- •1. Какие конкретно явления природы, объекты, механизмы были объяснены и какие достижения техники созданы на основе законов квантовой механики?
- •2. Почему Макса Планка считают основателем квантовой теории? в связи с чем была введена в науку гипотеза квантов?
- •3. Каковы экспериментальные доказательства корпускулярного характера света? Кратко опишите по крайней мере два из них, полученные в начале хх века.
- •4. Кратко изложите волновую концепцию описания частиц. В чем заключалась экспериментальная проверка этой гипотезы? Что такое длина волны де Бройля?
- •5. Кратко опишите первые модели атома, предложенные Дж.Томсоном и э.Резерфордом. Какие факты указывали на противоречивость каждой модели?
- •6. Сформулируйте два постулата и опишите модель атома, предложенные н.Бором. Какие экспериментальные данные подтвердили его теорию?
- •7. Почему состояние микрообъекта невозможно определить так же, как в классической теории Ньютона?
- •8. Какая величина характеризует состояние квантово-механической системы? Каков ее физический смысл?
- •9. В связи с чем говорят о вероятностном детерминизме в квантовой механике?
- •10. Кратко изложите историческое развитие взглядов на соотношение между динамическими и статистическими закономерностями в описании явлений природы.
- •11.Каким образом появление квантовой механики повлияло на представления о соотношении динамических и статистических законов в описании природных закономерностей?
- •12.Укажите основные различия между динамическими и статистическими закономерностями в описании природных процессов
- •13.Почему с одним и тем же микрообъектом мы вынуждены связывать такие противоречивые макроскопические образы как волна и частица?
- •15.Обладают ли волновыми свойствами макрообъекты (например, Земля или теннисный мяч)? Почему мы не говорим о корпускулярно-волновом дуализме в отношении объектов макромира?
- •16 В чем заключается принцип дополнительности, предложенный н.Бором? Где он применяется?
- •27. Какими особенностями электронного строения определяются свойства кристалла (на примере проводников, полупроводников и диэлектриков)?
- •29. Какие разновидности кварков были выделены?
- •31. На какие типы можно разделить элементарные частицы в зависимости от времени жизни (t), массы(m), спина(s)?
- •32. К каким основным типам сил можно свести все известные взаимодействия в природе?
- •39. Приведите общую схему классификации элементарных частиц (стандартная модель).
- •40. На основе какой идеи, когда и кем были объединены описания электромагнитного и слабого взаимодействий?
- •42. Что за объект физический вакуум?
39. Приведите общую схему классификации элементарных частиц (стандартная модель).
1. адроны — частицы, участвующие во всех видах фундаментальных взаимодействий. Они состоят из кварков и подразделяются, в свою очередь, на: мезоны (адроны с целым спином, то есть бозоны); барионы (адроны с полуцелым спином, то есть фермионы). К ним, в частности, относятся частицы, составляющие ядро атома,- протон и нейтрон..
2. лептоны – частицы, участвующие только в электромагнитном и слабом взаимодействиях (электрон, мюон, фотон, нейтрино)
40. На основе какой идеи, когда и кем были объединены описания электромагнитного и слабого взаимодействий?
Физики-теоретики Вейнберг, Глешоу и Салам нашли следующее решение: слабые взаимодействия являются, как и электромагнитные, обменными взаимодействиями. Но осуществляются они благодаря обмену тяжелыми промежуточными бозонами. В 1982-83 годах Карл Руббиа открыл промежуточные бозоны. Массы покоя этих частиц оказались очень большими, больше. (Ответственный за электромагнитные взаимодействия -квант также является промежуточным бозоном, но его масса покоя 0). Таким образом, объясняется внутреннее единство процессов электромагнитного и слабого взаимодействия. Была создана единая теория электрослабых взаимодействий.
41. Каковы основные трудности объединения гравитации с остальными силами? Каковы особенности струнных теорий?
Основная трудность построения теории, которая объединяла бы гравитацию с остальными силами, связана с тем, что общая теория относительности представляет собой классическую теорию, т. е. не включает в себя квантово-механический принцип неопределенности. Другие же частные теории существенно связаны с квантовой механикой.
Среди многих свойств теории струн особенно важны три нижеследующих:
-
Гравитация и квантовая механика являются неотъемлемыми принципами устройства Вселенной, и поэтому любой проект единой теории обязан включать и то, и другое. В теории струн это реализуется.
-
Существуют и другие ключевые концепции, — многие из которых были проверены экспериментально, — являющиеся центральными для нашего понимания Вселенной. В их числе — спин, существование поколений частиц материи и частиц-переносчиков взаимодействия, калибровочная симметрия, принцип эквивалентности, нарушение симметрии и суперсимметрия. Всё это естественным образом вытекает из теории струн.
-
В отличие от более общепринятых теорий, таких, как стандартная модель с её 19 свободными параметрами, которые могут подгоняться для обеспечения согласия с экспериментом, в теории струн свободных параметров нет.
42. Что за объект физический вакуум?
Под физическим вакуумом понимают полностью лишённое вещества пространство. Квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей.