XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

В своём развитии естествознание за последние три века достигло значительных успехов. Последовательно исследовались четыре фундаментальных взаимодействия: гравитационное XVII в., электромагнитное XIX в., ядерное, сильное и слабое XX в. Гравитации является всеобщей. Но гравитация слишком слаба, чтобы сохранить единство вещественной структуры – камня, молекулы, атома и атомного ядра. Действию электромагнитной силы подвержены все электрически заряженные частицы. Для каждого взаимодействия были разработаны собственные теории. Однако академик М.А. Марков высказал идею о возможном объединении в будущем этих четырёх типов взаимодействий. И действительно, по мере развития теоретической физики, началось объединение теорий данных взаимодействий. Так возникла единая теория электромагнитного и слабого взаимодействий – электрослабое взаимодействие. За создание этой теории учёные С. Вайнберг. А. Салам и П. Глэшоу получили Нобелевскую премию. Позднее удалось объединить теорию электрослабого и сильного взаимодействия. В дальнейшем появились идеи построения единой теории поля – как теории суперобъединения этих четырёх типов взаимодействий.

Создание единой теории поля способно доказать:

- принципиальные основы мироздания опираются на единые законы, и любые взаимодействия, как частные случай, вытекают из общего взаимодействия;

- четыре типа взаимодействий являются основой континуальной концепций описания природы.

У истоков единой теории поля стояли М. Фарадей. Д. Максвелл, А. Эйнштейн. Далее были установлены открытия важнейших физических истин: электрические и магнитные силы создаются единым материальным объектом – электромагнитным полем.

Электромагнитные взаимодействия как тип фундаментальных взаимодействий (наряду с гравитационным, слабым и сильным), который характеризуется участием электромагнитного поля в процессах взаимодействия. Электромагнитное поле осуществляет взаимодействие между заряженными телами. Так, притяжение между двумя неподвижными телами, обладающими разноимёнными электрическими зарядами, осуществляется посредством электрического поля, создаваемого этими зарядами; сила притяжения пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними (закон Кулона). Зависимость от расстояния определяет дальнодействующий характер электромагнитного взаимодействия, его неограниченный радиус действия. Поэтому в атомах на очень малых расстояниях ~ 10^-8 см, электромагнитные силы на много порядков превышают ядерные, радиус действия которых ~ 10-¹² см. Электромагнитное взаимодействие отвечает за существование основных составных частей вещества: атомов и молекул и определяет взаимодействие ядер и электронов в этих микросистемах. Поэтому к электромагнитному взаимодействию сводится большинство сил, наблюдающихся в макроскопических явлениях: сила трения, сила упругости.

Свойства различных агрегатных состояний вещества, химические превращения, процессы излучения, распространения и поглощения электромагнитных волн определяются электромагнитным взаимодействием.

Поле как особая форма материи, связывает частицы вещества в единые системы и передаёт с конечной скоростью действия одних частиц на другие.

Это положение отражает суть континуальной концепции описания природы.

Континуальная концепция описания природы имеет огромный спектр практического применения – это, например, использование волновых свойств света, таких, как интерференция, для измерения малых линейных и угловых величин, качества шлифовки поверхностей, в лазерных технологиях, для передачи сигнала в средствах связи, для записи, хранения и передаче информации.

Кроме того, континуальная концепция описания природы позволяет систематизировать знания об волновых явлениях; показать роль практики в научном познании окружающего мира.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для студентов вузов. – 11-е изд., перераб. и доп.– М.: КНОРУС, 2012. – 670 с.

2 Френкель Е.Н. Концепции современного естествознания: Учебное по-собие / Е.Н. Френкель. – Ростов н/Д: Феникс, 2014. – 246 с.