Cтраница 1
Поведение макроскопических тел описывается законами Ньютона классической механики, а поведение атомов - законами квантовой механики. И те и другие законы основаны на эксперименте. Мы не можем вывести уравнение классической механики, согласно которому сила равна произведению массы на ускорение. Однако это уравнение удовлетворяет нас, поскольку оно дает правильные результаты в задачах классической механики. [1]
Феноменологическое описание поведения макроскопических тел ( М - систем) находит свое воплощение в термодинамике. Термодинамические параметры отражают средние или статистические свойства микроскопических составляющих М - систем. Макроскопическое поведение М - системы может быть получено исходя из поведения составляющих ее [ - систем. Методы соответствующего усреднения поведения [ - систем даются статистической механикой. [2]
Одной из характерных закономерностей в поведении макроскопических тел является то, что состояние любого, находящегося в равновесии, однородного тела определяется лишь двумя основными термическими параметрами ( например, р, v; v, Т или р, Г); все остальные термические параметры могут быть представлены как функции этих двух. [3]
Из изложенного ясно, что выводы и предсказания о поведении макроскопических тел, которые позволяет делать статистика, имеют вероятностный характер. Этим статистика отличается от механики ( классической), выводы которой имеют вполне однозначный характер. [4]
Из изложенного ясно, что выводы и предсказания о поведении макроскопических тел, которые позволяет делать статистика, имеют вероятностный характер. [5]
Спиновые свойства элементарных частиц играют огромную роль как в области микроявлений, так и в поведении макроскопических тел. Последнее обстоятельство связано с тем, что спин непосредственно определяет статистические свойства систем, построенных из квантовых частиц. [6]
У частиц с большой массой длина волны становится изчезающе малой, и поэтому волновая механика не имеет никакого значения для описания поведения макроскопических тел. Однако, помимо известных свойств, присущих частицам, быстро движущиеся электроны обладают также и свойствами волн, например они интерферируют при прохождении через вещество. Практический интерес представляет главным образом интерференция электронов при прохождении через газы. [7]
На первый взгляд отсюда можно было бы заключить, что с увеличением числа частиц должны невообразимо возрастать сложность и запутанность свойств механической системы и что в поведении макроскопического тела мы не сможем найти и следов какой-либо закономерности. Однако это не так, и мы увидим в дальнейшем, что при весьма большом числе частиц появляются иовые своеобразные закономерности. [8]
На первый взгляд отсюда можно было бы заключить, что с увеличением числа частиц должны невообразимо возрастать сложность и запутанность свойств механической системы и что в поведении макроскопического тела мы не сможем найти и следов какой-либо закономерности. Однако это не так, и мы увидим в дальнейшем, что при весьма большом числе частиц появляются новые своеобразные закономерности. [9]
Это затруднение является типичным для так называемой классической физики, в основном созданной в XIX в. Классическая физика превосходно объясняет поведение макроскопических тел. Многим исследователям, работавшим на рубеже XIX и XX столетий, казалось, что здание классической физики настолько совершенно, что физика как наука близка к завершению. После того как были открыты элементарные частицы, возникло естественное стремление перенести законы, установленные для больших тел, на элементарные частицы. [10]
Для того чтобы найти связь между молекулярной теорией и термодинамикой, необходимо вновь обратиться к определению состояния системы. В термодинамике, рассматривающей поведение макроскопических тел, состояние определяется небольшим числом так называемых термодинамических параметров состояния. В молекулярной теории, принимающей во внимание свойства отдельных молекул в микромире, состояние всей молекулярной системы будет определено тогда, когда известно состояние каждой молекулы. [11]
Может показаться, что имеется глубокое противоречие между постулатом о равновесии и законами классической механики, по которым существующее в изолированной системе макроскопическое движение является вечным. В действительности, однако, с одной стороны, при описании поведения реальных макроскопических тел в механике вводятся силы трения. [12]
В 1913 г. выдающийся датский физик Бор показал, что несовпадение с экспериментом выводов, основанных на модели Резер-форда, возникло не потому, что планетарная модель строения атома неправильна. Нельзя считать, утверждал Бор, что в микромире действуют те же законы, которые описывают поведение макроскопических тел. На самом деле законы движения микрочастиц очень сильно отличаются от законов движения в макромире. [13]
Вопрос о том, какой смысл мы вкладываем в выражение физическая реальность, тесно связан с предыдущими соображениями о непрерывности и детерминизме. В статье [4 ] Эйнштейн следующим образом описывает программу, которая была общепринятой в физике вплоть до возникновения квантовой механики: Все. В таком описании нет ничего, что было бы связано с эмпирическими знаниями об этих объектах. Например, Луне в каждый данный момент времени приписывается положение в пространстве ( относительно некоторой системы координат), независимо от того, наблюдается это положение или нет. Этот способ описания и подразумевают, когда говорят о физическом описании реального внешнего мира... Далее Эйнштейн ставит и обсуждает вопрос, приводит ли квантовая механика к такому описанию поведения макроскопических тел, которое соответствует этой программе, и дает на него отрицательный ответ. [14]