1.4. Классическая физика и ее парадоксы
Фейнман в своих лекциях суммировал все основные законы классической физики следующим образом:
1. Уравнения Максвелла
I. Поток электрического поля через замкнутую поверхность равен плотности заряда внутри неё, делённую на диэлектрическую проницаемость вакуума :
, где .
II. Интеграл от потока электричекого поля по замкнутому контуру равен производной по времени от потока магнитного поля сквозь контур c отрицательным знаком:
.
III. Поток магнитного поля через замкнутую поверхность равен нулю:
.
IV. Интеграл от потока магнитного поля по контуру, умноженный на скорость света, равен току в контуре j, деленному на, плюс частную производную по времени от потока электрического поля сквозь контур:
.
2. Закон сохранения заряда следует из I и IV
Поток заряда через замкнутую поверхность равен частной производной по времени от заряда внутри нее с отрицательным знаком:
.
3. Закон силы, действующий на заряд двигающийся в электрическом и магнитном
полях со скоростью :
.
4. Закон движения Ньютона для конденсированного вещества:
, где .
4.1. Закон движения Ньютона, дополненный Эйнштейном для элементарных частиц
(неконденсированного вещества) :
, где .
5. Закон тяготения Ньютона – гравитация:
.
Наверх
> Классическая физика и ее парадоксы (продолжение) Стр. 2
В начале ХХ века выяснилось, что классическая механика Ньютона имеет ограниченную область применимости и нуждается в обобщении.
Во-первых, она не приемлема при скоростях движения тел, сравнимых со скоростью света. Здесь ее заменила релятивистская механика, построенная на основе СТО и ОТО.
Во-вторых, было обнаружено две группы явлений, свидетельствующих о неприменимости механики Ньютона и классической электродинамики к процессам взаимодействия света с веществом и к процессам, происходящим в атоме. Первая группа явлений была связана с установленной на опыте двойственной природой света – его дуализмом, т. е. , проявлением светом свойств как частицы, так и волны. Вторая группа явлений связана с невозможностью объяснить на основе классических представлений существования устойчивых атомов, а также их оптические спектры. Установления связи между этими группами явлений и попытки их объяснений и привели, в конечном счете, к открытию законов квантовой механики.
Первые квантовые представления были введены в 1900 г. М. Планком (M. Planck) при объяснении теплового излучения абсолютно чёрного тела, который предположил, что свет испускается не непрерывно (как это следовало из классической теории излучения) , а определенными дискретными порциями излучения – квантами.
От работы Планка можно проследить две взаимосвязанные линии развития, завершившиеся в 1927 г. окончательной формулировкой квантовой механики в двух ее формах. Первое направление, основанное на представлении частиц в виде волны, представлено в нерелятивистской форме – в теории Шредингера (E. Schrodinger) и в релятивистской форме – в теории П. Дирака (P.A.M. Dirac). Вторая линия развития (также являющаяся обобщением теории Планка) была развита в работах Никольсона и Бора, которые применили идею квантования энергии к строению атома. Согласно модели Никольсона в центре атома находится положительно заряженное ядро, вокруг которого на квантованных орбитах вращаются отрицательно заряженные электроны в виде колец. В модели Бора электроны выглядели, как точечные элементарные частицы. Для объяснения устойчивости атома Бор предположил, что излучение фотонов электронами в атоме подчиняется квантовым законам, связанным с постоянной Планка.
Квантовая механика – теория, устанавливающая способ описания и законы движения физических систем, для которых величины, характеризующие систему и имеющи
Естественные науки
Какие существуют парадоксы классической физики начала 20 века?
Похожие вопросы
- Физики, какие существуют парадоксы в физике?
- Здравствуйте. Нужно хотя бы 6 примеров РУССКИХ ЖЕНЩИН УЧЁНЫХ 19 - начала 20 века.
- Почему Уильям Сайдис(известный вундеркинг начала 20 века) не был гениален во всем да и не был ведущимспецомсвоейобласти?
- Каким образом учёные выпускали один электрон или один фотон в своих экспериментах? Особенно учёные начала 20 века.
- Разве классическая физика - это не фундаментальная физика?
- Уравнение Шредингера-это парадокс классической математики?
- Если в квантовой физике нарушается закон сохранения массы-энергии, то почему он соблюдается в классической физике? +++
- Как вы смогли бы разрешить вот такой парадокс из физики черных дыр?
- Почему физики вначале прошлого века так забеспокоились о том, что электроны в атоме Резерфорда будут падать на ядро?
- Объясните парадокс в физике.