель элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий. Квантовые поля, частицы и античастицы, физический вакуум. Кварки и лептоны. Идея спонтанного нарушения симметрии
Тепловые состояния. Броуновское движение. Обобщение понятия теплового равновесия. Концепция корреляции флуктуаций в тепловых состояниях. Соотношения неопределенностей Эйнштейна для макропараметров.
Проблема целостности неклассического описания природы в физике. Взаимовлияние квантового и теплового стохастических воздействий. Квантово-тепловые флуктуации.
Принципы построения целостной многомерной физической картины мира. Современная трактовка принципа соответствия: взаимосвязь классического и неклассического описания. Четыре фундаментальные константы и устойчивость современной физической картины мира.
Концепции эволюции и самоорганизации в природе. Краткий очерк естественной истории мира от Большого взрыва до наших дней. Простейшие модели самоорганизации. Границы применимости современных физических теорий: планковские величины, темная материя, темная энергия.
 |
