В микромире

Закон сохранения электрического заряда гласит, что алгебраическая сумма зарядов электрически замкнутой системы сохраняется.

Закон сохранения заряда выполняется абсолютно точно. На данный момент его происхождение объясняют следствием принципа калибровочной инвариантности

Закон сохранения лептонного числа разность числа лептонов и антилептонов в данной системе. Во всех наблюдавшихся процессах лептонное число в замкнутой системе сохраняется, поэтому был сформулирован закон сохранения лептонного заряда, являющийся одним из экспериментальных оснований Стандартной Модели физики элементарных частиц. Однако причины, по которым лептонное число сохраняется, пока неизвестны.

Закон сохранения барионного числа это приблизительно сохраняемое квантовое число системы.

15 Фундаментальные взаимодействия в природе

Фундаментальные взаимодействия — качественно различающиеся типы взаимодействия элементарных частиц и составленных из них тел.

На сегодня достоверно известно существование четырех фундаментальных взаимодействий:

гравитационного(источник-масса;опис з. всемирн. тяготения; проявление кривизны пр)

электромагнитного(источник-заряд;как+ так и -; обеспеч. сущ. атомов, мол, микроскопич. тел)

сильного(проявляется в притяжении нуклонов в сост. ядер атомов, опр. яд. силы, переносчики глюоны. обесп. устойч. ат.ядер)

слабого(ответственно за все виды в-расп.,переносик-бозоны, отвеч за яд. процессы на земле и в недрах звезд, обеспеч. вселенную эн. и вещ-ом)

При этом электромагнитное и слабое взаимодействия являются проявлениями единого электрослабого взаимодействия.

вид	Конст. взаимод.(количеств характеристика)	Радиус действия	Время хар. с.	механизм	Обл. проявления
сильное(только в микромире)	1	10-13 - 10-12	10-24 - 10-23	обмен кварками	ат. ядра
электромагнитное(дальнодейств)	7,3*10 -3	8	10-21 - 10-19	обмен фотонами	ат, молек.
слабое (только в микромире)	10 -14	2* 10 -16	10-13 - 10-10	обмен векторными бозонами	радиоактивный В-распад
гравитационное(дальнодейств)	6*10 -39	8	?	обмен гравитонами	массивные тела

17 Порядок и беспорядок в природе

заложен 2 з-н термодинамики Невозможен процесс, единственным р-том которого было бы превращение тепла в работу

в закрытых системах процессы направлены в сторону увеличения энтропии

дель. S=дельQ/Т; S-энтропия

S=kLnW,где W- термодинамич. вероятность>1, она характеризует кол-во микросостояний системы. с помощью кот. реализуется макросостояние системы (число перестановок. Чем больше перестановок тем больше энтропия)

безпорядок. при s-max(P,V.T.c)

порядок при s=min t=0K -273 абс. ноль. смерть всего

тепло не все в работу

16 Концепция дально и близко действия. Теория единого поля

Дальнодействие (непосредственное действие тел на расстоянии) и близкодействие — две концепции классической физики, противоборствовавшие на заре её становления.

Согласно концепции дальнодействия, тела действуют друг на друга без материальных посредников, через пустоту, на любом расстоянии. Такое взаимодействие осуществляется с бесконечно большой скоростью (но подчиняется определённым законам). Примером силы, считавшейся одним из примеров непосредственного действия на расстоянии, можно считать силу всемирного тяготения в классической теории гравитации Ньютона.

Согласно концепции близкодействия, взаимодействия передаются с помощью особых материальных посредников и с конечной скоростью. Например, в случае электромагнитных взаимодействий таким посредником является электромагнитное поле.

В современной физике эти понятия иногда используются в другом смысле, а именно, дальнодействующими полями называют гравитационное и электромагнитное (они подчиняются в классическом пределе закону обратных квадратов), а короткодействующими — поля сильного и слабого взаимодействия, которые быстро спадают с расстоянием на больших масштабах, и поэтому проявляются лишь при малых расстояниях между частицами. Принципиальное отличие теории близкодействия, принятой на сегодняшний день, можно рассмотреть на простом примере: взаимодействии двух точечных частиц. Концепция близкодействия постулирует, что в процессе этого взаимодействия частица А испускает другую частицу — С, при этом ее скорость и импульс меняются согласно законам сохранения. Частица С поглощается частицей В, что, в свою очередь, приводит к изменению импульса и скорости последней. В результате создается иллюзия непосредственного влияния частиц A и B друг на друга.

В современной физике проводится четкое разделение материи на частицы-участники (или источники) взаимодействий (называемые веществом) и частицы-переносчики взаимодействий (называемые полем). Из четырех видов фундаментальных взаимодействий надежную экспериментальную проверку существования частиц-переносчиков получили три — сильное, слабое и электромагнитное взаимодействия. Обнаружение переносчиков гравитационного взаимодействия — так называемых гравитонов — как отдельных частиц на современном уровне техники проблематично. Их существование предсказывается в некоторых квантовых расширениях Общей теории относительности и других теориях квантовой гравитации.

Важным отличием теории близкодействия от теории дальнодействия является наличие максимальной скорости распространения взаимодействий (полей, частиц), совпадающей со скоростью света.

теория ед поля:

в 19 в. максвелл обьединил электрич и магнит. взаимодействия=э\магн. теория

Т электрослабого взаимодействия 1967 вкл. в себя: обьединение электромагнитного и слабого взаимодействия(при10 в2 ГэВ и 10 в 15 К). подтверджено на ускорителе открытием частиц w и z.ответств. за слабое взаимодействие() при такой t изчезают различия между взаимодействиями

т. великого обьединения: слабое+э\магнитное+ сильное при энергии 1014 ГэВ (10 в 27 К); предсказывает распад протона, необходим эксперимент

т. суперобьединениепопытка обьединить все взаимодействия. при т 10 в 32 к созд. вселенная. предполагаются открытия скрытой материи, превосх. массу всех галактик; частицы(тахионы),движущ. со скоростью больше света.

18. Синергетическая концепция развития природы

синергетика- сотрудничество. содействиенаука о самоорганизации систем

самоорганизация- целенаправленный процесс развития от менее сложных систем к более сложным и упорядоченным формам организации

усл. самоорганизации:

открытость(способность обмениваться с окр средой в-вом.энерг, информ)

неравновесность(сист. должна наход. далеко от точки термодин. равновесия)

неустойчивость(возникновение и усиление порядка через флуктуации)

наруш. симметрии

«+» обратная связь(изменения накапливаются. что приводит к возникновению нового порядка)

2 этапа:

1 эвол. путь развития. закономерность-крит. точка-т. бифуркации.которая меняет протекание процесса_2 этап скачек

осн выводы:

хаос созидателен

развитие через неустойчивость

для развитие есть несколько альтерн. путей

сложным сист. нельзя навязать путь развития

развитие осущ. через случайный выбор в т. бифурк.

динамика развития рассм. как единство случ и необх

в воздействии на сист. главное не сила. а хар-р воздействия

Возникновение упорядоченных сложных систем обусловлено рождением колл. типов поведения под возд. флуктуаций, их конкур. и отбором того типа поведения,кот. оказывается способным сохраниться в усл. Конкуренции