Основные положения теории суперобъединения (единой теории поля)
Основополагающей идеей построения современной физической исследовательской программы является концепция целостности, в рамках которой в качестве фундаментальной физической реальности рассматривается неделимая взаимосвязанная целостная Вселенная, а относительно независимо ведущие себя ее части – как просто особые и случайные формы. Таким образом, именно Вселенная в целом становится предметом исследования современной теоретической физики. Здесь задачи физики элементарных проблем пересекаются с космологическими проблемами, вливаясь в общую картину построения мира. Все качественное многообразие мира – различие типов взаимодействий, различие между частицами вещества и квантамиполей, существование конкретных элементарных частиц с их характеристиками и свойствами – предстает в рамках данной программы как моменты в ходе эволюции Вселенной. Признание определяющей роли целого по отношению к его частям составляет существо диалектической методологии в познании и является содержательной стороной нового постнеклассического подхода к анализу сложных систем, именуемогосинергетикой.
В рамках такого целостного подход новое методологическое значение приобретает физический вакуум, предстающий как основной объект физической теории, как прародитель известного нам мира. Анализ состояния дел в современной физике позволяет рассматривать его в качествеисходной абстракции в теории.
Исходя из представлений о суперсимметричном состоянии исходного вакуума нашей Вселенной, весь последующий процесс эволюции Вселенной рассматривается как сменяющие друг друга этапы, содержащие критические точки – моменты нарушения симметрии, приводящие в конечном счете к физическому многообразию мира (рис. 6).
Таким образом, концепция целостности содержит в себеконцепцию развития,самодвижения,самоорганизации, выраженных через призму взаимоотношения категорийсимметриииасимметрии. Ибо важнейшим признаком развития является асимметричность тех изменений, из которых процесс развития складывается. Это выдвигает на повестку дня вопрос об историзме физических объектов, проявляющих свою определенность в определенные исторические моменты в ходе самодвижения целого, – в моменты спонтанного нарушения симметрии исходного вакуума. При этом вакуум играет роль макрообстановки, макроусловий, по отношению к которому элементарные частицы проявляют свои свойства – спины, массы, заряды и т. д.
Рис. 6.Новые представления о структуре материи
Рассмотрение вакуума как исходной абстракции известного нам мира позволяет реализовать при построении единой теории поля метод восхождения от абстрактного к конкретному.
Фундаментальные физические идеи, лежащие в основе построения единой теории поля, реализующие вышеназванные трансдисциплинарные методологические концепции, следующие:
а) новые представления о структуре материи – сопоставление представлений о структуре материи на разных этапах эволюции науки (представлено на рисунке);
б) идея о калибровочной природе всех взаимодействий;
в) идея о спонтанном нарушении симметрии исходного вакуума.
- Оглавление
- Тема 2.1. Развитие представлений о структуре материального мира 4
- Тема 2.2. Свойства объектов микромира 26
- Тема 2.3. Материя в пространстве и времени 46
- Тема 2.4. Законы сохранения как проявление симметрии материального мира 59
- Тема 2.5. Физические свойства объектов макромира. Хаос и самоорганизация 65
- Тема 2.6. Химические процессы в макросистемах 91
- Тема 2.7. Развитие представлений о строении и эволюции мегамира 112
- Тема 2.1. Развитие представлений о структуре материального мира
- Структурные уровни организации материи
- Объекты микромира
- Объекты макромира
- Объекты мегамира
- Корпускулярная и континуальная концепции описания природы
- Взаимодействия и движение структур материального мира Четыре вида взаимодействий и их характеристика
- Концепции близкодействия и дальнодействия
- Характер движения структур мира
- Энергия. Основные виды энергии
- Тема 2.2. Свойства объектов микромира Развитие представлений о строении атомов
- Теория атома н. Бора
- Модель строения атома э. Резерфорда
- Корпускулярно-волновой дуализм в современной физике
- Элементарные частицы и их основные характеристики
- Ядра атомов. Ядерная энергия
- Основные положения теории суперобъединения (единой теории поля)
- Методологические следствия из квантовой концепции
- Тема 2.3. Материя в пространстве и времени Развитие представлений о пространстве и времени
- Классическая концепция
- Характеристики пространства, его трехмерность, однородность, изотропность. Характеристики времени, его анизотропность
- Принцип относительности Галилея (принцип инерции). Инерциальные системы отсчета
- Постулаты специальной теории относительности. Выводы из анализа преобразований Лоренца
- Общая теория относительности: зависимость свойств пространства-времени от распределения материи
- Тема 2.4. Законы сохранения как проявление симметрии материального мира Симметрия как инвариантность. Принципы симметрии
- Симметрии пространства-времени
- Связь законов сохранения с симметрией (теорема Нетер)
- Закон сохранения импульса, закон сохранения момента импульса, закон сохранения заряда, закон сохранения энергии. Фундаментальный характер законов сохранения
- Значение представлений о симметрии в познании объектов микро-, макро-, мегамира
- Тема 2.5. Физические свойства объектов макромира. Хаос и самоорганизация Порядок и беспорядок в природе
- Классическая термодинамика. Состояние. Параметры макросостояния: температура, давление, удельный объем
- Закон сохранения энергии в макроскопических процессах (первое начало термодинамики)
- Принцип возрастания энтропии (второе начало термодинамики) и необратимость времени
- Направленность самопроизвольно протекающих процессов. Тепловая смерть Вселенной. Философский смысл возрастания энтропии
- Молекулярно-кинетический (статистический) метод изучения макросистем. Вероятностный характер возрастания энтропии (Больцман)
- Проблема возникновения упорядоченных структур в природе
- Открытые системы. Неравновесные процессы. Синергетика (Хакен), неравновесная термодинамика (Пригожин)
- Самоорганизация в живой и неживой природе, ее пороговый характер. Диссипативные структуры, флуктуация, бифуркация, аттрактор
- Тема 2.6. Химические процессы в макросистемах Химия как наука
- Основные химические концепции: учение о составе, структурная химия, химическая кинетика и термодинамика, эволюционная химия
- Этапы развития химии
- I. Донаучный этап
- 1. Натурфилософский период
- 2. Алхимический период
- II. Научный этап
- 1. Становление учения о составе
- 2. Становление структурной химии
- 3. Изучение химических процессов
- 4. Эволюционная химия
- Химический элемент. Вещество. Реакционная способность веществ
- Химические процессы
- Связь физических, химических и биологических форм движения материи
- Тема 2.7. Развитие представлений о строении и эволюции мегамира Структура мегамира
- Развитие представлений об организации мегамира. Модели Вселенной
- Геоцентрическая система мира
- Гелиоцентрическая система мира
- Космологические теории классической механики
- Модели устройства Вселенной, созданные на основе общей теории относительности и релятивистской теории тяготения
- Стадии развития Вселенной
- Структура современной Вселенной
- Солнечная система
- Внутреннее строение и история геологического развития Земли