Cтраница 3
По современным представлениям электромагнитное излучение представляет собой совокупность своеобразных микрочастиц - фотонов. Свойства фотонов существенно отличаются от свойств микрочастиц вещества, которые мы до сих пор рассматривали. [31]
Возможно, понадобятся еще не одна перестройка всех представлений и гораздо более глубокое понимание взаимосвязи свойств микрочастиц и свойств пространства-времени, прежде чем такая теория будет построена. [32]
В классической механике микрочастиц движение систем с п степенями свободы полностью характеризуется заданием п значений импульсов и п значений координат для определенного момента времени. При этом принимается, что все 2п значений динамических переменных могут быть определены с любой нужной степенью точности. Экспериментальные исследования свойств микрочастиц ( атомы, электроны, ядра и др.) показали, что точность этого определения ограничена. [33]
Химическая связь между молекулами у вещества с молекулярной структурой менее прочная, чем между атомами, поэтому их температуры плавления и кипения сравнительно низкие. У веществ с немолекулярной структурой химическая связь между частицами весьма прочная, поэтому их температуры плавления и кипения высокие. Современная химия изучает свойства микрочастиц ( атомов, молекул, гонов и др.) и макротел. [34]
Химическая связь между молекулами у вещества с молекулярной структурой менее прочная, чем между атомами, поэтому их температуры плавления и кипения сравнительно низкие. У веществ с немолекулярной структурой химическая связь между частицами весьма прочная, поэтому их температуры плавления и кипения высокие. Современная химия изучает свойства микрочастиц ( атомов, молекул, ионов и др.) и макротел. [35]
Для вычисления выражений (117.01) необходимо знать распределение и движение заряженных частиц в веществе. При современном состоянии физика пользуется методом моделей. В основе всех моделей лежит представление о свойствах микрочастиц вещества и вытекающая из этих свойств структура атома. [36]
Статистические закономерности классической физики являются результатом взаимодействия большого числа частиц, поведение каждой из которых описывается динамическими законами классической механики. Как только число рассматриваемых частиц становится достаточно малым, статистические закономерности классической физики перестают действовать, а соответствующие статистические понятия ( например, температура) теряют смысл. По-другому обстоит дело со статистическими закономерностями в квантовой механике, которые выражают свойства индивидуальных микрочастиц и имею. Как показали эксперименты, микрочастица обладает как корпускулярными, так и волновыми свойствами. Поэтому для описания ее движения неприменимы методы и понятия, которые использовались в классической физике в отдельности для формулировки теории движения корпускул и распространения волн. [37]
В статистике Максвелла - Больцмапа мы для частиц одинаковой природы допускали всегда возможность их различения, и это нашло свое отражение в вычислении вероятностей микро-и макросостояний. Теперь мы повторим заново эти выводы с учетом указанных двух положений о свойствах микрочастиц. Сейчас мы увидим, что эта статистическая проблема сводится к счету состояний и, в сущности, расчеты являются задачами комбинаторики, известными в алгебре. [38]
Бор, однако, утверждает, что это обстоятельство имеет глубокий смысл и при том не только физический, но и философский. Именно, по Бору нет противоречия между волновыми и корпускулярными свойствами материи потому, что установки, предназначенные для обнаружения волновых свойств, только эти свойства и обнаруживают, тогда как другие установки обнаруживают только корпускулярные свойства. Таким образом, по Бору, волновые и корпускулярные свойства являются не взаимоисключающими, но дополнительными: мы не можем по указанным выше причинам в одном опыте выявить все свойства микрочастиц, но мы должны воспользоваться различными установками, каждая из которых позволяет описать одну сторону свойства микрочастиц и только сочетание этих установок, дополняя друг друга, на самом деле исчерпывает все, что мы можем узнать о предмете. [39]
Конечно, этим можно было бы и ограничиться, однако отрицательные знаки кинетической энергии и эффективной массы квазиэлектрона в этих условиях для трактовки различных свойств кристалла не очень-то удобны. Раз уж мы все равно вводим квазичастицы как некие условные, но удобные для обсуждения частицеподобные объекты, то желательно вводить их так, чтобы их свойства максимально напоминали свойства обычных микрочастиц, в частности, чтобы они обладали положительными массой и энергией. [40]
Бор, однако, утверждает, что это обстоятельство имеет глубокий смысл и при том не только физический, но и философский. Именно, по Бору нет противоречия между волновыми и корпускулярными свойствами материи потому, что установки, предназначенные для обнаружения волновых свойств, только эти свойства и обнаруживают, тогда как другие установки обнаруживают только корпускулярные свойства. Таким образом, по Бору, волновые и корпускулярные свойства являются не взаимоисключающими, но дополнительными: мы не можем по указанным выше причинам в одном опыте выявить все свойства микрочастиц, но мы должны воспользоваться различными установками, каждая из которых позволяет описать одну сторону свойства микрочастиц и только сочетание этих установок, дополняя друг друга, на самом деле исчерпывает все, что мы можем узнать о предмете. [41]
Свойства микрочастиц коренным образом отличаются от свойств макроскопических тел. Однако при взаимодействиях с прибором ( или природным макротелом) микрочастица ведет себя так, как если бы она характеризовалась хотя бы частью названных выше динамических переменных. Своеобразие свойств микрочастиц проявляет себя в том, что не для всех переменных получаются при измерениях определенные значения. [42]
В результате проведения последовательной, как угодно большой, серии измерений мы получим не более точное значение ри, а лишь более точное выражение для распределения вероятностей различных значений этой величины. Если микрообъект находился в заданных внешних условиях, то невозможно, тем не менее, точно предсказать результат измерения. Это связано не с недостаточностью и пороками теории, но с самой природой микрочастиц. Отсюда следует, что принцип механического детерминизма не характеризует свойства микрочастиц. [43]
Разумеется, прибор в этом смысле слова не обязательно является устройством для регистрации свойств микрочастиц, изготовленным искусственно. Прибор есть всякое тело, могущее изменять свое состояние в результате взаимодействия с микрообъектами и с достаточной степенью точности описываемое законами классической физики. Процесс взаимодействия прибора с микрочастицей - измерение - является объективным процессом, протекающим в пространстве и времени. Ясно, однако, что, поскольку всякое научное знание может основываться только на факте и характере указанного взаимодействия, все характеристики микрочастиц должны быть непосредственно связаны со свойствами их взаимодействия с макроскопическими телами. Это и означает, что описание микрочастицы должно обязательно включать, хотя бы частично, понятия классической физики. Разумеется, могут также существовать и такие характеристики и свойства микрочастиц, которые проявляются во взаимодействиях с приборами, но не имеют никакого классического аналога. VIII, что такой характеристикой микрочастиц является их спин. [44]